發(fā)布時間：2018-01-14 23:14

  本文關(guān)鍵詞：原油儲運系統(tǒng)最優(yōu)化運行技術(shù)研究　出處：《東北石油大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 原油儲運系統(tǒng) 仿真 優(yōu)化 儲罐 測溫 軟件

【摘要】：原油儲運系統(tǒng)是油田整體生產(chǎn)的中心關(guān)鍵環(huán)節(jié),該系統(tǒng)龐大復(fù)雜,點多面廣,是一個復(fù)雜多變的動態(tài)系統(tǒng)。如何實現(xiàn)原油儲運系統(tǒng)在完成輸油計劃的同時,安全、經(jīng)濟、平穩(wěn)運行,是儲運系統(tǒng)調(diào)度決策的首要目標(biāo)。目前,最優(yōu)化理論和方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度和最優(yōu)化運行方案的研究中�；趥鳠釋W(xué)、運籌學(xué)和最優(yōu)化理論,開展原油儲運系統(tǒng)最優(yōu)化運行技術(shù)研究對于提高儲運系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度水平、降低運行成本,豐富工程熱物理和應(yīng)用數(shù)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的理論研究成果都具有重要意義。因此,以大慶油田原油儲運系統(tǒng)為研究對象,開展了以下研究工作:首先,以大型浮頂原油儲罐和輸油管道為研究對象,對原油儲存及運輸過程中的關(guān)鍵水力、熱力過程進行了分析研究。具體包括:研制了適用于監(jiān)測大型浮頂儲罐內(nèi)原油溫度分布的系統(tǒng),優(yōu)化設(shè)計了溫度監(jiān)測點的布置。采用監(jiān)測系統(tǒng)對5萬、10萬和15萬立雙盤式浮頂儲罐的油溫分布進行了監(jiān)測,明確了油溫分布特點。結(jié)合傳熱學(xué)理論計算得到不同工況下、不同容量儲罐的總傳熱系數(shù)。在此基礎(chǔ)上,基于能量守恒原理,建立了儲罐平均油溫和溫度場變化過程的預(yù)測模型。針對輸油管道的水力、熱力特性,在對輸油管道實際運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上,采用反算法和最優(yōu)化擬合方法建立了輸油管道水力、熱力計算模型修正方法。使管道水力計算的相對誤差降低到12%以內(nèi),熱力計算誤差降低到8%以內(nèi)。此外,采用最優(yōu)化擬合技術(shù)對儲運系統(tǒng)的輸油泵、加熱爐工作特性進行了擬合。在對儲運系統(tǒng)水力、熱力過程分析研究的基礎(chǔ)上,將原油儲運系統(tǒng)調(diào)度流程分解為油庫來油流程、油庫發(fā)油流程、油庫外輸流程和總外輸流程四個基本的工藝流程,采用樹型結(jié)構(gòu)、二叉鏈表數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和二叉樹遍歷方法實現(xiàn)了對原油儲運系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度過程的仿真計算。其次,以原油儲運系統(tǒng)中不同油庫、長距離輸油管道及儲運系統(tǒng)整體調(diào)度過程為研究對象,分別建立了單站庫運行方案優(yōu)化數(shù)學(xué)模型、長距離輸油管道運行方案優(yōu)化數(shù)學(xué)模型和多站庫協(xié)同調(diào)度過程優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,形成原油儲運系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度方案優(yōu)化體系。針對單站庫運行方案優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)特點,建立了包括矩陣編碼、單點交叉及相對禁止選擇策略的遺傳算法。應(yīng)用其對大慶油田南一油庫夏季和冬季不同工況下的運行方案進行了優(yōu)化,相比于原方案,使原油庫的運行費用降低了7.6%和11.9%。結(jié)合遺傳算法和罰函數(shù)法,建立了長距離輸油管道運行方案優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的分層優(yōu)化求解方法。應(yīng)用該方法對“大慶-哈爾濱”長距離輸油管道的運行方案進行了優(yōu)化,確定管道不同輸油站的最優(yōu)運行參數(shù)和設(shè)備組合方式,使管道的燃料費用、動力費用大幅度降低,節(jié)約輸油成本達15.1%。針對多站庫協(xié)同調(diào)度優(yōu)化問題,提出采用分層優(yōu)化法結(jié)合遺傳算法和序列二次規(guī)劃法的求解思路。應(yīng)用該算法對大慶油田南一油庫、南三油庫及北油庫構(gòu)成的總外輸系統(tǒng)的調(diào)度方案進行了優(yōu)化。實例計算結(jié)果表明,通過優(yōu)化調(diào)整不同站庫儲罐的收發(fā)油運行模式、油庫外輸溫度、維溫溫度等運行參數(shù),最終可使儲運系統(tǒng)的總輸油調(diào)度成本降低9.1%。最后,基于C++Builder 6.0程序開發(fā)平臺,Microsoft Access數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具,將理論研究成果給予計算機實現(xiàn),研制完成了“大慶油田原油儲運庫存調(diào)度仿真與智能決策系統(tǒng)”。該系統(tǒng)包括工程項目管理、數(shù)據(jù)管理、圖形處理、油庫運行方案仿真決策、儲運系統(tǒng)調(diào)度輔助決策、慶哈輸油管道優(yōu)化運行和工具等7個功能模塊,可以實現(xiàn)對原油儲運系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度過程仿真及調(diào)度方案優(yōu)化的功能。
[Abstract]:In this paper , based on the theory of heat transfer , transportation and optimization , the key hydraulic and thermodynamic processes in the storage and transportation of crude oil are studied . This paper optimizes the operation scheme of the long - distance oil transfer pipeline in Daqing Oilfield by optimizing the operation scheme of the long - distance oil transfer pipeline in Daqing Oilfield by optimizing the operating parameters of the oil depot , the south three oil depot and the north oil depot by optimizing the operation scheme of the long - distance oil transfer pipeline in Daqing Oilfield .

【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE8

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳家莉;;原油儲運安全風(fēng)險控制策略研究[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2014年01期

2 才仁卓瑪;;原油儲運節(jié)能管理模式研究[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2012年S1期

3 張士峰;;原油儲運技術(shù)探討[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2013年06期

4 張學(xué)峰;周勇;劉蓬勃;;原油儲運的環(huán)保控制[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年04期

5 馬鐵輪,張顯武,董寶山,黃秀杰;大慶油田原油儲運系統(tǒng)問題及對策[J];石油規(guī)劃設(shè)計;2003年04期

6 張敏,周斌;原油儲運過程中的損耗分析[J];油氣儲運;2002年01期

7 金鐵文;GPS在原油儲運中出手不凡[J];中國石油石化;2005年03期

8 趙秋嵐;任彬;卜曉慧;董家濱;;基于太陽能輔助電加熱技術(shù)的原油儲運系統(tǒng)初探[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2012年13期

9 張彩梅;郝莉平;;淺談石油原油儲運過程的損耗問題與解決措施[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2013年06期

10 董寶山;原油儲運自動化SCADA系統(tǒng)[J];石油規(guī)劃設(shè)計;1998年02期

相關(guān)會議論文 前2條

1 周奎修;易雙林;;太陽能-電加熱原油儲運系統(tǒng)研究與應(yīng)用[A];2010江蘇省“能源計量與節(jié)能減排”論壇論文集[C];2010年

2 王振國;;關(guān)于原油儲運設(shè)施防火設(shè)計規(guī)范幾個問題的探討[A];2011中國消防協(xié)會科學(xué)技術(shù)年會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 曾天舒　朱緒光;減少原油儲運損耗降低成本1267萬元[N];中國石化報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王宇;原油儲運系統(tǒng)最優(yōu)化運行技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 周海蓮;原油儲運庫的能流模型及用能分析[D];大慶石油學(xué)院;2010年

，

本文編號：1425731