CN113094865B - 掺水集油参数的确定方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种掺水集油参数的确定方法、装置及存储介质,属于油气开采才技术领域。所述方法包括:根据集油管网中各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的温降模型,所述各个节点包括所述集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井;根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,所述约束条件用于约束所述集油管线的热力能耗、温度和压力;通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度。本申请通过温降模型和约束条件可以确定最优掺水温度和掺水量,从而无需工作人员频繁进行调节,提高了油水运输效率,实现低能耗状态下掺水量的闭环调节。
Description
技术领域
本申请涉及油气开采技术领域,特别涉及一种掺水集油参数的确定方法及装置。
背景技术
为了保证油井产出液能够从井口安全输送到集油管网的联合站,可以在油区采用双管掺水集油工艺,也即是,在运输原油的过程中,可以在集油管线中通过掺水来帮助原油运输。
目前,在向集油管线中掺水时,工作人员需要根据经验调节掺水温度、掺水量等掺水参数。但是,由于掺水参数是工作人员根据经验调节的,导致掺水温度或掺水流量可能不合适,需要工作人员频繁调节,降低油水运输效率。
发明内容
本申请实施例提供了一种掺水集油参数的确定,用于解决相关技术中掺水温度或掺水流量不合适,需要工作人员频繁调节,降低运输效率的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种掺水集油参数的确定方法,所述方法包括:
根据集油管网中各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的温降模型,所述各个节点包括所述集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井;
根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,所述约束条件用于约束所述集油管线的热力能耗、温度和压力;
通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度。
在一些实施例中,所述根据集油管网中各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的温降模型,包括:
根据所述各个节点的节点参数,依次确定所述多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型;
根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型,所述起点温度模型用于确定任一节点作为起点时所述任一节点管线内混合液的温度;
根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,以及所述起点温度模型,确定所述温降模型。
在一些实施例中,所述各个节点的节点参数包括每个计配站中每个单井产液量、所述每个单井产出液的含水率、所述每个单井产出液的比热和所述每个单井产出液的密度;
所述根据所述各个节点的节点参数,依次确定所述多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,包括:
根据所述每个计配站中所述每个单井产液量,分别确定所述每个计配站集油管线的流量计算模型;
根据所述每个单井产出液的含水率和所述每个计配站集油管线的流量计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型;
根据所述每个单井产出液的比热、所述每个计配站集油管线的流量计算模型和混合液含水率计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的比热计算模型和密度计算模型。
在一些实施例中,所述温降模型包括如下模型;
其中,在上述温降模型中,所述TL为目标集油管线中距离所述目标集油管线起点L处的温度,所述目标集油管线为集油管网中任一集油管线,所述T0为所述目标集油管线埋地后中心埋深处的自然地温,所述a和所述b为温度系数,所述TR为作为所述目标集油管线起点处的温度,所述L为所述目标集油管线长度,所述K为所述目标集油管线总传热系数,所述D为所述目标集油管线外直径,所述G为与所述目标集油管线相邻的上一段集油管线中混合液流量,所述混合液流量包括产液量和掺水量,所述C为所述上一段集油管线中混合液的比热,所述gi为不同集油管线倾角对应的重力加速度。
在一些实施例中,所述根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量之前,还包括:
根据所述各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的压降模型和能耗模型;
根据所述温降模型、所述压降模型和所述能耗模型,确定所述约束条件。
在一些实施例中,所述各个节点的节点参数包括单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,以及多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数;
所述根据所述各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的压降模型,包括:
根据所述单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,确定所述单相介质管线的单相压降模型;
根据所述多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定所述多相介质管线的多相压降模型。
在一些实施例中,所述通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度之后,还包括:
控制所述集油管网中的掺水泵将掺入所述集油管网中的水的温度调整为最优掺水温度,并将掺入的水的流量调整为所述最优掺水量。
另一方面,提供了一种掺水集油参数的确定装置,所述装置包括:
第一确定模块,用于根据集油管网中各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的温降模型,所述各个节点包括所述集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井;
第二确定模块,用于根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,所述约束条件用于约束所述集油管线的热力能耗、温度和压力;
第三确定模块,用于通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度。
在一些实施例中,所述第一确定模块包括:
第一确定子模块,用于根据所述各个节点的节点参数,依次确定所述多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型;
第二确定子模块,用于根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型,所述起点温度模型用于确定任一节点作为起点时所述任一节点管线内混合液的温度;
第三确定子模块,用于根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,以及所述起点温度模型,确定所述温降模型。
在一些实施例中,所述各个节点的节点参数包括每个计配站中每个单井产液量、所述每个单井产出液的含水率、所述每个单井产出液的比热和所述每个单井产出液的密度;
所述第一确定子模块用于:
根据所述每个计配站中所述每个单井产液量,分别确定所述每个计配站集油管线的流量计算模型;
根据所述每个单井产出液的含水率和所述每个计配站集油管线的流量计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型;
根据所述每个单井产出液的比热、所述每个计配站集油管线的流量计算模型和混合液含水率计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的比热计算模型和密度计算模型。
在一些实施例中,所述温降模型包括如下模型;
其中,在上述温降模型中,所述TL为目标集油管线中距离所述目标集油管线起点L处的温度,所述目标集油管线为集油管网中任一集油管线,所述T0为所述目标集油管线埋地后中心埋深处的自然地温,所述a和所述b为温度系数,所述TR为作为所述目标集油管线起点处的温度,所述L为所述目标集油管线长度,所述K为所述目标集油管线总传热系数,所述D为所述目标集油管线外直径,所述G为与所述目标集油管线相邻的上一段集油管线中混合液流量,所述混合液流量包括产液量和掺水量,所述C为所述上一段集油管线中混合液的比热,所述gi为不同集油管线倾角对应的重力加速度。
在一些实施例中,所述装置还包括:
第四确定模块,用于根据所述各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的压降模型和能耗模型;
第五确定模块,用于根据所述温降模型、所述压降模型和所述能耗模型,确定所述约束条件。
在一些实施例中,所述各个节点的节点参数包括单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,以及多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数;
所述第四确定模块包括:
第四确定子模块,用于根据所述单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,确定所述单相介质管线的单相压降模型;
第五确定子模块,用于根据所述多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定所述多相介质管线的多相压降模型。
在一些实施例中,所述装置还包括:
控制模块,用于控制所述集油管网中的掺水泵将掺入所述集油管网中的水的温度调整为最优掺水温度,并将掺入的水的流量调整为所述最优掺水量。
另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的掺水集油参数的确定方法。
另一方面,提供了一种控制设备,所述设备包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行上述上述所述的掺水集油参数的确定方法的步骤。
另一方面,提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述上述所述的掺水集油参数的确定方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少可以包括:
在本申请中,可以通过集油管网中各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的温降模型,之后通过温降模型和约束条件可以确定最优掺水温度和掺水量,从而无需工作人员频繁进行调节,提高了油水运输效率,实现低能耗状态下掺水量的闭环调节。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种掺水集油参数的确定方法流程图;
图2是本申请实施例提供的另一种掺水集油参数的确定方法流程图;
图3是本申请实施例提供的一种掺水集油参数的确定装置结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种第一确定模块的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种掺水集油参数的确定装置结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种第四确定模块的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的另一种掺水集油参数的确定装置结构示意图;
图8是本申请实施例提供的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在对本申请实施例进行详细的解释说明之前,先对本申请实施例中涉及到的应用场景进行解释说明。
为了保证油井产出液能够从井口安全输送到集油管网的联合站,可以在油区采用双管掺水集油工艺,也即是,在运输原油的过程中,可以在集油管线中通过掺水来帮助原油运输。
目前,在向集油管线中掺水时,工作人员需要根据经验调节掺水温度、掺水量等掺水参数。但是,由于掺水参数是工作人员根据经验调节的,导致掺水温度或掺水流量可能不合适,需要工作人员频繁调节,降低运输效率。
基于这样的应用场景,本申请实施例提供了一种能够提高运输效率的掺水集油参数的确定方法。
在对本申请实施例的应用场景进行介绍之后,接下来将结合附图对本申请实施例提供的掺水集油参数的确定的方法进行详细介绍。
图1为本申请实施例提供的一种掺水集油参数的确定方法的流程图,参见图1,该方法应用于控制设备中,包括如下步骤。
步骤101:根据集油管网中各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的温降模型,该各个节点包括该集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井。
步骤102:根据该温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,该约束条件用于约束该集油管线的热力能耗、温度和压力。
步骤103:通过遗传算法从该多个掺水温度和该多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度。
在本申请中,可以通过集油管网中各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的温降模型,之后通过温降模型和约束条件可以确定最优掺水温度和掺水量,从而无需工作人员频繁进行调节,提高了油水运输效率,实现低能耗状态下掺水量的闭环调节。
在一些实施例中,根据集油管网中各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的温降模型,包括:
根据该各个节点的节点参数,依次确定该多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型;
根据该每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型,该起点温度模型用于确定任一节点作为起点时该任一节点管线内混合液的温度;
根据该每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,以及该起点温度模型,确定该温降模型。
在一些实施例中,该各个节点的节点参数包括每个计配站中每个单井产液量、该每个单井产出液的含水率、该每个单井产出液的比热和该每个单井产出液的密度;
根据该各个节点的节点参数,依次确定该多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,包括:
根据该每个计配站中该每个单井产液量,分别确定该每个计配站集油管线的流量计算模型;
根据该每个单井产出液的含水率和该每个计配站集油管线的流量计算模型,分别确定该每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型;
根据该每个单井产出液的比热、该每个计配站集油管线的流量计算模型和混合液含水率计算模型,分别确定该每个计配站集油管线的比热计算模型和密度计算模型。
在一些实施例中,该温降模型包括如下模型;
其中,在上述温降模型中,该TL为目标集油管线中距离该目标集油管线起点L处的温度,该目标集油管线为集油管网中任一集油管线,该T0为该目标集油管线埋地后中心埋深处的自然地温,该a和该b为温度系数,该TR为作为该目标集油管线起点处的温度,该L为该目标集油管线长度,该K为该目标集油管线总传热系数,该D为该目标集油管线外直径,该G为与该目标集油管线相邻的上一段集油管线中混合液流量,该混合液流量包括产液量和掺水量,该C为该上一段集油管线中混合液的比热,该gi为不同集油管线倾角对应的重力加速度。
在一些实施例中,根据该温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量之前,还包括:
根据该各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的压降模型和能耗模型;
根据该温降模型、该压降模型和该能耗模型,确定该约束条件。
在一些实施例中,该各个节点的节点参数包括单相介质管线内的摩阻损失、该单相介质管线起点压力和终点压力,以及多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数;
根据该各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的压降模型,包括:
根据该单相介质管线内的摩阻损失、该单相介质管线起点压力和终点压力,确定该单相介质管线的单相压降模型;
根据该多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定该多相介质管线的多相压降模型。
在一些实施例中,通过遗传算法从该多个掺水温度和该多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度之后,还包括:
控制该集油管网中的掺水泵将掺入该集油管网中的水的温度调整为最优掺水温度,并将掺入的水的流量调整为该最优掺水量。
上述所有可选技术方案,均可按照任意结合形成本申请的可选实施例,本申请实施例对此不再一一赘述。
图2为本申请实施例提供的一种掺水集油参数的确定方法的流程图,参见图2,该方法包括如下步骤。
步骤201:控制设备获取集油管网中各个节点的节点参数,该各个节点包括集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井。
由于对集油管网中回液温度和回液压力具有影响的影响因素可以包括环境温度、集油管线敷设深度、内径和壁厚、油井产量、井口出液温度、油品物性、含水量、掺水温度、掺水量、集油半径、掺水泵出口压力等等,而由于掺水温度与掺水量与集油管网中各个节点的节点参数密切相关,因此,控制设备可以获取集油管网中各个节点的节点参数。
需要说明的是,该各个节点的节点参数包括每个计配站中每个单井产液量、每个单井产出液的含水率、每个单井产出液的比热和每个单井产出液的密度、单相介质管线内的摩阻损失、单相介质管线起点压力和终点压力、多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数等等。
作为一种示例,为了便于进行计算,控制设备可以对各个计配站、各个单井之间的集油管线进行编号。
作为一种示例,控制设备可以在检测到工作人员针对控制设备的指定操作时,触发获取指令,从而根据获取指令获取集油管网中各个节点的节点参数,该指定操作可以为点击操作、滑动操作、语音操作等等。或者,控制设备还可以每隔指定时间间隔自动获取集油管网中各个节点的节点参数。该指定时间间隔可以为30天、60天等等。
步骤202:控制设备根据集油管网中各个节点的节点参数,确定各个节点之间集油管线的温降模型。
由于在集油管网中掺入一定温度和一定量的水之后,水温可能会因产出液等原因发生变化,因此,为了准确的确定掺水温度和掺水量,控制设备需要确定各个节点之间集油管线的初始温度和末点温度,也即是,控制设备可以根据集油管网中各个节点的节点参数,确定各个节点之间集油管线的温降模型。
作为一种示例,控制设备根据集油管网中各个节点的节点参数,确定各个节点之间集油管线的温降模型的操作可以为:根据各个节点的节点参数,依次确定多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型;根据每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型,起点温度模型用于确定任一节点作为起点时任一节点管线内混合液的温度;根据每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,以及起点温度模型,确定温降模型。
由上述可知,各个节点的节点参数可以包括每个计配站中每个单井产液量、每个单井产出液的含水率、每个单井产出液的比热和每个单井产出液的密度等等,因此,控制设备根据各个节点的节点参数,依次确定多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型的操作可以为:根据每个计配站中该每个单井产液量,分别确定每个计配站集油管线的流量计算模型;根据每个单井产出液的含水率和每个计配站集油管线的流量计算模型,分别确定每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型;根据每个单井产出液的比热、每个计配站集油管线的流量计算模型和混合液含水率计算模型,分别确定每个计配站集油管线的比热计算模型和密度计算模型。
下述分别对控制设备确定的每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型进行说明。
控制设备确定的每个计配站集油管线的流量计算模型可以如下所述:
需要说明的是,在上述流量计算模型中,Qi为第i个计配站集油管线的流量,单位为t/d(吨/天),Qw为掺水量,单位为t/d,Qoj为第i个计配站的n个单井中第j个单井的产液量,单位为t/d。
控制设备确定的每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型可以如下所述:
需要说明的是,在上述混合液含水率计算模型中,fi为第i个计配站集油管线内液体的含水率,foj为第i个计配站第j个单井产出液的含水率。
控制设备确定的每个计配站集油管线的比热计算模型可以如下所述:
需要说明的是,在上述比热计算模型中,Ci为第i个计配站集油管线内液体的比热,单位为J/(kg*℃),Cw为水的比热,单位为J/(kg*℃),Co j为第i个计配站中第j个单井产出液的比热,单位为J/(kg*℃)。
控制设备确定的每个计配站集油管线的密度计算模型可以如下所述:
需要说明的是,在上述密度计算模型中,ρi为第i个计配站集油管线内液体的密度,单位为kg/m3,ρw为水的密度,单位为kg/m3,ρoj为第i个计配站中第j个单井产出液的密度,单位为kg/m3。
在一些实施例中,各集油管线起点的温度可以为上一段集油管线内介质与油井产出液混合后的温度,而集油管线起点温度与上一段集油管线内介质的比热、密度、掺水温度、含水率等相关,因此,控制设备可以根据每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型。该起点温度模型可以如下所述:
需要说明的是,在上述起点温度模型中,TR为任一段集油管线起点温度,单位为℃,Tw为上一段集油管线末端混合物液体的温度,单位为℃;为掺水量,单位为kg/s,Gw与Qw相当于不同纲量下对掺水量的不同表示;Tj为上一段集油管线第j个单井产出液的温度,单位为℃;Cj为上一段集油管线第j个单井产出液的比热,单位为J/(kg·℃);Gj为上一段集油管线第j个单井产出液的流量,单位为kg/s;G为上一段集油管线末端混合液的流量,单位为kg/s;C为上一段集油管线末端混合液的比热,单位为J/(kg·℃)。
在一些实施例中,控制设备在确定起点温度模型后,可以采用苏霍夫降温公式确定温降模型。该温降模型可以包括如下模型;
需要说明的是,在上述温降模型中,TL为目标集油管线中距离目标集油管线起点L处的温度,单位为℃,目标集油管线为集油管网中任一集油管线,T0为目标集油管线埋地后中心埋深处的自然地温,单位为℃,a和b为温度系数,TR为作为目标集油管线起点处的温度,单位为℃,L为目标集油管线长度,单位为m,K为目标集油管线总传热系数,单位为W/(m2·℃),D为目标集油管线外直径,单位为m,G为与目标集油管线相邻的上一段集油管线中混合液流量,单位为kg/s,混合液流量包括产液量和掺水量,C为上一段集油管线中混合液的比热,单位为J/(kg·℃),gi为不同集油管线倾角对应的重力加速度。
步骤203:控制设备根据温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,该约束条件用于约束集油管线的热力能耗、温度和压力。
由上述各个模型、温降模型以及约束条件,控制设备可以确定符合温降模型和约束条件的多个掺水温度和多个掺水量。也即是,控制设备可以对掺水温度和掺水量进行取值,使取得的值既可以使温降模型成立,又可以满足约束条件。
在一些实施例中,控制设备还可以预设确定约束条件,也即是,控制设备根据温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量之前,还可以根据各个节点的节点参数,确定各个节点之间集油管线的压降模型和能耗模型;根据温降模型、压降模型和能耗模型,确定约束条件。
由上述可知,各个节点的节点参数可以包括单相介质管线内的摩阻损失、单相介质管线起点压力和终点压力,以及多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数等等,因此,控制设备根据各个节点的节点参数,确定各个节点之间集油管线的压降模型的操作可以为:根据单相介质管线内的摩阻损失、单相介质管线起点压力和终点压力,确定单相介质管线的单相压降模型;根据多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定多相介质管线的多相压降模型。
由于通常情况下,单相介质管线通常为掺水间到集油管网的第一个单井间的掺水管线,因此,该单相介质管线内介质为水,该单相压降模型可以掺水压降模型,该模型可以如下所述。
需要说明的是,在上述单相压降模型中,he为沿程摩阻损失,单位为m,hg为局部摩阻损失,单位为m,通常情况下可忽略不计,p1为单相介质管网起点压力,p2为单相介质管网的终点压力,单位为MPa,ρ为水的密度。
由于集油管网中还包括多相介质管网,多相介质管网中可能包括油气水,也可能包括油水,单相介质管网与多相介质管网衔接,因此,控制设备可以根据多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定多相介质管线的多相压降模型。
作为一种示例,控制设备可以通过Beggs—Brill方法确定多相压降模型,该多项降压模型可以如下所示。
需要说明的是,在上述多相压降模型中,ΔP为压降,ρ1为液相密度,单位为kg/m3,H1为截面持液率,ρg为气相密度,单位为kg/m3,vsg为气相折算流速,单位为m/s,θ为管路倾角,vm为气液混合物流速,单位为m/s,Gm为气液混合物质量流量,单位为kg/s,λm为摩阻系数。
作为一种示例,控制设备确定能耗模型的操作可以为:获取管道日运行时间、设备的热效率等运行参数,根据运行参数和各个节点的节点参数,确定能耗模型。该能耗模型用于描述集油管网输送油水的过程中,不断向外界环境散热,造成管线的热力损耗和压力损耗。
需要说明的是,控制设备确定的能耗模型可以如下所述。
需要说明的是,在上述能耗模型中,f为能耗,fT为热力损耗,fp为压力损耗,QT为管道总散热损失,单位为J/s,t为管道日运行时间,ηT为设备的热效率,T1为第1根集油管线终点的温度,单位为℃,Ti为第i根集油管线起点的温度,单位为℃,Tw为掺水温度,单位为℃,Tmi为第i根集油管线末点的温度,单位为℃,Qp为集油管线的压力损失,单位为J/s,ηp为设备的效率,Gi为第i根集油管线的流量,单位为kg/s,ρi为第i根集油管线流体的密度,单位为kg/m3,Gw为系统掺水的质量流量,单位为kg/s,pw为系统的掺水压力,单位为MPa,p2为第1根集油管线的末点压力,单位为MPa,Pi为第i根管线的起点压力,单位为MPa,Pmi为第i根管线的末点压力,单位为MPa。
在一些实施例中,控制设备根据温降模型、压降模型和能耗模型,可以确定如下约束条件。
需要说明的是,约束条件中P进站和P回压可以通过压降模型进行确定约束,T回凝通过可以温降模型进行确定约束,f可以通过能耗模型进行确定约束。
步骤204:控制设备通过遗传算法从多个掺水温度和多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度。
由于控制设备可以确定多个掺水量和多个掺水温度,不同掺水温度和掺水量对应的能耗不同,因此,为了降低能耗,控制设备可以通过遗传算法从多个掺水温度和多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度。
在一些实施例中,控制设备通过遗传算法从多个掺水温度和多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度之后,还可以控制集油管网中的掺水泵将掺入集油管网中的水的温度调整为最优掺水温度,并将掺入的水的流量调整为最优掺水量。
在一些实施例中,控制设备可以通过温度变送器将现场采集的井口温度、回液温度、掺水温度、地温和加热炉出口温度等转变成4-20mA(毫安)标准的电流信号远至PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器);通过压力变送器将现场采集的井口压力、回站压力、掺水泵出口压力等转变成4-20mA标准的电流信号远至PLC;通过可调式流量自控仪具有MODBUS通讯协议、流量可远程设置和读取;控制变频器根据掺水泵出口压力调节频率,改变总掺水量的排量大小;PLC采用西门子新一代的s7-1200(一种型号),可以实时采集现场的温度、压力、流量、PID(proportion-integral-derivative,比例-积分-微分控制器)控制变频器及控制加热炉温控器;控制设备显示人机界面,显示整个工艺流程的温度、压力、流量、优化后的能耗、运行费用及分析。
需要说明的是,控制设备可以智能调节掺水量和掺水温度,对掺水泵采用变频控制,当各环流量发生改变时,掺水泵出口压力会发生变化,通过调节变频器频率,改变掺水泵排量大小,控制出口压力在设定值,控制设备还可以实时显示各参数值,保证系统安全平稳运行。
在本申请实施例中,控制设备可以通过集油管网中各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的温降模型,之后通过温降模型和约束条件可以确定最优掺水温度和掺水量,从而无需工作人员频繁进行调节,提高了油水运输效率,实现低能耗状态下掺水量的闭环调节。
在对本申请实施例提供的掺水集油参数的确定方法进行解释说明之后,接下来,对本申请实施例提供的掺水集油参数的确定装置进行介绍。
图3是本公开实施例提供的一种掺水集油参数的确定装置的框图,参见图3,该装置可以由软件、硬件或者两者的结合实现。该装置包括:第一确定模块302、第二确定模块303和第三确定模块303。
第一确定模块301,用于根据集油管网中各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的温降模型,所述各个节点包括所述集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井;
第二确定模块302,用于根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,所述约束条件用于约束所述集油管线的热力能耗、温度和压力;
第三确定模块303,用于通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度。
在一些实施例中,参见图4,所述第一确定模块301包括:
第一确定子模块3011,用于根据所述各个节点的节点参数,依次确定所述多个计配站中每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型;
第二确定子模块3012,用于根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型,所述起点温度模型用于确定任一节点作为起点时所述任一节点管线内混合液的温度;
第三确定子模块3013,用于根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,以及所述起点温度模型,确定所述温降模型。
在一些实施例中,所述各个节点的节点参数包括每个计配站中每个单井产液量、所述每个单井产出液的含水率、所述每个单井产出液的比热和所述每个单井产出液的密度;
所述第一确定子模块3011用于:
根据所述每个计配站中所述每个单井产液量,分别确定所述每个计配站集油管线的流量计算模型;
根据所述每个单井产出液的含水率和所述每个计配站集油管线的流量计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型;
根据所述每个单井产出液的比热、所述每个计配站集油管线的流量计算模型和混合液含水率计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的比热计算模型和密度计算模型。
在一些实施例中,所述温降模型包括如下模型;
其中,在上述温降模型中,所述TL为目标集油管线中距离所述目标集油管线起点L处的温度,所述目标集油管线为集油管网中任一集油管线,所述T0为所述目标集油管线埋地后中心埋深处的自然地温,所述a和所述b为温度系数,所述TR为作为所述目标集油管线起点处的温度,所述L为所述目标集油管线长度,所述K为所述目标集油管线总传热系数,所述D为所述目标集油管线外直径,所述G为与所述目标集油管线相邻的上一段集油管线中混合液流量,所述混合液流量包括产液量和掺水量,所述C为所述上一段集油管线中混合液的比热,所述gi为不同集油管线倾角对应的重力加速度。
在一些实施例中,参见图5,所述装置还包括:
第四确定模块304,用于根据所述各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的压降模型和能耗模型;
第五确定模块305,用于根据所述温降模型、所述压降模型和所述能耗模型,确定所述约束条件。
在一些实施例中,所述各个节点的节点参数包括单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,以及多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数;
参见图6,所述第四确定模块304包括:
第四确定子模块3041,用于根据所述单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,确定所述单相介质管线的单相压降模型;
第五确定子模块3042,用于根据所述多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定所述多相介质管线的多相压降模型。
在一些实施例中,参见图7,所述装置还包括:
控制模块306,用于控制所述集油管网中的掺水泵将掺入所述集油管网中的水的温度调整为最优掺水温度,并将掺入的水的流量调整为所述最优掺水量。
综上所述,在本申请实施例中,控制设备可以通过集油管网中各个节点的节点参数,确定该各个节点之间集油管线的温降模型,之后通过温降模型和约束条件可以确定最优掺水温度和掺水量,从而无需工作人员频繁进行调节,提高了油水运输效率,实现低能耗状态下掺水量的闭环调节。
需要说明的是:上述实施例提供的掺水集油参数的确定在确定掺水集油参数时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的掺水集油参数的确定装置与掺水集油参数的确定方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
图8示出了本申请一个示例性实施例提供的控制设备800的结构框图。该控制设备800可以是:笔记本电脑或台式电脑。控制设备800还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。
通常,控制设备800包括有:处理器801和存储器802。
处理器801可以包括一个或多个处理核心,比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器801可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器801也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器,也称CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器);协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中,处理器801可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器),GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中,处理器801还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器802可以包括一个或多个计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器802还可包括高速随机存取存储器,以及非易失性存储器,比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中,存储器802中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令,该至少一个指令用于被处理器801所执行以实现本申请中方法实施例提供的掺水集油参数的确定方法。
在一些实施例中,控制设备800还可选包括有:外围设备接口803和至少一个外围设备。处理器801、存储器802和外围设备接口803之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口803相连。具体地,外围设备包括:射频电路804、触摸显示屏805、摄像头806、音频电路807、定位组件808和电源809中的至少一种。
外围设备接口803可被用于将I/O(Input/Output,输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器801和存储器802。在一些实施例中,处理器801、存储器802和外围设备接口803被集成在同一芯片或电路板上;在一些其他实施例中,处理器801、存储器802和外围设备接口803中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现,本实施例对此不加以限定。
射频电路804用于接收和发射RF(Radio Frequency,射频)信号,也称电磁信号。射频电路804通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路804将电信号转换为电磁信号进行发送,或者,将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地,射频电路804包括:天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路804可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于:城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)网络。在一些实施例中,射频电路804还可以包括NFC(Near Field Communication,近距离无线通信)有关的电路,本申请对此不加以限定。
显示屏805用于显示UI(User Interface,用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏805是触摸显示屏时,显示屏805还具有采集在显示屏805的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器801进行处理。此时,显示屏805还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘,也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中,显示屏805可以为一个,设置控制设备800的前面板;在另一些实施例中,显示屏805可以为至少两个,分别设置在控制设备800的不同表面或呈折叠设计;在再一些实施例中,显示屏805可以是柔性显示屏,设置在控制设备800的弯曲表面上或折叠面上。甚至,显示屏805还可以设置成非矩形的不规则图形,也即异形屏。显示屏805可以采用LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件806用于采集图像或视频。可选地,摄像头组件806包括前置摄像头和后置摄像头。通常,前置摄像头设置在终端的前面板,后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中,后置摄像头为至少两个,分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种,以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality,虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中,摄像头组件806还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯,也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合,可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路807可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波,并将声波转换为电信号输入至处理器801进行处理,或者输入至射频电路804以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的,麦克风可以为多个,分别设置在控制设备800的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器801或射频电路804的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器,也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时,不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波,也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中,音频电路807还可以包括耳机插孔。
定位组件808用于定位控制设备800的当前地理位置,以实现导航或LBS(LocationBased Service,基于位置的服务)。定位组件808可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)、中国的北斗系统、俄罗斯的格雷纳斯系统或欧盟的伽利略系统的定位组件。
电源809用于为控制设备800中的各个组件进行供电。电源809可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源809包括可充电电池时,该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
在一些实施例中,控制设备800还包括有一个或多个传感器810。该一个或多个传感器810包括但不限于:加速度传感器811、陀螺仪传感器812、压力传感器813、指纹传感器814、光学传感器815以及接近传感器816。
加速度传感器811可以检测以控制设备800建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如,加速度传感器811可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器801可以根据加速度传感器811采集的重力加速度信号,控制触摸显示屏805以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器811还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。
陀螺仪传感器812可以检测控制设备800的机体方向及转动角度,陀螺仪传感器812可以与加速度传感器811协同采集用户对控制设备800的3D动作。处理器801根据陀螺仪传感器812采集的数据,可以实现如下功能:动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。
压力传感器813可以设置在控制设备800的侧边框和/或触摸显示屏805的下层。当压力传感器813设置在控制设备800的侧边框时,可以检测用户对控制设备800的握持信号,由处理器801根据压力传感器813采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器813设置在触摸显示屏805的下层时,由处理器801根据用户对触摸显示屏805的压力操作,实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。
指纹传感器814用于采集用户的指纹,由处理器801根据指纹传感器814采集到的指纹识别用户的身份,或者,由指纹传感器814根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时,由处理器801授权该用户执行相关的敏感操作,该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器814可以被设置控制设备800的正面、背面或侧面。当控制设备800上设置有物理按键或厂商Logo时,指纹传感器814可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。
光学传感器815用于采集环境光强度。在一个实施例中,处理器801可以根据光学传感器815采集的环境光强度,控制触摸显示屏805的显示亮度。具体地,当环境光强度较高时,调高触摸显示屏805的显示亮度;当环境光强度较低时,调低触摸显示屏805的显示亮度。在另一个实施例中,处理器801还可以根据光学传感器815采集的环境光强度,动态调整摄像头组件806的拍摄参数。
接近传感器816,也称距离传感器,通常设置在控制设备800的前面板。接近传感器816用于采集用户与控制设备800的正面之间的距离。在一个实施例中,当接近传感器816检测到用户与控制设备800的正面之间的距离逐渐变小时,由处理器801控制触摸显示屏805从亮屏状态切换为息屏状态;当接近传感器816检测到用户与控制设备800的正面之间的距离逐渐变大时,由处理器801控制触摸显示屏805从息屏状态切换为亮屏状态。
本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构并不构成对控制设备800的限定,可以包括比图示更多或更少的组件,或者组合某些组件,或者采用不同的组件布置。
在一些实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中油井的捞油方法的步骤。例如,所述计算机可读存储介质可以是ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
值得注意的是,本申请提到的计算机可读存储介质可以为非易失性存储介质,换句话说,可以是非瞬时性存储介质。
应当理解的是,实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。所述计算机指令可以存储在上述计算机可读存储介质中。
也即是,在一些实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述所述的掺水集油参数的确定方法的步骤。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种掺水集油参数的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
根据集油管网中各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的温降模型,所述各个节点包括所述集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井,所述各个节点的节点参数包括每个计配站中每个单井产液量、所述每个单井产出液的含水率、所述每个单井产出液的比热和所述每个单井产出液的密度;
其中,所述确定所述各个节点之间集油管线的温降模型包括:根据所述每个计配站中所述每个单井产液量,分别确定所述每个计配站集油管线的流量计算模型;根据所述每个单井产出液的含水率和所述每个计配站集油管线的流量计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型;根据所述每个单井产出液的比热、所述每个计配站集油管线的流量计算模型和混合液含水率计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的比热计算模型和密度计算模型;根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型,所述起点温度模型用于确定任一节点作为起点时所述任一节点管线内混合液的温度;根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,以及所述起点温度模型,确定温降模型;
根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,所述约束条件用于约束所述集油管线的热力能耗、温度和压力;
通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度;
其中,所述温降模型包括如下模型;
在上述温降模型中,所述TL为目标集油管线中距离所述目标集油管线起点L处的温度,所述目标集油管线为集油管网中任一集油管线,所述T0为所述目标集油管线埋地后中心埋深处的自然地温,所述a和所述b为温度系数,所述TR为作为所述目标集油管线起点处的温度,所述L为所述目标集油管线长度,所述K为所述目标集油管线总传热系数,所述D为所述目标集油管线外直径,所述G为与所述目标集油管线相邻的上一段集油管线中混合液流量,所述混合液流量包括产液量和掺水量,所述C为所述上一段集油管线中混合液的比热,所述gi为不同集油管线倾角对应的重力加速度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量之前,还包括:
根据所述各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的压降模型和能耗模型;
根据所述温降模型、所述压降模型和所述能耗模型,确定所述约束条件。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述各个节点的节点参数包括单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,以及多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数;
所述根据所述各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的压降模型,包括:
根据所述单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,确定所述单相介质管线的单相压降模型;
根据所述多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定所述多相介质管线的多相压降模型。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度之后,还包括:
控制所述集油管网中的掺水泵将掺入所述集油管网中的水的温度调整为最优掺水温度,并将掺入的水的流量调整为所述最优掺水量。
5.一种掺水集油参数的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定模块,用于根据集油管网中各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的温降模型,所述各个节点包括所述集油管网中的联合站、多个计配站和每个计配站对应的多个单井;
第二确定模块,用于根据所述温降模型和约束条件,确定多个掺水温度和多个掺水量,所述约束条件用于约束所述集油管线的热力能耗、温度和压力;
第三确定模块,用于通过遗传算法从所述多个掺水温度和所述多个掺水量中确定最优掺水量和最优掺水温度;
其中,所述各个节点的节点参数包括每个计配站中每个单井产液量、所述每个单井产出液的含水率、所述每个单井产出液的比热和所述每个单井产出液的密度,所述第一确定模块包括:
第一确定子模块,用于:根据所述每个计配站中所述每个单井产液量,分别确定所述每个计配站集油管线的流量计算模型;根据所述每个单井产出液的含水率和所述每个计配站集油管线的流量计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的混合液含水率计算模型;根据所述每个单井产出液的比热、所述每个计配站集油管线的流量计算模型和混合液含水率计算模型,分别确定所述每个计配站集油管线的比热计算模型和密度计算模型;
第二确定子模块,用于根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,确定起点温度模型,所述起点温度模型用于确定任一节点作为起点时所述任一节点管线内混合液的温度;
第三确定子模块,用于根据所述每个计配站集油管线的流量计算模型、混合液含水率计算模型、比热计算模型和密度计算模型,以及所述起点温度模型,确定所述温降模型;
其中,所述温降模型包括如下模型;
在上述温降模型中,所述TL为目标集油管线中距离所述目标集油管线起点L处的温度,所述目标集油管线为集油管网中任一集油管线,所述T0为所述目标集油管线埋地后中心埋深处的自然地温,所述a和所述b为温度系数,所述TR为作为所述目标集油管线起点处的温度,所述L为所述目标集油管线长度,所述K为所述目标集油管线总传热系数,所述D为所述目标集油管线外直径,所述G为与所述目标集油管线相邻的上一段集油管线中混合液流量,所述混合液流量包括产液量和掺水量,所述C为所述上一段集油管线中混合液的比热,所述gi为不同集油管线倾角对应的重力加速度。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第四确定模块,用于根据所述各个节点的节点参数,确定所述各个节点之间集油管线的压降模型和能耗模型;
第五确定模块,用于根据所述温降模型、所述压降模型和所述能耗模型,确定所述约束条件。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述各个节点的节点参数包括单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,以及多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数;
所述第四确定模块包括:
第四确定子模块,用于根据所述单相介质管线内的摩阻损失、所述单相介质管线起点压力和终点压力,确定所述单相介质管线的单相压降模型;
第五确定子模块,用于根据所述多相介质管线的液相密度、截面持液率、气相密度、气相折算流速、管路倾角、气液混合物流速、气液混合物质量流量和摩阻系数,确定所述多相介质管线的多相压降模型。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
控制模块,用于控制所述集油管网中的掺水泵将掺入所述集油管网中的水的温度调整为最优掺水温度,并将掺入的水的流量调整为所述最优掺水量。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一所述的方法。
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