卷第２蚴ｆ２０１】．０２）規劃設計）
張子波李自力』李毅田靚』
１中國石油大學（華東）儲運與建築工程學院２中國石油西氣東輸管道（銷售）公司摘要：為減少建站費用和便於建成後的維護與看守，擴大了轉油站的建站規模，使轉油站
管轄井數增多，集輸半徑增大，但導致一些油井單靠井口自身回壓不足以把油井產出物送至計量站的問題。為解決該問題，在這些管道上建立混輸增壓幫浦站，建立增壓點的判斷模型，並求解這個模型。增壓點判斷以後，需對增設增壓點的井組進行二次劃分。
程式設計得到了不同集輸半徑
下的設計期末總費用，以及兩類站的建站資訊。示例油區在２ ｋｍ的集輸半徑下節省投資約１ｏ．７％。
關鍵詞：集輸；管網設計；增壓幫浦站；集輸半徑；優化
目前國內一些油田由於所處地區地形條件復
雜，地形起伏劇烈，多相混輸管路附加壓力損失較大；同時由於地理位置偏遠，為減少建站費用和便於建成後的維護與看守，擴大了轉油站的建站規模，管轄井數增多，集輸半徑增大。這些都極有可
‰＝√ｊ＝㈤㈥
式中ｄ表示管道內徑（ｍ）；ｎ表示井組ｄ的油
能導致一些油井單靠井口自身回壓不足以把油井產井數；ｃ表示井組下轄各油井的平均橫座標和平
出物送至計量站ｎ。在對集輸管網進行優化設計的均縱座標確定的井組中心位置，為假設的轉油站（，ｃ）表時候，應當解決這個問題。對於單靠井口回壓不足址；ｗ 表示井組ｄ的第ｉ口油井；
以把油井產出物送至轉油站（計量站）的問題，可示從油井連線到井組中心位置的管線管徑為ｄｍｐａ）；ｑ 表示油井的**的流量或以採用增大井口回壓來解決，但是井口回壓的增大時的壓降（
ｍ。／ｓ）；ｉ表示經濟流速最會降低抽油機的壽命。因此在工程實際中，油田採油、水混合物的流量（用的方法是在這些管道上建立混輸增壓幫浦站 。即
小值表示經濟流速最大值
ｄ ｉ，，ｄ ．］表示ｄ ＿ｎ＿、ｃ，，之間圓整到國家標把那些地形起伏比較劇烈，集輸半徑比較大的油井［
ｍｐａ）。連線到乙個增壓幫浦站上去，經過增壓幫浦站增壓後的準的管徑系列；ｐ 表示油井的井口回壓（油井產物就可以順利輸送到轉油站嘲。孫海 】把這個
如果求得的ｆ（ｄ）等於０，說明該井組需要增設增壓點。
增壓幫浦站命名為「增壓點」。
１增壓點的判斷
要進行增壓點的處理，首先要建立增壓點的判
２井組的二次劃分
進行上述增壓點判斷以後，要對需要增設增壓
斷模型，並求解這個模型。在礦場集輸管網優化設點的井組進行二次劃分，將需要增設增壓點的油井
計中，首先要做的是井組劃分，井組劃分之後所有和直接連線到轉油站的油井區分開來，並且確定增的油井隸屬於不同的井組。對於每乙個井組都應進壓點的個數。
數學模型行增壓點的判斷，對於井組ｄ，目的是確定的描述如下
二次劃分的目的是最終形成多個子井組的集合。對於乙個油井數為ｎ的井組，該問題的數
＝１ｄｆｆ［ｉ…ｄｊ
（）（１）
學描述如下
＝ｃ＝類
採用經濟流速來求管徑——
．ｔ．３喜呂毒：ｃ２ｓ
｛，ｚ 一，，…，｝（５）
（６）一
一****：國家科技重大專項「大型油氣田及煤層氣開發
４０——
油氣田地面工程
第３ｏ卷第２期規劃設計）
其中式中的元素代表油井的位置。
ｎ＝｛呈』善㈦
（３）建立模糊相似矩陣ｒ。由於中的指標只
有乙個，所以不需要進行資料標準化消除不同指標其中
的量綱造成的影響，可直接建立模糊相似矩陣模糊相似矩陣尺的
＝ｎ（９）
構造方法如下
ⅱⅱｆ：ｏｌ
∈｛ｒ一
．，＝１，２，…，ｎ一 ｏ
．「，ｄｍａｘ，．ａ
其中ｌ１ｉ＝ｊ
（１５）
…式中ｒ表示集輸半徑表示第ｉ口油井和第ｊ口油井之間的距離（ｍ）。
式中【，表示最終要得到的子井組的集合；ｚｉ表示經二次劃分後得到的編號為ｉ的子井組；ｚ（４）建立模糊等價矩陣ｒ 。模糊相似矩陣ｒ通
常僅滿足自反性和對稱性，不滿足傳遞性，故要用
表示經二次劃分後得到的編號為，的子井組；表
平方自合成法求模糊相似矩陣ｒ的傳遞閉包矩
示增壓點的個數；．表示子井組中的第志口油
陣，即模糊等價矩陣ｒ 。對於上面構造的模糊相
井；表示井組下轄油井數；
表示井組
似矩陣ｒ，存在乙個最小自然數志（≤ｎ一 。），使
下轄油井數；ｎ表示該井組油井總數；ｃ 表示子ｒ ＝尺 ，並且對於一切大於ｋ的自然數ｑ，均有
井組的中心位置；△ （，，ｃ）表示油井 ，到ｒ ＝ｒ ，即從這個模糊相似矩陣ｒ開始求它的傳ｃ 的管線在管徑為ｄ時的壓降表遞閉包，最後可以構造出來乙個模糊等價矩陣示針對起點為子井組下轄的第ｋ口油井，終點ｒ ，並且只需要運算不超過ｎ一 。次。本文在計為該子井組的中心位置的管線利用式（３）、（４）計算算時採用平方法，即ｒｒ＝尺經過並圓整得到的管徑系列。
有限次運算後，一定能夠得到這個，假設矩陣
２．２數學模型的求解
要求得上述模型中的ｕ，採用模糊數學中的ｒ＝ｆ以１
（１６）
模糊聚類分析來完成。這個過程按以下步驟完成：
則ｒ的平方自合成運算ｒｒ為
（１）對於原始井組ｄ，首先篩選各油井，將符ｒｒ＝
（１７）
合式（１２）的油井分為一組，這個子井組記為
，井數設為 。，直接連線到轉油站，不參與後
式中以八以
面的模糊聚類分析。
（５）將油井進行模糊聚類。有了模糊等價矩陣
，就可以進行模糊聚類，對油井進行繼續分
組，該過程的流程圖見圖ｌ。
（２）建立原始模糊資料矩陣ａ。假設論域
為，ｚ個待分類的物件，每個物件
有個指標評價其性狀，即
＝｛…，５ｃ擁由此可以得至０
原始模糊資料矩陣ａ
（１３）
一：：：：：：ｊ
由於上述問題只有乙個評價指標，也即油井的
位置，待分組油井個數為（ｎ一 。），因此原始模糊
矩陣變為
一）（１４）
圖１模糊聚類流程
油氣田地面工程一４１—
第 （ｊ卷第２期（２ｏ１１．０２）規劃設計）
按照圖１的流程，可以將數學模型求解出來，得到二次分組後的集合。獲得這個分組後，增網優化設計中確定。
（如１ｋｍ）時，雖然建站的規模不是很大，但是建站的數量比較多，這就導致了整個系統造價的上公升。
壓點位置和轉油站位置作為設計變數，在後續的管例如集輸半徑為１ｋｍ時，利用例區資料共計需要
建立６個轉油站之多；隨集輸半徑的增大，雖然管線造價有所提公升，但是建站的數量大幅度減小，導致了此時集輸系統設計壽命期末總造價的降低；當
３計算例項
以長慶油田某油區為例，採用ｖｉｓｕａｌｃ 以遺傳演算法為基本方法編制了礦場集輸管網優化軟體。
達到３．５ｋｍ時，轉油站數進一步降低，但是增壓點數卻增加到４個，因此二者之和相加依然有６個之多，所以費用回公升；但集輸半徑達到４ｋｍ時，有兩個原因導致了費用的突然降低：一是各級站的總數減少，二是由於足夠大的集輸半徑，各井都被劃分到乙個井組內，因此轉油站只有１個，也就是
該區有叢式井３７口，詳細資訊限於篇幅不再贅述。軟體考慮了該區複雜的地形因素，以及不可穿跨的障礙物因素等。通過計算，得到了不同集輸半徑下的設計期末總費用，以及兩類站的建站資訊。
（１）增壓點、聯合站與集輸半徑的關係。通過對該油區的優化計算，得到了上述關係的曲線，見圖２。
（２）總費用與集輸半徑的關係。將各類費用折合
說，轉油站的位置可以和聯合站的位置重合，這樣就可以省去１個轉油站的費用，因此費用會突然降
低；當集輸半徑大於等於４ｋｍ時，集輸系統設計壽命期末總造價基本上不再變化，出現這種情況的原因是當集輸系統集輸半徑超過４ｋｍ的情況下，井組劃分基本上是一樣的，因此其布局也基本上是
一成設計期末總費用，得到集輸半徑與設計期末總費用的關係，見圖３。
樣的。示例油區如採用傳統的ｌ ｋｍ作為集輸半徑，其總費用為６６８１．２３萬元，而利用增壓點與轉油站凝餐
配合的方法，找出最佳集輸半徑為２ ｋｍ，在２ ｋｍ的集輸半徑下總費用為５ ９６６．７９萬元，節省投資約
ｌｏ．７％。
示例油區的計算結果說明，採用此方法可以有
效地實現擴大集輸半徑的目的，採用得到的最佳集輸半徑可有效節省投資。
集糖半徑／ｋｉｎ
參考文獻
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地面工程
圖２集輸半徑與兩類站的個數的關係
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６ ０００
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５ ８００
【第一作者簡介】張子波：２００８年畢業於中國石油大學（華東），現於中國石油大學（華東）攻讀碩士研究生，目前從事管網優化設計研究工作。
國】６３．ｃｏｍ２３
４５ｅ集輸半徑／ｋｍ
圖３總費用與集輸半徑的關係
（欄目主持張秀麗）
結語出現上述結果的原因在於：當集輸半徑太小一４２
油氣田地面工程
集輸工競賽規則
黑龍江省第一屆職業技能競賽石油分賽區 第一部分理論知識考試 30 一 考試範圍 職業技能鑑定題庫 集輸工 石油工業出版社2008版 中高階工 技師 高階技師部分，其中高階工佔70 技師 高階技師佔20 新技術 新工藝佔10 二 考試時間 考試時間為90min。三 題型題量及配分 題型分為選擇題 判斷...
集輸高階工0530
集輸工理論試題 高階工 一 選擇題 每題有四個選項，只有乙個是正確的，將正確的選項號填入括號內 1 aa001 隔絕空氣和 可以防止構成燃燒助燃條件。a 氧化劑 b 可燃物 c 助燃物 d 催化劑 2 aa001 加強通風，可降低形成 混合物的 達到防爆目的。a 物理反應 b 化學反應 c 濃度 d...
天然氣集輸
天然氣集輸 綜合複習題 一 填空題 1 商品天然氣的主要技術指標有和 2 氣田集輸系統的工作內容包括 收集天然氣，並經過 使天然氣達到符合管輸要求的條件，然後輸往長距離輸氣管道。3 對於在有硫化氫的封閉環境中工作和在可能對健康或生命有危險的濃度中工作的人員必須使用或 4 氣藏的開發階段包括穩產階段和...