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地下储气库数字孪生框架设计
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作者 常海滨 多堂坤 +3 位作者 赵昕铭 白宸冰 孟涛 温凯 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期173-179,共7页
地下储气库具有能源储备、季节调峰和应急供气的功能,其运行需要满足安全性、可靠性、经济性和高效性要求。为实现地下储气库的运行要求,需要建立地下储气库智能化的生产运行系统,而构建地下储气库数字孪生是实现地下储气库智能化生产... 地下储气库具有能源储备、季节调峰和应急供气的功能,其运行需要满足安全性、可靠性、经济性和高效性要求。为实现地下储气库的运行要求,需要建立地下储气库智能化的生产运行系统,而构建地下储气库数字孪生是实现地下储气库智能化生产运行的有效途径。从对象孪生、状态孪生和自主孪生三个层次给出了地下储气库数字孪生的定义。从数据、模型与算法、功能三方面设计了地下储气库数字孪生框架,总结了其中的关键技术,包括:地面—井筒—地质体一体化建模技术;地面注采站智能化运行技术;储气库稳定性及风险评估技术;数据融合算法;多目标多约束优化算法;机器学习辅助预测、预警、优化、决策算法。 展开更多
关键词 地下储气库 数字孪生 一体化建模 数据融合 多目标多约束优化 机器学习
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储气库多周期运行井控参数预测模型 被引量：4
2
作者 张思远 杨佳坤 +7 位作者 宋丽娜 周栋梁 胡俊 许锋 施玉霞 胥洪成 裴根 范家屹 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第5期788-794,共7页
储气库是保障国家能源安全的重要手段,储气库多周期运行井控参数预测对储气库高效运行具有重要意义。为解决文23储气库目前注采运行动态规律认识不清,难以制定有效的储气库优化调整方案的问题,使用产量不稳定分析法为主的方法,建立储气... 储气库是保障国家能源安全的重要手段,储气库多周期运行井控参数预测对储气库高效运行具有重要意义。为解决文23储气库目前注采运行动态规律认识不清,难以制定有效的储气库优化调整方案的问题,使用产量不稳定分析法为主的方法,建立储气库多周期运行井控参数预测模型,剖析井控参数随储气库开发的变化规律。首先,对文23储气库气井生产动态数据进行预处理,与储层参数一起输入至RTA软件中完成基础的数据整理及加载,并建立注采气组分相态模型,计算天然气高压物性参数;然后,根据气井压力恢复试井资料分析储气库地层渗流特征,建立及筛选最优井筒管流模型,用于计算气井井底压力;最后,使用Blasingame图版分析方法拟合井控参数建立基础模型,并通过拟合储气库气井生产数据,调整基础模型从而获得储气库多周期运行井控参数预测模型。使用所建井控参数预测模型对文23储气库气井多周期运行后井控参数进行预测,结果显示:可根据气井生产动态及井控特征将文23储气库气井分为3类,3类气井占比分别为39%、34%、27%;根据所建模型进行多周期井控参数变化分析,随着多周期注采运行,储气库多周期井控半径整体表现为初期增幅大,后期增幅减缓的趋势,储气库平均井控体积不断增加,3个类型的气井所控制储层的有效渗透率均呈先增加后稳定的趋势。 展开更多
关键词 储气库 产量不稳定分析 井控特征 井控参数 参数预测
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复杂地质条件储气库多因素库容复核新方法 被引量：1
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作者 胡俊 杨佳坤 +7 位作者 胥洪成 周栋梁 许锋 施玉霞 张思远 宋丽娜 裴根 范家屹 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第5期795-804,813,共11页
储气库库容复核受多种因素影响,如何从多因素角度优化储气库库容,达到储气库设计各参数全局最优化具有重要意义。以东濮凹陷W23储气库为例,从地层水侵入、结盐、应力敏感以及产出液等多方面开展储气库库容动用影响因素分析,建立适用于W2... 储气库库容复核受多种因素影响,如何从多因素角度优化储气库库容,达到储气库设计各参数全局最优化具有重要意义。以东濮凹陷W23储气库为例,从地层水侵入、结盐、应力敏感以及产出液等多方面开展储气库库容动用影响因素分析,建立适用于W23储气库的库容复核新模型,并论证W23储气库库容复核模型的可行性。结果表明:研究区具有低孔、低渗、纵向上非均质性强但平面上非均质性较弱的特点,为弱边水驱动气藏。原始储气体积、结盐、应力敏感、纵向动用程度、地层水侵入、产出液对W23储气库库容动用均有一定影响;综合地层水侵入、产出液、结盐、应力敏感、纵向动用程度等因素对储气体积的影响,最终复核有效储气体积为3679.51×10^(4)m^(3),和原始储气体积相比,降幅3.9%。从区域上来看,一期复核有效储气体积为3013.47×10^(4)m^(3),为原始储气体积的97.3%;二期复核有效储气体积为666.04×10^(4)m^(3),为原始储气体积的91.1%。复核结果偏低的原因主要为受应力敏感、地层水侵入、纵向动用程度等影响,致使有效储气体积降低。 展开更多
关键词 W23储气库 多因素 库容复核 预测模型 有效储气体积
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考虑安全稳定运行的大型枯竭气藏储气库注采优化 被引量：13
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作者 周军 彭井宏 +3 位作者 罗莎 孙建华 梁光川 彭操 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期76-82,共7页
大型枯竭气藏储气库通常含有多个注采区块,区块间地层压差过高会破坏储层的稳定性。为实现注采过程中地层压力均衡变化,以各周期区块间地层压力方差值最小化为目标函数建立优化模型。该模型将数学优化技术与储气库安全稳定性问题进行了... 大型枯竭气藏储气库通常含有多个注采区块,区块间地层压差过高会破坏储层的稳定性。为实现注采过程中地层压力均衡变化,以各周期区块间地层压力方差值最小化为目标函数建立优化模型。该模型将数学优化技术与储气库安全稳定性问题进行了结合,并以各区块开井数和单井注采气量为决策变量,以储气库注采气总量、最大单井注采气量、最大区块地层压力等为约束条件。将所建立的优化模型应用于文23大型枯竭气藏储气库,成功求解了该储气库在年工作气量为30×10^(8)m^(3)/a条件下的优化注采方案。研究结果表明,所获得的优化注采方案在满足储气库注采气量要求的前提下,不仅能够降低各区块间地层压差,实现储气库整体地层压力的均衡变化,还能有效避免极端高压区块的出现,进一步保障了储气库的安全稳定运行。该研究成果对储气库注采运行方案的设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 枯竭气藏储气库 注采优化 数值模拟 地层压力
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储气库地面脱水系统能耗优化方法比选 被引量：11
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作者 周军 肖瑶 +1 位作者 孙建华 梁光川 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2022年第2期129-136,共8页
为降低储气库地面脱水系统能耗、节约油气田企业及天然气管网公司的操作运行成本,对储气库地面脱水系统能耗优化方法进行了研究。建立了储气库三甘醇脱水工艺HYSYS模型;通过分析各运行参数对储气库地面脱水系统能耗的影响,确定选取三甘... 为降低储气库地面脱水系统能耗、节约油气田企业及天然气管网公司的操作运行成本,对储气库地面脱水系统能耗优化方法进行了研究。建立了储气库三甘醇脱水工艺HYSYS模型;通过分析各运行参数对储气库地面脱水系统能耗的影响,确定选取三甘醇循环量、重沸器温度及汽提气量作为优化操作参数;建立了储气库地面脱水系统能耗最优化模型,采用HYSYS自带优化器优化及基于BP神经网络与GA遗传算法结合优化两种方法分别对储气库地面脱水系统能耗进行了优化计算。结果表明,经HYSYS自带优化器优化后,单位总能耗下降6.59%的同时,三甘醇循环量及汽提气用量减少。经BP神经网络与GA遗传算法结合优化法优化后,单位总能耗下降18.13%,3个优化操作参数均得到优化,且该方法具有通用性,可以用于其他系统的参数优化。 展开更多
关键词 三甘醇脱水 HYSYS BP神经网络 GA遗传算法 节能优化
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储气库地面工艺系统能效评价方法研究 被引量：6
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作者 周军 肖瑶 +2 位作者 孙建华 梁光川 彭井宏 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期110-115,共6页
目的储气库地面系统作为储气库的核心部分,由于受注采气的双重影响,运行工况不稳定且能耗较大。为挖掘节能潜力点,解决储气库地面工艺系统能效评价体系方法不完善、评价界限不清晰的问题。方法结合相关现行标准,采用德尔菲法构建了涵盖... 目的储气库地面系统作为储气库的核心部分,由于受注采气的双重影响,运行工况不稳定且能耗较大。为挖掘节能潜力点,解决储气库地面工艺系统能效评价体系方法不完善、评价界限不清晰的问题。方法结合相关现行标准,采用德尔菲法构建了涵盖3层次15指标的储气库地面工艺系统能效评价指标体系,提出了一套基于层次分析法(AHP)与模糊函数法相结合的储气库地面工艺系统能效评价方法。结果进行实例应用得到,储气库地面工艺系统在正常工况下能效评价得分为74.68,异常工况下能效评价得分为48.68。结论所建立的能效评价指标体系及评价方法能合理地反映出储气库地面工艺系统正常和异常工况下的能效水平、适应性情况及所存在的问题。该评价方法的采用为储气库地面工艺系统节能工作的开展提供了依据及参考,对提高油气田企业及天然气管网公司能效水平具有重要意义。 展开更多
关键词 储气库 能效 综合评价 AHP 模糊隶属度函数 节能降耗
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文23储气库增压系统性能模拟及优化研究 被引量：4
7
作者 孙建华 周军 +1 位作者 彭井宏 肖瑶 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期123-134,共12页
文23储气库是目前中国已投运的最大储气库之一,主要负责华北地区市场季节调峰和应急供气任务。以文23储气库注气增压系统为研究对象,以实现增压系统节能降耗和提高工艺水平为目标,建立了增压系统往复式压缩机性能模拟计算模型,并利用Jav... 文23储气库是目前中国已投运的最大储气库之一,主要负责华北地区市场季节调峰和应急供气任务。以文23储气库注气增压系统为研究对象,以实现增压系统节能降耗和提高工艺水平为目标,建立了增压系统往复式压缩机性能模拟计算模型,并利用Java语言开发了相应的模拟计算程序。在此基础之上,针对增压系统所采用的3种厂家压缩机设备,分别开展了相同工况下各厂家压缩机性能对比模拟计算和工况参数变化对压缩机性能影响模拟计算。模拟计算发现,相同工况下厂家A压缩机具有最高的容积流量和单位能耗。此外,在参数变化对压缩机性能影响方面,一级进气压力升高1 MPa将导致单位能耗降低75 kW·h/(×10^(4)Nm^(3)),末级排气压力升高1 MPa将导致单位能耗升高17kW·h/(×10^(4)Nm^(3)),一级和二级进气温度的升高则都将导致单位能耗的小幅度升高。根据模拟分析结果提出了相应的压缩机开机方案优化措施和压缩机工况参数优化措施。研究充分结合了文23储气库增压系统的实际运行特点,所获得的研究结果对储气库现场运行工艺具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 储气库 压缩机 热力复算 性能模拟 优化研究
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