油田集输管网的优化设计

申超

大港油田第三采油厂工艺研究所 河北省沧州市 061023

摘要：油田地面集输管网是油田集输系统的重要组成部分，是油田企业进行原油、天然气等能源输送的重要传输通道，贯穿着油田开发项目的油气收集、处理以及存储和运输等各个重要环节，对我国的油田开发有着极其重要的影响。同时油田地面集输管网在油田企业建设中占据较大的投资比例，按照我国目前建成的石油企业，油田地面集输管网建设费用约占地面建设工程费用的60%-70%，投资金额巨大。另外我国目前的油田在经过多年得开发后含水率相对较高，现有集输系统也需要进行必要的优化。因此，对于油田地面集输管网的优化对于油田企业的生产运行和经济效益都有着极为重要的实际意义。

关键词：油田集输管网；优化设计

1油田地面集输管网系统的基本论述

油井里生产出来的原油通过特定的运输通道运送出去，那么这特定的运输通道就叫做油田地面集输管网，在管网系统中，每一口井生产出的原油汇集到地面上，再经过一定的技术加工，一旦处理完成，就可以通过管道使石油实现长距离运输。因此管网系统的建设在整个油田地面建设中占有很大的份额，通过一定的技术改良来降低管网建设成本是必要的，同时也是必须的。设计管网是一个综合性的课题，不仅仅涉及到工程知识，由于原油是在油井里生产出来的，因此还要考虑到当地的地质条件，同时在设计中，还要将现代化的知识融入到设计中，例如利用计算机方面的知识来模拟管网的实际运行情况。因此要运用科学的方法进行设计，并且对已有的管网进行科学的优化。

2油田集输工艺存在的问题

近几十年，随着我国经济的发展，石油工业得到了长足的发展，但是管网的设计与优化并没有跟随石油工业的发展而发展，因此现阶段管网的优化设计工作已经引起了很多学者专家的注意，对于如何优化设计才能在管网的建设与运营上获取更大的经济利益和社会效益，已经成为很多研究人员研究的中心课题，对于这一课题，本文先作出了几点阐述，具体如下。第一，原油的流体粘稠度较高。油气在通过抽油机提升到井口。具有非常大量的热量，在急速的过程中会与管道壁进行不断的摩擦，被消耗掉一些能量，如果这时候进行储存，它的能量就会被彻底的释放。集输过程中的能量消耗，主要是由于流体粘稠度较高，流速不同，所以必须在一定程度上进行降低粘稠度之后，才能够将其进行输送，这样才能够进行优化。第二，原油不同时期抽取含水量的变化。开采原油的含水量在不同时期也会随之变化，当在开采初期它的含水量就比较低，原油的粘稠度就非常大，但是当到了开采后期的原油粘稠度就会随着它的含水量升高而降低那么进口的加热降粘设备就会像形同虚设一样。使加热设备不能够正常发挥作用。在后期开采过程中就必须要对其进行一定程度上的调整。

3油气集输工程项目中管网系统优化的现实意义

在整个油田工程项目中造价最高的是油气集输工程，在投资建设成本中的比重超过了70%。在油田开采的基础生产环节中，最重要的一项作业就是油气集输工程，根据油气的基本物性，结合此前作的设计及产品方案，在已具备自然条件提前下对其进行开发建设。鉴于油气集输工程的重要性，对其工艺技术水平提出了较高要求，在引进先进技术的同时还需注重其经济性，一定程度上要对管网系统进行不断的优化操作，在保证安全性和适用性的基础上最大限度地降低成本造价。目前我国油气集输工程发展较为迅速，开采的深度和油气的纯度均得到了大幅提升，开采投入的资金随之不断增多，相应的建设成本也不断增加。以开采设备为例，在升级设备过程中需要改用集输管道的使用材料；以中转站及脱水系统为例，在建设过程中相应的成本也会增加，等等这些均可通过优化管网来实现工程造价的有效把控，让投资方更易接受。当前我国在集输管网上通常采用的是星形和环形两种布局方式，两相比较后者更为经济实用，无须较多的中转站，产生的建设成本也低于前一种方式下的造价成本。

4油田集输管网的优化设计

石油是工业的“血液”，没有石油，人们的生产生活就会受到严重的影响，足以见得石油产业在我国经济中占有很高的比重。在石油产业中，油田地面集输管网的建设与运营是很重要的一环，为了减少管网的建设与运营成本，有必要对已有的管网建设与运营技术进行优化，这样就能够缩减油田企业的成本开支，进而使得企业获得更大的利润。同时这也是响应国家节能减排的号召，节约了能源资源。

4.1运用最优解理论规划管网

油田地面基数网管系统最主要的组成部分是管线，采油井场与处理站。网络系统中的核心部分是油田的中转站，采油井与集中处理站。油田地面集输系统的投资受到很多因素的影响，例如有多少个集中处理站，技术处理站在哪里，全部管网的布置等等，这些因素都会影响到油田地面集输系统的投资。在优化大庆油田时，要着重优化油田地面集输管网的位置和数量，集中处理站的位置，管道的合理铺设，官网流量的科学配置。这些是最主要的项目，应当尽量做到最优，这样才能够保证成本低，效率高。

4.2井组优化设计

在进行油田地面集输管网优化的设计过程中，需要综合考虑油田所在的地理环境和位置条件，另外油田的开发阶段不同、所处的区块不用，所选用的集输流程也会有所不同。对于油田的集输流程主要有单井模式和多井模式两种，在对井组优化设计过程中，对于面积较大油井较多的大规模油田，需要依据油井集中区域的地理环境情况和油集站规模进行井组优化。采用集中处理的方式将多个油井产出的原油进行集中，从而降低油田企业的建设成本和运营成本，使企业的经济效益最大化。但目前对于油田地面集输管网优化过程中，对于油井分组主要以集输半径为约束条件，简单的以距离最短为分组依据而忽视了集油站规模对地面集输管网的影响。

4.3做好管网系统的优化布局

在优化油田地面集输管网系统的过程中，要合理的对其进行布局，要结合理论进行布局，还需要构建网络模型，还要清楚的了解各节点之间的等级关系，并且修改构架，优化构架，最好是达到最完美的状态。要想使大庆我油田的地面集输管网系统的更加优化，在实施的过程中，最重要的是要根据优化技术。要做到费用节约，严格遵守费用最低化原则。优化的最终目的是使大庆油田便于管理和控制，最重要的是有最好的收益，跟得上社会的发展。

4.4集输站选址的优化设计

在油田地面集输系统中，集输站的选址对于原油传输线路方式的选择和线路规划都有极其重要的影响，直接决定着油田地面集输管网的距离，从而影响整个建设工程的建设成本和后期运行的经济效益。在进行集输站选址的优化设计过程中，需要充分利用最短线路法、定量选址法进行集输站的选址设计，并对不同的选址进行优缺点比较，同时在集输站选址设计中，需要结合油田企业的生产规模和油井特点等综合考虑，从而保证集输站选址的科学合理，使企业的经济效益最大化。

5结束语

对于我国的油田企业，通过对油田地面集输管网进行优化可以大幅减少企业的建设和生产费用，提高油田集输的运行效率，从而增加企业的经济效益。但我国的油田集输管网优化技术仍然不够先进，尚处于发展阶段，需要相关人员进一步探讨相关技术，加大研发力度，从而促进我国油田行业的可持续发展。

参考文献

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