油庫生產運行方案優化技術研究

文/金巧鸝，中國石油寧夏銷售公司

1 油庫運行優化模型的建立

在對油庫生產運行方案進行優化的過程中，可以從優化模型構建入手，通過目標函數、約束條件等基本框架的明確，實現對油庫運行方案模型的呈現，完成對油庫調配環節各類因素的全面考量，提升生產運行方案的科學性。

1.1 油庫目標函數的設置

油庫主要由輸油泵、加熱爐以及鍋爐等幾大部分組成，在運行環節，油庫能耗主要由輸油泵電力消耗，烤熱爐、鍋爐燃料能耗等極大部分組成，油庫生產運行方案的優化主要目的在于，在保證油庫安全有效運行的前提下，對油庫輸油泵的運行方案、輸出體量以及鍋爐加熱量進行調控，以順利完成收油、存儲以及發油作業，不斷減少能耗，降低費用支出。在這一思路的指導下，初步完成了對油庫生產運行方案影響因素的梳理，結合過往有益經驗，進行目標函數的構建，油庫運行優化模型目標函數的表達式為minS=epSp+ef Sf+efSb，其中Sp表示油庫輸油泵單位時間內電能消耗情況；Sf表示油庫加熱爐單位時間內燃料消耗情況；Sb表示油庫鍋爐單位時間內燃料消耗情況；ep表示電力價格，ef表示燃料價格。通過目標函數較為全面的反映出油庫在運行環節的能量消耗以及費用產生情況，這對于油庫生產調配方案的制定以及各項管控工作的開展提供了方向性引導，實現了方案優化，為后續油庫管理工作的開展奠定了堅實基礎。

1.2 油庫生產運行約束條件分析

在完成油庫生產運行優化目標函數構建的基礎上，考慮到油料存儲的基本情況，為了兼顧不同的生產運行需求，在方案優化環節，應當著眼于相關變量以及參數，在相關范圍內進行約束，確保油庫生產運行方案符合輸出量、水力、熱力、管道強度等多種因素的相關要求，增強油庫生產運行優化方案的實際效能。

（1）油庫收油、發油約束條件

為了保持油庫自身的存儲與傳輸能力，在收油與發油環節，需要對輸油泵的運行效能進行調控，在調控過程中，應當確保輸油泵輸量之和與油庫總輸出量保持一致。通過這種整體把控，降低了單個輸油泵輸出量管理難度，強化了管理的有效性，同時對于油庫輸量約束工作的開展產生了一定積極作用。

（2）油庫熱力約束

油庫在運行過程中，為了確保油料的安全性，有必要對油庫的外輸溫度進行調控，將油庫的外輸溫度控制在最低進站溫度，這種對油庫溫度的約束，在實際操作俺姐，可以從原油的物理性質、輸油管道運行狀態、管道防腐絕緣層壽命等幾個方面來考慮。從過往經驗來看，借助于對油庫熱力的有效約束，能夠極大地增強油庫溫度控制能力，減少或者避免各類安全事故的發生，對于油庫正常的生產與管理工作有著積極作用。

（3）油庫水力約束

在油庫運行環節，為了保證油料的進站壓力需求，在生產運行方案優化環節，還應當對油庫外輸壓力進行控制，在控制環節，應當確保油庫自身的外輸壓力大于或者等于油庫管道所需的總壓頭，以確保油料運輸工作的順利實現。油庫管道總壓頭主要由油庫管道局部摩阻、高程差值、下一油庫進站最低壓力數值等幾部分組成。通過對上述參數的獲取，能夠確保油庫水力約束處于合理的范圍之內，從而確保油庫管道壓力大小符合實際的油料運輸需求。

（4）油庫設備設施約束

在油庫輸油管道運行環節，考慮到輸油管道運行的安全性，避免運輸環節出現管道破損的情況，在油庫生產運行方案確定的過程之中，應當確保油庫的外輸壓力始終低于輸油管道所允許的最大壓力，在這一情況下，輸油管道的病害發生機率才能夠得以控制，各項生產調配工作才能夠順利進行。

2 油庫運行優化綜合管理模型的的構建

在油庫運行優化模型構建的過程中，考慮到輸油泵的排量、加熱爐、鍋爐等主要裝備的負載具有一定的連續，相關組件在運行時呈現出離散狀態，因此在油庫運行優化方案模型優化環節，應當采取混合變量優化的方式，切實做好綜合管理工作，通過必要的管理方式，對輸油過程之中，輸油溫度、輸油量、管道壓力與管泵進行匹配，確定油庫運行的最佳狀態，進而完成油庫運行管控工作。

通過完整的流程，能夠對油庫輸油環節甭管的最佳運行狀態、能量損耗情況進行計算，并結合實際，獲取最優的輸出參數，確保油庫高效運行的同時，減少額外的費用支出，降低油庫成本。

3 優化模型案例分析

以大慶油田南一油庫作為第一、第二油井開采原有的收集、計算、存儲助理，從1965年建成開始，已累積安全運行16000多天，對外運輸原油5.8億噸。考慮到大慶油田的生產能力，油田對與南一油庫進行優化設置，通過對開泵方案以及加熱爐負荷的優化，不僅大大提升南一油田的存儲、運輸能力，滿足了原油生產、轉運要求，還大大解決了油庫運行的成本損耗，控制成本支出，有效防范各類風險，大大提升了油庫的安全性。

4 結語

油庫運行優化模型的建立對于提升油庫運行管控能力有著極大的裨益，切實增強了油田存儲系統的安全性以及運輸能力，滿足了現階段經濟發展對于石油資源的使用需求。以運行優化模型的建立、求解為切入點，增強了調度決策的科學性，避免過多人為因素對于油田管理工作的影響，在減少成本投入的同時，避免存儲風險。