[發明專利]一種氣田增壓穩產方案的優選方法

有效

• 申請號: 202010584380.3
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111594160B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 何鵬;梁裕如;韓建紅;張成斌;易冬蕊;劉婷婷;楊朝鋒;胡耀強;于勇斌;艾昕宇;曲鳳杰
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G06F17/10;G06Q50/02
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 何春江

1.一種氣田增壓穩產方案的優選方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，根據氣田井區內各單井、集氣站、天然氣凈化廠以及天然氣液化廠之間的管線路由，建立單井-集氣站-天然氣凈化廠以及天然氣液化廠的三級路由幾何拓撲連接關系；

第二步，將氣田井區內下轄各集氣站每天的穩產出站流量、天然氣液化廠每天的穩產進站流量、增壓設備增壓比、天然氣凈化廠的穩產進站壓力作為增壓穩產數值計算的邊界約束條件；

第三步，提出增壓穩產方案，在保證系統正常運行和完成規定輸氣量的前提下，結合氣田增壓時機預測，提出多種不同的增壓穩產方案；

所述增壓穩產方案包括增壓設備數量、增壓設備的連接方式及增壓方式；

其中，

增壓方式為單井增壓、集氣站增壓、區域增壓、凈化廠增壓或者這幾種增壓方式的任意組合方式；

增壓設備的數量為氣田增壓穩產開發特定時期內，整個集輸管網中接入的增壓設備總數；

增壓設備連接方式為增壓設備的串、并及單獨使用；

第四步，將第三步中提出的增壓穩產方案加入至第一步中形成的三級路由幾何拓撲連接關系，并采用第二步中的增壓穩產條件下的邊界約束條件對輸氣管段流動過程的基本方程進行求解，所述基本方程包括連續性方程、運動方程、能量方程、BWRS真實氣體狀態方程、內能方程以及焓方程：

連續性方程：

（式1）

運動方程：

（式2）

能量方程：

（式3）

BWRS真實氣體狀態方程：

（式4）

內能方程：

（式5）

焓方程：

（式6）

上式中個參數的意義如下：

：管線橫截面積；m2 ：熱量；J

：流體密度； kg/m3 ：內能；J

：流體流速；m/s ：溫度；K

：時間；s ：氣體常數；無量綱

：空間坐標；m

：壓力；Pa

：位移；m

：水力摩阻系數；無量綱

：重力加速度；N/kg

求解結果包含每個增壓穩產方案中各個集氣站的穩產出站壓力、天然氣液化廠的穩產進站壓力以及天然氣凈化廠的穩產進站流量；

第七步，將影響每個增壓穩產方案優劣的指標進行歸納，并采用多層次分析法對指標進行權重分析，首先將指標化為兩個層析，第一層次為技術經濟和安全兩項一級指標，然后將第一層次中的兩項指標分別細化，總共分為井口廢棄壓力、增壓站數量、管網壓損、增壓能耗、總投資、壓縮機故障率及水合物形成風險七個第二層次二級指標，然后計算出每個二級指標的權重；

第八步，采用模糊綜合評判，構造評價指標矩陣，然后進行平移-極差變換標準化處理，效益型指標數值越大，方案越優，采用效益型公式計算；成本性指標數值越小，方案越優，采用成本型公式計算，計算公式見式（7），得出模糊相對隸屬度矩陣，

（7）

式中，P=1；

為方案j的第i項指標，i=1，2，…，m；

為方案j對目標i的相對優屬度；

,為矩陣中每列數據的最小值和最大值；

考慮不同二級指標對最終優選方案影響的不同，引入上步驟中多層次分析法計算出的指標權重，采用式（8）計算各個方案的相對隸屬度，依據最大隸屬度原則，選取隸屬度最大的方案為最佳方案；

式（8）

式中，為指標i目標權重向量；

為方案j相對隸屬度值。