[實用新型]一種可實現多壓力等級調節的頁巖氣集輸管網

有效

• 申請號: 201921980059.6
• 申請日: 2019-11-16
• 公開（公告）號: CN211502330U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 唐鑫;廖柯熹;冷吉輝;周飛龍;劉鑫;彭浩;趙帥;肖秋涵
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F17D1/02
• 分類號: F17D1/02;F17D3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種可實現多壓力等級調節的頁巖氣集輸管網，包括以下內容：所述多壓力等級管網采用二級布站形式，所述二級布站形式，包括i個氣井場A_i，j個集氣站B_j，k個中心處理廠C_k，所述i個氣井場均以i條集氣支線與集氣站相連接，所述j個集氣站均以j條集氣干線與中心處理廠連接；A_iB_j指井場A_i與集氣站B_j連接的集氣支線，B_jC_k指集氣站B_j與中心處理廠C_k連接的集氣干線；所述管網中的多壓力等級調節是采用了一種頁巖氣流量計算最優模型，用于確定最優的管網壓力等級；所述最優模型是以流量總和最大為目標函數，由潘漢德爾A式中描述的流量與管道起終點的壓力關系為約束條件，當管網總流量最優值時，所預設壓力等級即為管網最優的壓力等級。

技術領域

本實用新型涉及一種可實現多壓力等級調節的頁巖氣集輸管網，屬于石油天然氣技術領域。

背景技術

隨著全球常規天然氣資源的不斷減少及能源需求的不斷增加，非常規能源天然氣在全球能源結構中起到了越來越重要的作用。目前，我國的頁巖氣產業尚處于起步階段，缺乏完善的地面集輸技術及配套實施，使得頁巖氣開采時管線、設備的適應性較低。

在頁巖氣的集輸管網系統中，放射狀管網集輸應用較為廣泛，是從中心處理廠向四周以輻射方式引出若干集氣干線，再在集氣干線末端以輻射放射引出若干集氣支線，以連接集氣站/井場。隨著頁巖氣田的開發，由于頁巖氣的非常規特性，氣井壓力遞減快，隨著壓力的不斷下降，就存在后期由于單井壓降速率不同導致與集氣干線壓力系統不匹配的問題，進而出現高壓井的氣體干擾低壓氣井的開采，發生“倒灌”現象，使得輸氣量減少，影響后期設備的調整方案，嚴重時可能會發生事故。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型一種可實現多壓力等級調節的頁巖氣集輸管網，滿足頁巖氣的壓力輸送要求以及實現管網中壓力的靈活調控。

因此，本實用新型提供以下技術方案：一種可實現多壓力等級調節的頁巖氣集輸管網，包括以下內容：所述管網采用二級布站形式，所述二級布站形式，包括i個氣井場A_i，j個集氣站 B_j，k個中心處理廠C_k，所述i個氣井場均以i條集氣支線與集氣站相連接，所述j個集氣站均以j條集氣干線與中心處理廠連接；A_iB_j指井場A_i與集氣站B_j連接的集氣支線，B_jC_k指集氣站B_j與中心處理廠C_k連接的集氣干線。

所述i個氣井場A_i處均設置有溫度檢測裝置、壓力測定裝置、井口節流裝置及增壓裝置，所述j個集氣站B_j均設置有溫度檢測裝置、壓力測定裝置及壓力調節裝置，所述k個中心處理站廠C_k均設置有溫度檢測裝置、壓力測定裝置及壓力調節裝置。

所述集氣支線、集氣干線的壓力等級均是人為初步預設；所述管網各處，均有壓力比較系統，將氣井場處、集氣站處、中心處理廠處的實際壓力與相應預設的壓力等級值相比較，根據比較結果的大小實行相應的增壓或節流降壓措施。

本實用新型還提供一種頁巖氣流量計算最優模型，用來確定最優的管網壓力等級，所述模型是以流量總和最大為目標函數，由潘漢德爾A式中描述的流量與管道起終點的壓力關系為約束條件，求解得集輸管網總流量的最優值，此時，所預設的壓力等級即為管網最優的壓力等級。具體模型如下：

目標函數：maxF＝∑Q

約束條件：

Q，P_Q，P_Z，T,L0；