油气田地面集输管网的优化设计探讨

刘天元

（大庆油田设计院有限公司，黑龙江 大庆 163712）

1 集输流程设计原则

油气田地面集输管网的流程不是固定的，对设计存在影响的主要因素包括：（1）油气田中所包含的不同物质所具有的不同性质；（2）地理环境对油田管网设计产生的限制；（3）企业选择的运营模式和经济利用价值。这些因素对于技术方案的设计都具有很大的影响，企业需要对各方面进行比较选择具有较高性价比的流程。首先，要最大限度的对油气田开采出的资源进行全面的收集，并且将油气田资源转化成符合有关标准的天然气或者原油，保证损耗降至最低；其次，在开展资源输送的过程中，要加强对矿井中压力的饮用，将其转变成系统运行需要的压力，促进输出半径的增加，使中转环节尽量减少，降低油气损耗[1]；再次，要将热量进行合理的应用，将其输送到油田技术流程的温度管理当中，促进整体保温效果的提高，降低热能损耗。最后，在特定的限制情况下，选择最为合适的工艺和系统柜开展油气集输，促进整体效率的提高。

2 集输管网优化设计方案

2.1 通过最优化理论进行管网规划

油气田集输管网系统能够将油库、功能站、工艺管道进行连接，并实现原油和伴生气的输送。在对其进行开发设计的过程中，需要对气井中气体的构成、产量和压力等进行确定。在开展地面设计规划过程中要开展综合评定，将油站和油井的连接方法、转油站和计量站的规模进行分析，从而保证整体布局的合理性和规范化。油气田地面集输管网设计的优化需要首先对油井和中转站的位置进行明确，然后选择科学合理的拓扑结构实现对集输管网的规划，所以在进行管网设计的过程中，要选择最佳的数学模型开展参数模拟，选择好管网的位置和站点地址，将所有数据开展全面的梳理和分析，从而保证系统分析的全面性和科学性。

2.2 对井组开展优化设计

油气田内部的集输流程主要的决定因素是油气田的地理环境和地质情况，各个开发阶段和区块需要选择差异化的集输流程，集输流程又分为两种，也就是单井和多井集输流程。针对面积较大且包含许多油井的油气田，可以分为多个组别，并针对油井采集到的原油在对应的集油站开展统一处理，然后集中进行往外输送。分组的主要标准是油井周边的地理环境以及集油站的生产量，通过最优化的分组方法实现投资成本的节约。当前多数分组方法都是在集输半径的限制下开展分组，并且利用距离之和最小的原则开展划分，缺乏对集油站规模的考量[2]。最优化分组的目的是保证井组合集油站间具有最好的关联，从而保证成本最小化，分布合理化。

2.3 系统布局优化设计

原油集输管网系统布局优化主要是依据不同作业单位开展管线铺设时设计路径的最优化，并以此为依据构建起加权简单图网络模型，然后通过计算获取到最小连接的方法和理论，寻找到加权简单图的最小数作为管线设计的基础框架。要将各个作业单位之间的关联进行重要程度的划分，并确定好结构的构成设置，从而保证管线平面布置方案的最优化。经过对原油集输管网系统的最优化规划，不但能够促进建设投资成本的有效降低，还能够节约运输费用，使企业在管理集输管网时更加便利。不论地形多么复杂，气候多么恶劣，经过优化设计的管网都能够正常工作，所以这一方法具有普遍的适 用性。

2.4 集中处理站的选址优化设计

作为集输管网系统的核心构成部分，集输站地址的选择是管网设计的关键内容。由于集输站的位置对于运输路线的选择和规划具有直接的影响，从而直接影响运输的成本，因此要对其进行重点的规划。在进行选址时，可以根据图论中路线最短的矩阵算法进行，从而保证选址的合理性，促进总运输距离的大幅缩短，将运输成本降至最低。

3 结语

油气田地面集输管网设计是一项十分复杂和繁琐的工程，在进行设计过程中，需要依据管网的需求开展路线的设计，在明确油气田位置的情况下选择管线的分布路线，最终的目的是促进管网长度的降低，所以在进行设计的过程中要加强对转油站与不同油井间距离的考量，依据分布特点对管网路线进行合理设计。