發(fā)布時間：2018-11-09 09:30

【摘要】：隨著經(jīng)濟增長以及工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,以及受到氣候等因素影響,新疆油田公司儲運分公司北疆天然氣管網(wǎng)用戶用氣量處于逐年上升且呈現(xiàn)冬季用氣量明顯高于夏季的情況。在此情況下,北疆天然氣管網(wǎng)運營主要存在兩方面問題：一方面是稠油熱采用戶(主要為風(fēng)城地區(qū)稠油熱采用戶)用氣量的不斷增加,對整個管網(wǎng)壓力、流量等參數(shù)的分布帶來影響；另一方面是冬季民用和稠油熱采鍋爐燃燒用氣量都很大,為了確保民用天然氣,不得不關(guān)閉部分稠油熱采用戶,從而使得整個管網(wǎng)輸送量會發(fā)生較大變化。根據(jù)這兩方面情況,如何預(yù)測用戶用氣負荷,分析管網(wǎng)的輸送能力,以便確定出相適應(yīng)的管網(wǎng)運營方案是運營管理者面臨的問題。因此,本文將從燃氣負荷預(yù)測、天然氣管網(wǎng)動態(tài)模擬、工藝方案優(yōu)選三方面對北疆天然氣管網(wǎng)進行模擬分析,以確定不同工況下的最佳運營方案。 1、準確預(yù)測用戶用氣負荷是確定管網(wǎng)運營方案的基礎(chǔ)。針對目前燃氣負荷研究狀況,結(jié)合北疆天然氣管網(wǎng)燃氣負荷歷史數(shù)據(jù),本文采用回歸分析法、灰色系統(tǒng)法和組合預(yù)測理論等多種先進的方法應(yīng)用于北疆天然氣管網(wǎng)中長期負荷預(yù)測,取得成果如下： (1)在對2008年至2011年共4年、48個月份、1460天燃氣波動歷史數(shù)據(jù)進行分類、分析、數(shù)據(jù)擬合后發(fā)現(xiàn),若系統(tǒng)只有一個轉(zhuǎn)折點,則灰色系統(tǒng)法擬合效果最好,誤差均小于5%；若系統(tǒng)有兩個及以上轉(zhuǎn)折點,灰色系統(tǒng)法擬合相對誤差可能會超過5%,而組合預(yù)測法效果最好,誤差均小于5%；回歸分析法對系統(tǒng)轉(zhuǎn)折點不敏感,預(yù)測效果最差。 (2)分別使用灰色系統(tǒng)法、回歸分析法、組合預(yù)測法對2012年用氣負荷預(yù)測模型進行驗證,灰色系統(tǒng)法預(yù)測效果最好,組合預(yù)測法次之,回歸分析法最差；在對2012年各個月份用氣負荷進行驗證時,組合系統(tǒng)法效果最好,灰色系統(tǒng)法次之,回歸分析法最差。 (3)為了確定2014年天然氣管網(wǎng)運營方案,使用灰色系統(tǒng)法對2014年燃氣負荷預(yù)測,北疆地區(qū)2014年用氣量將達到57.121×104m3/a:使用組合預(yù)測法對2014年月用氣負荷進行了預(yù)測,2014年12月北疆地區(qū)用氣量將達到5.0592×104m3/月。 2、針對北疆天然氣管網(wǎng),基于Pipeline Studio管網(wǎng)動態(tài)模擬軟件,在充分考慮用戶用氣負荷,以及生產(chǎn)部門基本要求的基礎(chǔ)上,針對不同工況下的管網(wǎng)進行了動態(tài)仿真,確定一系列工藝方案。 (1)按照生產(chǎn)部門要求,改變調(diào)峰氣源的供氣量,對風(fēng)城地區(qū)最大供氣量進行了模擬,模擬得到10套在工藝上可行的運營方案。 (2)針對于北疆天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)用戶特點以及地理位置特點,按照生產(chǎn)部門要求,將冬季用氣量較大、負荷波動較大的稠油熱采用戶(用氣量占總用氣量的近40%)劃分為3組。依據(jù)用戶用氣量波動實際情況和生產(chǎn)運營的實際情況,分別對稠油熱采用戶用氣量下降至正常用氣量的2/3、下降至正常用氣量的1/3共6種情況,百種工況進行了動態(tài)模擬,得到50組在工藝上可行的調(diào)度方案。 (3)針對以上兩類方案,使用Pipeline Studio模擬計算可以確定管網(wǎng)各個節(jié)點與管段的壓力、溫度、流量等參數(shù),同時,可以使用Pipeline Studio對天然氣管網(wǎng)調(diào)峰儲氣量進行模擬計算。使用Aspen HYSYS對不同站點天然氣含水量進行計算,獲取不同站點天然氣運營溫度與運營壓力下水露點溫度之差,為綜合評價奠定基礎(chǔ)。 3、針對仿真確定的各種工藝方案,充分考慮各個方案管網(wǎng)壓力、輸量等分布情況,從天然氣輸送量最大、管道運營壓降最小、管網(wǎng)壓力安全指數(shù)最小、管網(wǎng)運營溫度與運營壓力下水露點溫度之差最大、管網(wǎng)調(diào)峰儲氣量最大各個進行綜合評價。 (1)建立風(fēng)城地區(qū)最大供氣量綜合評價模型,使用層次分析法對天然氣輸量指標(biāo)、管道壓降指標(biāo)、水合物形成溫度差指標(biāo)、管網(wǎng)調(diào)峰儲氣量指標(biāo)進行了層次劃分,采用灰色關(guān)聯(lián)法對其進行評價后可以知道,最優(yōu)方案為調(diào)峰氣源王家溝門站下載西二線天然氣為200×104m3/d,烏石化米東站下載天然氣量為243×104m3/d方案。 (2)針對北疆天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)稠油熱采用戶波動的不同調(diào)度方案,建立稠油熱采用戶調(diào)度方案綜合評價模型,使用層次分析法對管道壓力安全指數(shù)指標(biāo)、水合物形成溫度差指標(biāo)、管道調(diào)峰儲氣量指標(biāo)進行了層次劃分,采用灰色關(guān)聯(lián)法對其進行了評價后可以知道,最佳調(diào)度方案均不是越早采取調(diào)度措施越好,也不是越晚采取調(diào)度措施越好,而是在綜合考慮管網(wǎng)水合物生成溫度差、壓力安全指數(shù)和管道調(diào)峰儲氣量后得到的調(diào)度時間。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU996.9

【參考文獻】

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本文編號：2320027