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储气库采气量多目标优化预测模型

油气储运 2024年第1期43卷 96-102页

作者：朱喜平国家石油天然气管网集团有限公司

【目的】地下储气库运行是一个系统性工程,涉及经济效益、技术风险、工作效率等多方面。储气库的注采优化伴随储气库运行整个流程,涉及因素较多,以往研究主要针对单因素进行优化,对多目标约束的优化研究较少。【方法】结合多目标优化算... 详细信息

【目的】地下储气库运行是一个系统性工程,涉及经济效益、技术风险、工作效率等多方面。储气库的注采优化伴随储气库运行整个流程,涉及因素较多,以往研究主要针对单因素进行优化,对多目标约束的优化研究较少。【方法】结合多目标优化算法NSGA-Ⅱ(Nondominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ)模型,建立多目标优化函数,设置地层-井筒-地面多约束变量,以文23储气库2号区块11口井的实际产生数据为基础,设置出砂流量、锥进流量、冲蚀流量、携液流量、地面设备限制流量及外输压力等限制因素,开展多目标优化模拟。采用该多目标优化预测模型分别针对常规采气方案和应急调峰方案进行模拟优化,通过200次迭代,计算最优化的流量范围,并对比不同约束条件下的单井采气量。【结果】在6组常规采气方案中,地层产量配比差距较大,不同的约束条件将直接影响储气库采气井的产量控制;相对于36 MPa,在平均地层压力为34 MPa条件下,调整采气量范围为-16.7%~22.5%;在应急调峰工况下,去掉地面约束条件,模型计算结果的收敛性更好。【结论】储气库采气量多目标优化预测模型可为多周期储气库多目标优化提供决策依据,保障储气库的高效运行。但该优化模型主要考虑技术因素,未考虑经济成本分析,后续研究可进一步结合实际使用成本,开展考虑更多因素的储气库采气量优化研究。(图4,表5,参22)

关键词：储气库多目标优化约束条件平均地层压力应急调峰

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油气管道防汛沙袋装袋支撑装置的设计与应用

机械设计 2024年第9期 126-131页

作者：李治国国家石油天然气管网集团有限公司甘肃分公司

现有防汛沙袋的装袋方式主要局限于人工装袋且速度较慢，存在人员伤害风险。为了解决这一实际问题做到安全快速装袋，文中提出了防汛沙袋快速装袋支撑装置，采用三角形的稳定性原理设计出了一种多功能长输油气管道防汛沙袋快速装袋支撑... 详细信息

现有防汛沙袋的装袋方式主要局限于人工装袋且速度较慢，存在人员伤害风险。为了解决这一实际问题做到安全快速装袋，文中提出了防汛沙袋快速装袋支撑装置，采用三角形的稳定性原理设计出了一种多功能长输油气管道防汛沙袋快速装袋支撑装置，其立柱可伸高，顶圈口径可调节，能够满足各种规格编织袋的口径和高度；具有折叠功能，便于携带；具有结构稳定、牢固耐用、提高工作效率和降低防汛现场抢险作业安全风险等特点。通过多次现场实践及技术改进，充分验证了装置性能的稳定性和可靠性。结果表明：凭借其双三角形设计结构符合单根杆件与欧拉试验稳定性原理，能适应不同地质土壤条件下的长输油气管道防汛沙袋快速装袋支撑。提出的抽样检验方案表明，拆解130台支撑装置，如果发现损坏数≤4,则维修更换好备件后可以继续进行生产，否则需要进行全数检验。

关键词：油气管道防汛沙袋装袋支撑

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智能油气管网系统建设与运行方法论研究

油气储运 2024年第8期43卷 841-854页

作者：冯庆善国家石油天然气管网集团有限公司

【目的】随着工业技术的进步,油气管道系统自动化水平逐步提升,向无人化、智能化发展,尤其是关键设备一键启停、管道一键启线、光纤振动预警、无人站建设等取得积极进展,积累了一定的技术成果与经验做法,在中俄东线天然气管道等工程中... 详细信息

【目的】随着工业技术的进步,油气管道系统自动化水平逐步提升,向无人化、智能化发展,尤其是关键设备一键启停、管道一键启线、光纤振动预警、无人站建设等取得积极进展,积累了一定的技术成果与经验做法,在中俄东线天然气管道等工程中开展了较好的试验与实践,但智能管网未来发展仍然充满挑战,存在诸多需要持续系统化提升与攻关的关键技术及管理理念。【方法】对管道技术发展历程及未来需求与发展方向进行分析,结合管道智能化发展重大理论与实践问题,对标国际先进水平与做法,提出智能管网的定义、关键逻辑准则、建设与运行方法论,明确智能管网的建设要求、运行模式等关键难点,形成理论与实践体系。【结果】提出智能管网3个发展阶段与不同阶段的特征、各要素的逻辑架构,以及智能管网建设与运行在基础理论创新、形态创新、技术创新、产业创新及组织创新5个维度的体系架构,并结合工程实际讨论了智能调控运行、智能物理保障、智能应急与防护、智能IT支撑等建设目标与研究内容。【结论】研究成果对于提升行业对智能管网认知水平及当前智能管网建设具有指导意义,未来智能管网建设将向着更加智能化、自动化、高效化的方向发展,要坚持系统思维开展研究、建设及运行,坚持基础研究与人工智能研究同步开展,强化网络安全与底线思维应对,不断满足智能管网建设战略需求。

关键词：油气管网管道智能管网方法论运行方法生产运维

基于FA-ISSA-PPR模型的旋风分离器分离效率预测

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北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 101-109页

作者：汤鸿宇仲谦邹明国家石油天然气管网集团公司北京100101

旋风分离器是气田开发中常用的气固分离设备,准确预测旋风分离器的分离效率对于指导其结构设计和方法优化具有重要意义。在对数据集进行相关性分析的基础上,采用因子分析(factor analysis, FA)简化变量,降低预测模型的复杂程度,利用改... 详细信息

旋风分离器是气田开发中常用的气固分离设备,准确预测旋风分离器的分离效率对于指导其结构设计和方法优化具有重要意义。在对数据集进行相关性分析的基础上,采用因子分析(factor analysis, FA)简化变量,降低预测模型的复杂程度,利用改进的樽海鞘群算法(improved salp swarm algorithm, ISSA)对投影寻踪(projection pursuit regression, PPR)的模型参数进行优化,形成FA-ISSA-PPR组合模型。结果表明,利用FA模型,原数据集的10个变量可以简化合并为4个公因子,分别代表尺寸参数、颗粒沉降特性、粒子运行轨迹和等效分割粒径对分离效率的影响;与半经验模型和其余机器学习模型相比,组合模型在预测精度和训练时间上具有一定的优越性,在测试样本上的平均绝对误差(MAE)为0.005 91,R^(2)可达0.995,证明了其在小样本、非线性数据分析上的准确性、鲁棒性和泛化性。

关键词：因子分析(FA) 樽海鞘群算法(SSA) 投影寻踪(PPR) 旋风分离器分离效率

X80管道环焊缝拉伸应变容量预测模型对比研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 73-78页

作者：龚宝明万潇彬戴联双邓彩艳李梓溦天津大学材料科学与工程学院天津300350 国家石油天然气管网集团有限公司北京100013

针对管线钢拉伸应变容量(TSC)预测,提出了一种基于拘束修正的阻力曲线计算方法.在相同的条件下以X80管道环焊缝为例,与ExxonMobil公司提出的两类模型进行了拉伸应变容量预测的对比分析.结果表明:基于拘束修正方法的预估结果与ExxonMobil... 详细信息

针对管线钢拉伸应变容量(TSC)预测,提出了一种基于拘束修正的阻力曲线计算方法.在相同的条件下以X80管道环焊缝为例,与ExxonMobil公司提出的两类模型进行了拉伸应变容量预测的对比分析.结果表明:基于拘束修正方法的预估结果与ExxonMobil第1类模型中的水平3预估结果最为接近,与第2类模型在裂纹长度为2c/t=2时最接近,随着裂纹长度继续增加,两种方法的预测差值增加;但ExxonMobil第1类模型的水平1和水平2的评估过程将部分重要参数固定为常数,导致预测结果过于保守.

关键词：拉伸应变容量阻力曲线拘束修正管道环焊缝

基于OTN OSU协议的油气管道阀室通信网络方案

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光通信技术 2024年第4期48卷 98-102页

作者：曲柏达王云鹏李亚锋闫峰张振才胡彬国家石油天然气管网集团有限公司北京100013

随着油气管道阀室通信网络逐渐扩张和承载业务的复杂化,现有的组网方案亟需进行升级更新。提出了基于光传送网光业务单元(OTN OSU)的油气管道阀室通信网络方案。首先,分析了油气管道阀室通信网络组网过程中面临的挑战,并概述了当前组网... 详细信息

随着油气管道阀室通信网络逐渐扩张和承载业务的复杂化,现有的组网方案亟需进行升级更新。提出了基于光传送网光业务单元(OTN OSU)的油气管道阀室通信网络方案。首先,分析了油气管道阀室通信网络组网过程中面临的挑战,并概述了当前组网方案的现状;然后,引入OTN OSU协议对油气管道阀室通信光网络架构进行优化,并设计了工业级光传输客户前端设备(CPE)样机;最后,对方案进行现网环境测试验证。测试结果表明:所提方案有效改善网络时延,且支持多种业务承载,CPE样机功耗低于40 W,提升了网络效率。

关键词：光传送网光传送网光业务单元油气管道阀室通信网络网络架构网络时延

LNG接收站地面火炬氮气吹扫系统优化与应用

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化工设备与管道 2024年第2期61卷 1-8页

作者：崔强夏天徐成芦丁豪赵永刚国家石油天然气管网集团有限公司北海液化天然气有限责任公司北海536000 国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司扬州225000 常州大学石油与天然气工程学院常州213164

封闭式地面火炬系统在排放时具有及时、安全、可靠及低噪音等特点,因此越来越多的石化工厂采用封闭式地面火炬系统。文章主要讲述某LNG接收站投产三年以来,由于火炬氮气吹扫系统存在问题,导致爆破针顶弯,爆破阀多次打开,从而使得外界空... 详细信息

封闭式地面火炬系统在排放时具有及时、安全、可靠及低噪音等特点,因此越来越多的石化工厂采用封闭式地面火炬系统。文章主要讲述某LNG接收站投产三年以来,由于火炬氮气吹扫系统存在问题,导致爆破针顶弯,爆破阀多次打开,从而使得外界空气倒灌,引起爆破针顶弯打开旁路阀门,对接收站平稳运行产生影响。文章通过分析现场报警记录、DCS曲线、氮气吹扫系统组态逻辑,增加氮气控制管线,优化各放空段阀门控制逻辑,并且增加氮气吹扫弯头,利用虹吸效应,对管线进行充分吹扫,使问题得到有效解决,至优化改造后一直平稳运行。

关键词：地面火炬气锤现象零放空虹吸效应氮气吹扫

管线钢环焊接头热影响区热模拟实验及组织性能分析方法

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冶金分析 2024年第8期44卷 59-66页

作者：张鹤松崔绍华刘诗琳王浩李园钢铁研究总院有限公司北京100081 国家石油天然气管网集团有限公司北京100013 国家石油天然气管网集团有限公司建设项目管理分公司河北廊坊065000

目前,高钢级大口径石油天然气长输管道普遍采用全自动环焊工艺,其环焊接头热影响区组织性能复杂,建立环焊接头热影响区组织和性能特征的系统性分析方法具有重要意义。本研究针对高级别管线钢的相变特征对焊缝热模拟试验的工艺路线进行... 详细信息

目前,高钢级大口径石油天然气长输管道普遍采用全自动环焊工艺,其环焊接头热影响区组织性能复杂,建立环焊接头热影响区组织和性能特征的系统性分析方法具有重要意义。本研究针对高级别管线钢的相变特征对焊缝热模拟试验的工艺路线进行了优化设计,利用Gleeble 3500热模拟试验机进行了焊缝热模拟试验,获得了不同热输入和峰值温度条件下的热模拟试样;采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)对显微组织及其亚结构的特征进行了分析,建立了显微组织与夏比冲击韧性之间的关系。结果表明,与环焊接头热影响区低温韧性密切相关的显微组织特征要素包括有效晶粒尺寸、大角度晶界比例以及马氏体/奥氏体(M/A)组元的形貌及尺寸分布特征;当有效晶粒尺寸较小、大角度晶界比例较高且具有颗粒状的小尺寸M/A组元时,具有较高的低温韧性;当出现大尺寸的M/A岛链状结构时,低温韧性较低。

关键词：管线钢环焊接头热影响区焊接热模拟显微组织冲击韧性

基于保供责任协同的天然气基础设施开放体系设计与建议

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油气储运 2024年第6期43卷 614-623页

作者：温文黄国君吴超尹贻功杨瑞孙猛国家管网集团科学技术研究总院分公司国家石油天然气管网集团有限公司市场部

[目的]国家石油天然气管网集团有限公司的成立,标志着中国天然气市场化改革进入崭新阶段。中国的天然气需求逐渐增加,但基础设施公平开放仍处于起步阶段,天然气保供问题较为突出。[方法]将天然气基础设施公平开放与保供问题放在一个框... 详细信息

[目的]国家石油天然气管网集团有限公司的成立,标志着中国天然气市场化改革进入崭新阶段。中国的天然气需求逐渐增加,但基础设施公平开放仍处于起步阶段,天然气保供问题较为突出。[方法]将天然气基础设施公平开放与保供问题放在一个框架体系中,通过分析中国天然气市场基础设施公平开放的现状和存在问题、公平开放对保供的双重影响、典型国家天然气市场化改革的经验,设计基于保供责任协同的天然气基础设施开放体系,并提出基础设施公平开放与保供协同发展的路径构想及政策建议。[结果]公平开放与保供责任协同的天然气基础设施开放体系包含保供、公平开放、公平开放与保供的关系、管输企业的作用共4个方面关键内容;保供需求划分为发展需求与应急需求,对于不同类型保供需求,应采用不同的保供方式;基础设施公平开放应具备的基础条件包括基础设施建设、运销分离、信息公开、透明程序、科学定价、严格监管;基础设施公平开放对天然气保供具有促进作用;管输企业是公平开放的责任主体,也是天然气保供的重要参与者。建议未来要更加明确保供范围和保供方式、市场主体保供义务和责任,进一步完善公平开放相关机制,持续推动“全国一张网”的建设。[结论]高质量基础设施公平开放有助于提升中国油气供应安全保障能力。(图1,表1,参21)

关键词：天然气市场公平开放保供体系设计建设路径