【正文】 ???? ?? ? 1/ 111 kMkwijij PPRTMqN第七章 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化運(yùn)行 2021/11/11 37 ? 冬季 地下儲(chǔ)氣庫(kù)冬季運(yùn)行的主要任務(wù)是調(diào)峰 ， 即按工藝要求將氣庫(kù)內(nèi)的天然氣采出以補(bǔ)充長(zhǎng)輸干線冬季供氣的不足 。 很顯然 ， 在允許的范圍內(nèi) ， 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的調(diào)峰能力越大越好 ， 因此冬季儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行的目標(biāo)函數(shù)為：整個(gè)采氣期內(nèi) ， 使城市燃?xì)饽塬@得最大的調(diào)峰采氣量 。 ? ?? ?? 2 21 1m a x:2 minjijqQobj第七章 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化運(yùn)行 2021/11/11 38 約束條件 ?夏季 （ 1） 注氣總量約束： （ 2） 單井最大注入量約束： 各單井最大的井口壓力限制了單井的最大注入量 ，而單井最大井口壓力由地面工藝設(shè)備和氣層巖石所能承受的最大壓力所限制 。 通過氣井流動(dòng)方程 、 油管內(nèi)流動(dòng)方程 ， 可求出各井注入量的限制 ， 同時(shí)優(yōu)化運(yùn)行時(shí)還要確定在所討論的時(shí)間內(nèi) ， 井是否在生產(chǎn) 。 所以單井最大注入量約束為 （ 3） 平均地層壓力約束： ??? 11mi ij qQii qq 10 ??AM Pptp ?)(第七章 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化運(yùn)行 2021/11/11 39 ?冬季 （ 1） 采氣周期內(nèi)城市燃?xì)庑栌昧考s束： （ 2） 單井最大采氣量約束： 各單井最小的井口壓力限制了單井的最大采氣量 ，單井最小井口壓力由地面集輸工藝要求的最小集氣壓力所限制 ， 而最小集氣壓力通過保證采出天然氣經(jīng)過凈化處理后的壓力大于輸氣干線的進(jìn)氣壓力的原則來確定 。同樣根據(jù)氣井流動(dòng)方程 、 油管內(nèi)流動(dòng)方程 ， 可求出各井最大采出量的限制 。 （ 3） 儲(chǔ)氣庫(kù)地層平均壓力約束： cmi iQq ???21ii qq 20 ??m in)( ptp ?第七章 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化運(yùn)行 2021/11/11 40 模型 的求解 儲(chǔ)氣庫(kù)夏季和冬季優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和各自的約束條件構(gòu)成了儲(chǔ)氣庫(kù)夏季注氣期和冬季采氣期的優(yōu)化分析模型 。儲(chǔ)氣庫(kù)優(yōu)化運(yùn)行的最終目標(biāo)是：在滿足目標(biāo)函數(shù)有極值時(shí)求各單井最佳的注采氣量 。 各單井在儲(chǔ)氣庫(kù)氣藏所處的位置不同 ， 由于氣藏各部位的滲透率 、 飽和度以及儲(chǔ)層厚度都不一樣 ， 因此各單井的最佳注采氣量也不盡相同 。 很顯然 ， 儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行優(yōu)化必須與儲(chǔ)氣庫(kù)氣藏的數(shù)值模擬相結(jié)合 。 用有約束條件的復(fù)形調(diào)優(yōu)法 ， 求解儲(chǔ)氣庫(kù)的運(yùn)行優(yōu)化模型 。 第七章 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化運(yùn)行 2021/11/11 41 通過優(yōu)化的方法得到各單井的最佳配產(chǎn)方案 ， 從而確定儲(chǔ)氣庫(kù)的最佳運(yùn)行模式 。 由于在配產(chǎn)中考慮了儲(chǔ)氣庫(kù)氣藏的地層壓力 、 地層參數(shù)和氣體性質(zhì)等的影響 ，遵循了氣藏的生產(chǎn)規(guī)律 ， 因此所得到的配產(chǎn)方案比傳統(tǒng)的靜態(tài)配產(chǎn)方案更準(zhǔn)確合理 。 另外 ， 優(yōu)化運(yùn)行最佳配產(chǎn)可以避免均產(chǎn)時(shí)地層壓力上升和下降過快所造成的氣藏局部地層壓力超過地層最大允許壓力 （ 注氣時(shí) ）或低于最低地層允許壓力 （ 采氣時(shí) ） ， 從而更有利于獲得氣藏最大的儲(chǔ)氣潛能 。 第七章 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化運(yùn)行 2021/11/11 天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù) 第八章 相關(guān)建議 2021/11/11 43 （ 1） 我國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)才剛剛起步 ，地下儲(chǔ)氣庫(kù)有關(guān)的理論研究不多 ， 為了適應(yīng)我國(guó)天然氣應(yīng)用發(fā)展的需要 ， 對(duì)地下儲(chǔ)氣庫(kù)的理論研究應(yīng)該引起足夠的重視 。 （ 2） 在地下儲(chǔ)氣庫(kù)項(xiàng)目的建設(shè)中應(yīng)樹立優(yōu)化設(shè)計(jì)的思想 ， 盡快制定儲(chǔ)氣庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ， 從而使我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)的設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平 。 第八章 相關(guān)建議 2021/11/11 44 ? （ 3） 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化對(duì)降低儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用 、 維持儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)的安全以及充分發(fā)揮儲(chǔ)氣庫(kù)的調(diào)峰潛能具有十分重要的意義 。 應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行理論和方法的研究 ， 并盡快把研究成果應(yīng)用到儲(chǔ)氣庫(kù)的實(shí)際操作管理中去 。 第八章 相關(guān)建議 2021/11/11 45 （ 5） 組織相關(guān)人員聯(lián)合攻關(guān) ,研究和開發(fā)地下儲(chǔ)氣庫(kù)設(shè)計(jì) 、 優(yōu)化運(yùn)行計(jì)算方法和配套軟件 。包括地下儲(chǔ)氣庫(kù)在內(nèi)的天然氣儲(chǔ)配系統(tǒng)在流體力學(xué)上是一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng) ， 儲(chǔ)氣庫(kù)本身的地上 、地下的各參數(shù)之間也存在著相互聯(lián)系 ， 相互制約 。因此需要有一套科學(xué)的設(shè)計(jì) 、 優(yōu)化計(jì)算方法 ， 才能優(yōu)選設(shè)計(jì)參數(shù) ， 做到整個(gè)輸配系統(tǒng)的總投資和總消耗相對(duì)最低 。 第八章 相關(guān)建議 2021/11/11 46 （ 6） 儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)作為天然氣系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng) ， 其設(shè)計(jì)和運(yùn)行都應(yīng)該放在整個(gè)系統(tǒng)中加以考慮 ， 加強(qiáng)設(shè)計(jì)中的協(xié)調(diào)與合作 。 強(qiáng)調(diào)儲(chǔ)氣庫(kù)工程與天然氣儲(chǔ)配大系統(tǒng)的緊密結(jié)合 ， 加強(qiáng)儲(chǔ)氣庫(kù)工程地上和地下的一體化的分析 。 第八章 相關(guān)建議 2021/11/11 47 （ 7） 抓緊對(duì)我國(guó)城市天然氣儲(chǔ)配系統(tǒng)的研究和規(guī)劃工作 。 根據(jù)我國(guó)天然氣應(yīng)用發(fā)展及管網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃 ， 盡快對(duì)我國(guó)區(qū)域性 、 戰(zhàn)略性地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃 ， 并最終形成區(qū)域性或全國(guó)性的天然氣輸送和調(diào)度系統(tǒng) ， 從而增加儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰的可靠性和安全性 。 為此對(duì)于我國(guó)城市天然氣儲(chǔ)配系統(tǒng)的發(fā)展 ， 應(yīng)及早作出科學(xué)預(yù)測(cè)和可行性研究 ， 在此基礎(chǔ)上及時(shí)勘察和發(fā)現(xiàn)所需要的儲(chǔ)氣構(gòu)造 ， 規(guī)劃所需地下儲(chǔ)氣庫(kù)的容量和布局 。 第八章 相關(guān)建議