最優化在油氣儲運工程中的應用

周珩

摘要：當前，無論是社會生產還是日常工作生活均離不開油氣資源，其為人們的生活提供了更多的便利，并大大提高了生活品質。但人們往往只關注油氣資源的開采，從而忽視了油氣資源的儲運，其實油氣儲運是一個非常專業的、復雜的工程，設計的方法眾多，注意事項意識繁多，其中最優化方法能夠有效的減小各種問題的發生，并科學的把控工程成本。基于此，本文主要對最優化方法在油氣儲運工程的具體應用進行了簡要的分析。

關鍵詞：最優化；油氣儲運；應用

中圖分類號：IE8 文獻標識碼：A

引言

近年來，油氣儲運安全成為了人們普遍關注的焦點。而油氣儲運作為一項非常復雜的工程，在運輸油氣當中會出現各種的問題。因此，利用最優化方法，可以幫助人們更好地完成該項工作，提高油氣儲運安全性。

1油氣儲運工程存在的問題

1.1相關設備設計水平有待提高

我國的油氣儲運工程起步于建國之后，較國際上先進水平存在一定的差距。例如，由我國自主攻關研發的降凝劑和降阻劑雖然能夠保證油氣的正常運輸病避免對油氣進行加熱。但由于我國需要運輸、儲存的油氣在種類上較多、面臨的周邊環境較為復雜，同時運輸里程上較長，進而導致油氣在運輸和儲存的過程中需要消耗更多的能耗，因此，需進一步加強設備設計質量。

1.2火災隱患較大

油氣儲運管道主要是在高溫環境下工作，大大增加了發生火災的幾率，如果發生安全事故，不但會給人員帶來傷亡，還會給企業帶來較大的經濟損失，影響企業形象。油氣管道出現火災隱患主要有一下幾個方面的原因：（1）設計不合理。部分油氣儲運設備在運輸過程中經常出現滲漏現象，給工作人員帶來較大的安全隱患。（2）設備選材質量沒有達到規定的要求，部分設備質量相對較差，造成油氣泄漏現象，繼而造成火災的發生。

2油氣儲運工程最優化方法研究

2.1層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）基于運籌學理論而產生，該方法由不同部分組成了，并逐一分解油氣儲運工程不同部分，并構建結構模型，并依據不同部門之間的相關性，保證模型結構的完整性以及系統性。其中需要注意的是，分解各部分需要在分析問題總性質及總目標以后進行，以避免偏離正常分析方向，形成錯誤方案。對判斷矩陣構造，將最大特征根與特征向量求出，保證校驗層次總排序與一致性，并最終確定最優化方案。

2.2灰色關聯法

灰色關聯法并不是利用顏色進行合理規劃的方法，而是讓人們觀察序列表中的曲線幾何圖形的相近程度，從而準確地判斷出哪幾條曲線的關系比較密切，在灰色關聯法中，相關曲線的關系和曲線的相似程度是同步的，成正比。而運用灰色關聯法的一個典型例子就是對我國勝利油田進行的相關現狀分析與評估。

2.3灰色物元分析法

此方法主要包含3個事物的基本元素，分別為灰量值、特征值及事物，采用該優化方法時，要將基本三元素灰色物元矩形陣建立起來，將滿足度函數引入到關聯度計算中，隨后才能進行運算與數學加權，最優方案就是依據綜合關聯度產生。以某城市擬建的儲氣庫為例，對5個影響因素考慮，包括儲氣庫承受的最大地層壓力、壓氣站功率、總投資、采氣井井數、墊層氣量，選取3個評價方案將3個方案6維復合灰元構造出來。將滿足度函數建立起來，通過專家評分法將各個因素權重確定，對綜合關聯度計算，從而將最優方案確定下來，通過這種方法減少了經驗決策的失誤率。

3最優化在油氣儲運工程中的應用

3.1優化原油儲運工藝

對于油氣的長距離儲運來說，需要用到大口徑輸油管道系統，與多個站進行有效結合，如輸油的首站、中間站以及末站等多個閥室，需要得到緊密的控制和管理，由此達到原油長距離輸送的技術的實際需求。對于原油輸送管道來說，要達到正、反輸的需求，其中正輸是管中的流體是首選輸送到末站的常規輸送流程，反輸的輸油方向則是從末站輸送到首站。由于熱油管道的投產預熱，或實際事故處理都需要應用反輸工藝流程。通常來說，對于證書工藝中需要選則適合的原油輸送方式，不管是常溫輸送，還是加熱輸送，都需要按照嚴格的工藝進行。比如，在常溫輸送中，需要應用加熱爐設備，結合運輸的油流自身溫度，實現油氣的有效輸送，并與低凝固點、低粘度原油保持適應性，確保油流保持流動狀態，達到設計輸送的目標。通過加熱輸送方式進行原油的有效輸送，經過加熱設備，進行油流溫度的有效提升。一旦原油輸送過程中出現溫度過高的問題，就需要保證高壓析蠟點比凝固點要高，有效避免出現堵塞現象。在整個原油輸送工藝流程中，選擇密閉輸送的工藝流程，避免使用敞口大罐，按照水力學系統，有效防止出現原油泄漏事故，充分保證油流壓力和溫度滿足實際輸油需求，提升原油的輸送效率。在密閉輸送工藝流程的自動化程度還是比較高的，要注重對相關設備的重點維護，從輸油的首站直到末站，其涉及到的設備都需要進行定期維護，確保輸油的密閉安全輸送，滿足油氣田生產節能降耗技術的需求。

3.2優化天然氣的儲運工藝流程

因天然氣本身就有著易燃、易爆、有毒有害等性質特征。對于其實際儲運來說，需要進行工藝流程的進一步優化，加強對天然氣的泄漏預防工作。具體的天然氣運輸工藝來說，可以采取密閉集輸工藝，通過中間轉輸站的設置，應用壓縮機的有效加壓處理，由此滿足設計輸送壓力的整體要求，使得天然氣能沿著輸送管道輸送給用戶，滿足用戶的天然氣使用需求。天然氣的生產是由氣井中生產出來的，只有在經過凈化設備處理之后才能投入儲運、使用環節，具體分離工藝是將天然氣中含有的二氧化碳、硫化氫進行去除，降低天然儲運過程中對儲運管道造成的不利影響。只有在天然氣的達到外輸質量標準之后，才能通過增壓工藝處理，進入到管道系統運輸環節。

3.3優化油氣的分配和運輸

由于我國幅員遼闊，地區之間差異性大，因此，不同地區油氣的生產、加工以及相關消費情況都帶有地區性以及不平衡性。因此，為了滿足我國各個地區的人們對于油氣產品的需求，就需要運用最優化方法對各個地區的實際情況進行系統全面地分析，實現全國范圍內的油氣的采購、提煉以及銷售之間的平衡，使國家可以對油氣進行合理地分配和運輸。

3.4優化成品油的調和方案

油品調和是油品生產中的重要環節。在人們的生產和生活中，原油是不能被直接應用的，只有經過調和處理之后才能被使用。而對油品進行調和是非常復雜的，在調和過程中會受到很多因素的影響，因此，在對原油進行調和時，要運用最優化方法，先制定出合理的順序，然后根據各種因素之間的關系開展調和工作，從而有效保證成品油的質量達到國家標準。

結束語

綜上所述，油氣儲運工程是一個輔助、龐大且專業的工程項目，涉及到非常多的設計環節及技術應用，有著較高的工程成本，工程單位要想獲得更高效益，就要使用最優化方法，由此設計出最優方案，節省成本。最優方法是低耗、高效開展油氣儲運的重要手段。但是如何選擇適合的最優化方法，需要結合工程實際情況而定，并且需要對選擇的最優方法綜合分析，掌握應用方法，勘探好地質及水文環境，保證最優化方法順利使用，作用及價值充分發揮。