油氣田地面集輸管網的優化設計探討

劉天元

（大慶油田設計院有限公司，黑龍江 大慶 163712）

1 集輸流程設計原則

油氣田地面集輸管網的流程不是固定的，對設計存在影響的主要因素包括：（1）油氣田中所包含的不同物質所具有的不同性質；（2）地理環境對油田管網設計產生的限制；（3）企業選擇的運營模式和經濟利用價值。這些因素對于技術方案的設計都具有很大的影響，企業需要對各方面進行比較選擇具有較高性價比的流程。首先，要最大限度的對油氣田開采出的資源進行全面的收集，并且將油氣田資源轉化成符合有關標準的天然氣或者原油，保證損耗降至最低；其次，在開展資源輸送的過程中，要加強對礦井中壓力的飲用，將其轉變成系統運行需要的壓力，促進輸出半徑的增加，使中轉環節盡量減少，降低油氣損耗[1]；再次，要將熱量進行合理的應用，將其輸送到油田技術流程的溫度管理當中，促進整體保溫效果的提高，降低熱能損耗。最后，在特定的限制情況下，選擇最為合適的工藝和系統柜開展油氣集輸，促進整體效率的提高。

2 集輸管網優化設計方案

2.1 通過最優化理論進行管網規劃

油氣田集輸管網系統能夠將油庫、功能站、工藝管道進行連接，并實現原油和伴生氣的輸送。在對其進行開發設計的過程中，需要對氣井中氣體的構成、產量和壓力等進行確定。在開展地面設計規劃過程中要開展綜合評定，將油站和油井的連接方法、轉油站和計量站的規模進行分析，從而保證整體布局的合理性和規范化。油氣田地面集輸管網設計的優化需要首先對油井和中轉站的位置進行明確，然后選擇科學合理的拓撲結構實現對集輸管網的規劃，所以在進行管網設計的過程中，要選擇最佳的數學模型開展參數模擬，選擇好管網的位置和站點地址，將所有數據開展全面的梳理和分析，從而保證系統分析的全面性和科學性。

2.2 對井組開展優化設計

油氣田內部的集輸流程主要的決定因素是油氣田的地理環境和地質情況，各個開發階段和區塊需要選擇差異化的集輸流程，集輸流程又分為兩種，也就是單井和多井集輸流程。針對面積較大且包含許多油井的油氣田，可以分為多個組別，并針對油井采集到的原油在對應的集油站開展統一處理，然后集中進行往外輸送。分組的主要標準是油井周邊的地理環境以及集油站的生產量，通過最優化的分組方法實現投資成本的節約。當前多數分組方法都是在集輸半徑的限制下開展分組，并且利用距離之和最小的原則開展劃分，缺乏對集油站規模的考量[2]。最優化分組的目的是保證井組合集油站間具有最好的關聯，從而保證成本最小化，分布合理化。

2.3 系統布局優化設計

原油集輸管網系統布局優化主要是依據不同作業單位開展管線鋪設時設計路徑的最優化，并以此為依據構建起加權簡單圖網絡模型，然后通過計算獲取到最小連接的方法和理論，尋找到加權簡單圖的最小數作為管線設計的基礎框架。要將各個作業單位之間的關聯進行重要程度的劃分，并確定好結構的構成設置，從而保證管線平面布置方案的最優化。經過對原油集輸管網系統的最優化規劃，不但能夠促進建設投資成本的有效降低，還能夠節約運輸費用，使企業在管理集輸管網時更加便利。不論地形多么復雜，氣候多么惡劣，經過優化設計的管網都能夠正常工作，所以這一方法具有普遍的適 用性。

2.4 集中處理站的選址優化設計

作為集輸管網系統的核心構成部分，集輸站地址的選擇是管網設計的關鍵內容。由于集輸站的位置對于運輸路線的選擇和規劃具有直接的影響，從而直接影響運輸的成本，因此要對其進行重點的規劃。在進行選址時，可以根據圖論中路線最短的矩陣算法進行，從而保證選址的合理性，促進總運輸距離的大幅縮短，將運輸成本降至最低。

3 結語

油氣田地面集輸管網設計是一項十分復雜和繁瑣的工程，在進行設計過程中，需要依據管網的需求開展路線的設計，在明確油氣田位置的情況下選擇管線的分布路線，最終的目的是促進管網長度的降低，所以在進行設計的過程中要加強對轉油站與不同油井間距離的考量，依據分布特點對管網路線進行合理設計。