首页 > 学术论文

考虑凸形障碍物的天然气集输管网系统规划研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:18:23
热度:

考虑凸形障碍物的天然气集输管网系统规划研究【摘要】:天然气集输工程是继油气藏勘探、开发和气田开采之后的一个非常重要的生产阶段。集输系统投资一般占整个油田地面工程的60%—70%,占

【摘要】:天然气集输工程是继油气藏勘探、开发和气田开采之后的一个非常重要的生产阶段。集输系统投资一般占整个油田地面工程的60%—70%,占整个油田工程的40%左右,因此对该系统进行优化会取得显著的经济效益。但是鉴于整个集输系统结构和技术上的复杂性,所建立的数学模型只能是在一定程度上的近似;如何提高数学模型的精度一直是广大管道工作者追求的目标,本文的研究目的就是在以往的研究基础上使模型与实际情况更加接近,提高集输管网的规划设计水平。 障碍在集输管网优化的过程中是客观存在的,其对于规划设计尤其是布局的影响是不可忽略的,如果在一项工程中不考虑障碍的影响,则会降低优化效果,使得整个设计缺乏完善性。因此,在整个天然气集输管网规划设计的过程中系统考虑障碍因素有着非常重要的现实意义。本文以二级布站方式的天然气集输管网为研究对象,考虑凸形面状障碍和线状障碍对其规划设计的影响。重点研究管网布局优化,然后在此基础上完成了管道参数优化设计。 根据管道造价和集气站造价之间的相互关系,建立了井组划分模型,该模型最大的优点就是在特定的条件下可以一次性完成整个管网系统的布局优化,在井组划分的过程中,通过计算来确定管线的最优越障方式,并增加对临时集气站位置评价模块。 将站的选址问题分为优化选址和站址评价两部分,在井组划分完成后,根据所建立的数学模型,分别采用单纯形法和禁忌搜索算法求解,同样增加对所选站位的位置评价模块。 将干支管网布局优化过程分为联合站位置的确定和管线最优连接方式的确定两个子过程。在确定联合站位置的过程中,考虑天然气集输管网网络优化变权的特点;在确定联合站的位置后,借鉴逐步生长法的基本思想,以集气站之间集气管线的造价为目标函数,并考虑管段中流量变化的特点,确定最优连接方式。 针对集输管网结构参数优化数学模型的特点,采用在组合优化中应用较多的禁忌搜索算法求解,成功的解决了该算法在具体应用中建立离散解空间与邻域解两个关键性的问题,实现了优化结果的离散化。 在进行理论研究的基础上,借助计算机对所建立的数学模型求解,并编制了相应的计算程序。结果表明该程序对于新开发气田的集输管网规划设计工作具有指导性作用。 【关键词】:天然气 管网系统 障碍 优化设计 单纯形 禁忌
【学位授予单位】:西南石油学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TE832
【目录】:
  • 1. 绪论8-17
  • 1.1 我国天然气管道工业概述8-9
  • 1.2 天然气集输管网优化概述9-11
  • 1.2.1 天然气集输系统概述9
  • 1.2.2 优化技术的概述9-10
  • 1.2.3 天然气集输管网优化设计的必要性10-11
  • 1.3 油气集输系统最优化的研究现状11-14
  • 1.3.1 油气集输系统最优化的发展历史11-12
  • 1.3.2 油气管道系统最优化技术的发展趋势12-13
  • 1.3.3 现阶段集输优化方法中存在的主要问题13
  • 1.3.4 考虑障碍因素的必要性13-14
  • 1.4 本文的研究思路及主要内容14-17
  • 1.4.1 本文的研究目的14-15
  • 1.4.2 本文的主要研究内容15-16
  • 1.4.3 本文的研究思路16-17
  • 2. 集气管网的井组划分和站址选取17-47
  • 2.1 引言17-18
  • 2.2 布局优化的简化与计算流程18-19
  • 2.2.1 计算方法上的简化18
  • 2.2.2 布局优化的计算流程18-19
  • 2.3 无障碍井组划分模型的建立19-23
  • 2.3.1 管网系统建造费用的划分19-20
  • 2.3.2 无障碍井组划分中存在的问题20-21
  • 2.3.3 解决方法21
  • 2.3.4 管道建造费用模型21-22
  • 2.3.5 集气站建造费用模型22
  • 2.3.6 井组划分的数学模型22-23
  • 2.4 无障碍井组划分模型的求解23-27
  • 2.4.1 求解算法23-25
  • 2.4.2 井组划分计算框图25-27
  • 2.5 考虑障碍的井组划分27-39
  • 2.5.1 障碍的描述及其性质定义27
  • 2.5.2 穿越障碍的优化方法27-28
  • 2.5.3 模型的特点28
  • 2.5.4 最优越障方式的确定28-35
  • 2.5.5 站址评价35-37
  • 2.5.6 站址的调整37
  • 2.5.7 考虑障碍井组划分的数学模型37-38
  • 2.5.8 考虑障碍井组划分模型的求解38-39
  • 2.6 考虑障碍的站址优化39-46
  • 2.6.1 站址优化概述39
  • 2.6.2 站址优化数学模型39-40
  • 2.6.3 模型求解40-46
  • 2.7 小结46-47
  • 3. 干支管网布局优化设计47-55
  • 3.1 引言47
  • 3.2 图论中的选址问题47
  • 3.3 油气集输系统联合站的选址47-49
  • 3.3.1 确定联合站位置的原则47-48
  • 3.3.2 模型的建立48-49
  • 3.3.3 求解算法49
  • 3.4 管网连接方式优化49-53
  • 3.4.1 枝状管网的连接特点49-50
  • 3.4.2 数学模型的建立50-51
  • 3.4.3 模型的求解51-53
  • 3.5 小结53-55
  • 4. 集输管网结构参数优化55-70
  • 4.1 引言55
  • 4.2 数学模型的建立55-60
  • 4.2.1 目标函数55-57
  • 4.2.2 约束条件57-60
  • 4.3 参数优化设计数学模型60
  • 4.4 数学模型的求解60-69
  • 4.4.1 条件假设60
  • 4.4.2 数学模型的特点和难点60-61
  • 4.4.3 离散变量结构优化设计算法分类61-62
  • 4.4.4 离散解空间的建立62-63
  • 4.4.5 模型的处理63-64
  • 4.4.6 约束条件的处理64-65
  • 4.4.7 进站压力的确定65-66
  • 4.4.8 禁忌算法的具体应用66-67
  • 4.4.9 模型的求解思路67-68
  • 4.4.10 禁忌搜索应用的两点策略68-69
  • 4.5 小结69-70
  • 5. 程序编制和实例验证70-92
  • 5.1 程序编制70-75
  • 5.1.1 运行环境70
  • 5.1.2 程序功能模块70-71
  • 5.1.3 程序简介71-75
  • 5.2 实例计算75-90
  • 5.2.1 井场概况及基本资料75-79
  • 5.2.2 程序中间各方案比较结果79-85
  • 5.2.3 最终计算结果85-90
  • 5.3 小结90-92
  • 6. 结论与建议92-94
  • 6.1 结论92-93
  • 6.2 创新点93
  • 6.3 建议93-94
  • 参考文献94-97
  • 致谢97-98
  • 附录1 常用无缝钢管重量及价格表98-100


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

低压气田集输管网管径优化    陈思锭;李重剑;

环形油气集输管网布局优化设计    孙健

对加快我国油气管道运输业发展的战略思考    吴忠良,张忠东

海底油气集输管网的优化设计    李宏伟,谭家华

海底油气集输管网的线性规划模型    李宏伟,谭家华

障碍物群中近似最短路径的搜索算法    张法荣

涉及障碍物的聚类方法研究    王立新,韩亚洪

混合离散变量的工程结构优化设计方法    王晨曦

离散变量结构优化设计的发展、现状及展望    孙焕纯,柴山,王跃方

以最优化理论进行农村电网规划(一)    原河峰,杨丽徙,章健

现代机械离散变量优化设计方法综述    刘清海,石磊,丁予展

管网布局规划技术综述    李波,余红伟

天然气集输管网系统最优规划研究    袁宗明

油田地面工程系统信息化管理及应用研究    赵俊

滚石作用下埋地钢管道动力响应数值模拟分析    姚安林;邢义锋;曾祥国;吴志平;李又绿;赵师平;

基于符号推理的图像连通性分析    姜亚莉;

基于空间实体约束的空间聚类算法研究    高飞;樊明辉;陈崇成;江先伟;

一种智能的最短航线构建方法    张立华;朱庆;张安民;刘雁春;韩元利;

数字化管道技术在管道建设中的应用研究    朱一萌;

粒子群算法在油田管网优化中的应用    蔡昌新;

硬脂酸咪唑啉在天然气输送管道减阻成膜性能的研究    邢文国;冯维春;张长桥;于萍;魏云鹤;

基于混合粒子群算法的物流集气管网布局优化    高书俭;王勇;张永;

燃气管网设计中的模拟与优化研究进展    王同华 ,王磊 ,张春波 ,卢守卫

结构优化设计中的组合遗传算法    范鹤;刘斌;张延年;韩桂武;

结构拓扑优化的发展及其模型转化为独立层次的迫切性——第十四届全国结构工程学术会议特邀报告    隋允康;叶红玲;杜家政;

海上边际油田群综合开发策略研究    刘震;

基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究    段志东

时空数据库多类型最近邻查询的研究    孙冬璞

自然图形的度量格网研究    夏兰芳

排放控制目标下我国最优经济增长路径、减排路径与碳排放趋势研究及模拟系统开发    朱永彬

长输石油管道泄漏检测与定位技术研究    杨荣根

分布式光纤油气管道安全检测信号处理技术研究    张景川

区域客户端能源综合需求侧管理理论及应用研究    王永利

大规模水电站群短期联合优化调度研究与应用    申建建

中小流域水资源可持续开发利用规划的理论与模型研究--无定河流域水资源可持续开发利用规划实例    王增发

基于最大熵的结构两相优化设计    滕海文

基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用    李伟

基于EFG法的连续体结构模态拓扑优化研究    陈敏

西南成品油管道自然灾害监测系统开发研究    陈敬理

新型空气源热泵辅助供热太阳能热水系统热力性能及运行特性研究    铁燕

南溪县综合交通规划研究    吾斯曼.若孜

管道减阻剂实验评价系统    张波

铁路货车车体优化设计及焊缝疲劳寿命预测    段丽芳

沈阳市装备制造业能耗评价体系研究    吴琼

CRH5动车组卧铺车体结构优化设计    张豫

粒子群和群搜索混合优化算法研究及其在杆系结构设计中的应用    曾世开

求解旅行商问题的几种算法的比较研究    李敏;吴浪;张开碧;

模糊优化与多目标优化的类同性    刘扬

集输管网系统模糊优化设计    刘扬

长距离输气管道工程混合变量优化设计研究    李长俊,杨宇,廖晓蓉,李丙文

基于遗传算法的天然气集输管网参数优化设计    刘恩斌,彭善碧,李长俊,寥柯熹

一种天然气集输管网井组划分的新方法    甄宝军,梁政,邓雄

天然气管网最优化设计概述    白建辉;李义;赵铁成;

多边形障碍环境中避障路径的遗传算法    戴光明,杜安红,李妍

自适应进化的蚁群算法及其仿真研究    孙宏,詹士昌,金柏林

海底油气集输管网的优化设计    李宏伟,谭家华

天然气集输管网系统最优规划研究    袁宗明

基于智能计算的油田地面管网优化技术研究    魏立新

离散变量桁架结构优化设计的组合算法    许强,孙焕纯

离散变量桁架的形状优化设计    孙焕纯,王跃方,黄吉锋

离散变量桁架结构的布局优化设计    王跃方,孙焕纯

寻求离散变量结构优化设计0-1规划可行集的差商向量法    柴山,孙焕纯

基于Tabu搜索的配电网络规划    陈根军,李继洸,王磊,唐国庆

Steiner问题和给水管网布局的优化    陈森发;

一种污水管网系统优化的新方法    陈森发;

油田注水管网的优化设计方法    别锋锋,刘扬,魏立新

基于Tabu搜索方法的输电系统最优规则    文福拴,韩祯祥

原油集输系统地面设施布局的优化    于达

天然气集输加工节能学术会在成都召开    

天然气集输增压机组润滑与磨损状态监测试验    房建华,樊建春,张来斌

微波解堵在涩北气田应用的探索    郭永刚;

天然气集输网络计算机优化的运行    吴燕龙;郭殿杰;梁学章;

孔板流量计在天然气商业计量中的应用    张兴盛;黄晓琳;

模糊数学综合评判法在天然气集输工程方案选择中的应用    杨家笠;

浅谈节流效应及在天然气集输工艺中的应用    董海生,卢宝春

天然气集输网络最优化——静态设计    李书文;姚亦华;

四川天然气管输运价及计收办法的建议    《四川天然气管道输送收费问题的研究》课题组;张孝松;

一种天然气集输管网井组划分的新方法    甄宝军,梁政,邓雄

川西天然气集输管网地理信息可视化研究    邬云龙;邓一平;李荣娟;

北京天然气加气站发展状况及天然气加气母站建设和运营管理    刘强;

高含H_2S天然气集输管道焊接工艺技术的研究    杨燕;

石油天然气集输场站的模块化设计    程劲松;程雪梅;

SCADA系统在长输气管线上的应用    徐明;石庆升;吕高晟;

辽河油田地面建设系统图编制    邵家;

企业信息化从规划开始    刘军国

100人如何管好53亿资产    本报记者 卞学中

保障天然气安全集输    陶文忠通讯员 刘美琴

让首都的天空更加蔚蓝    记者 王巧然 通讯员 邓迪群

石油济柴双燃料发动机研制成功    记者 赵惠

陕京二线:几组对比映衬北京巨变    本报记者 瞿剑

亚洲首个“盐穴储气库”投运    沈向阳 赵鹤茂

张欣:激情与气流一起律动    李素珍

双燃料发动机在济南研制成功    张奇

亚洲最大天然气处理厂完工    通讯员 曹晓斌记者 杨文礼

天然气集输管网系统最优规划研究    袁宗明

高压天然气非金属玻璃钢管承载能力与应用研究    南发学

川西地区天然气管网优化及仿真技术研究    柏毅

考虑凸形障碍物的天然气集输管网系统规划研究    甄宝军

新型超音速气体净化分离装置设计研究    庞会中

基于TDLAS的天然气泄漏检测技术研究    韩小磊

天然气集输系统压力容器角焊缝裂纹检测技术研究    张海涛

天然气集输系统乙二醇—盐水体系分析、吸附脱氯及机理研究    万华

天然气集输管道泄漏远程监测系统的开发与应用    李鲁平

复杂地表条件下天然气集输管线积液规律研究    周良胜

天然气管网优化技术研究及软件开发    孙蔺

长庆第一采气厂天然气加热炉防腐阻垢技术研究    杨玉林

川东北气田高含硫天然气集输、净化工艺的研究    刘东