摘要：集输系统井口压降速率不同,导致系统压力不匹配的问题。提出了井间匹配性的概念和分析方法,建立了以管网水力计算为基础的匹配性分析模型和求解算法。采用提出的模型,针对低压煤层气集输系统井至阀组间采用星形、串接和垂直接入3种连接方式,系统分析了11种连接结构的节点、网络和结构匹配性。分析结果表明,星形结构优于垂直接入结构,垂直接入结构优于井间串接结构。首次为井间压力匹配分析提供了定量评估方法,可为集输系统开发与规划设计提供支持。

摘要：针对过去在二维平面条件下研究树状管网优化布局难以贴近真实环境的情况,以管网长度最小为目标,采用最小生成树算法完成平面枝状结构布局,将管网布局结果置于模拟地形下,采用遗传算法,寻找具有连接关系的两点间的曲面最优路径,得到管网布局。为使结果进一步接近整体最优解,提出了考虑地形起伏的枝状结构布局优化模型,并给出了模拟算例分析,结果表明该方法能够有效布置管网结构,寻找管道最优路径,降低管道总长度。

摘要：介绍了自主新建油气管道现场试压排水工艺的原理,设计和建造了国内首套油气管道试压水排放试验系统。该系统可用于模拟新建油气管道水试压后的排水过程,能够选用不同缓冲罐储气压力、流量、试压水含气量、排水管口径进行试验,从而为研究试压排水过程中相关参数对排水压力的影响提供了试验手段。为了确保试验的准确性,对整个试验系统包括试验管道和相关设备进行调试,然后再进行试压排水试验。该试验系统的观测段采用高速摄像记录管内流体的流动状态及清管器的运动情况。试验结果表明:在进行注气推球排水的两相清管试验时,管道末端会出现压力脉冲现象。

摘要：集输系统优化设计是一类十分复杂的大型混合优化设计问题,其中有些子问题属于NP难题,由于管网结构、优化变量、目标函数以及变量类型的差异,产生大量不同的优化问题。随着油气集输管网优化设计各分支的发展,有必要给出管网优化设计的系统分类方法。为此,基于结构可解性原则,系统总结了国内外集输系统设计中的各类问题,提出了一种5参数的优化设计分类方法,明晰了各类子问题的差异性和关联性,并根据该方法梳理了该领域的国内外研究进展,结果表明:集输系统优化设计研究正朝着"多结构类型、多参数融合、高维空间、高效算法"的方向发展,为研究者提供了该领域体系结构方面的参考。

摘要：设施选址问题是运筹学的重要分支,理论研究发展迅速,在各个领域得到广泛应用,而在能源行业集输系统优化设计中未能得到足够重视。为此,针对能源行业的油气田集输系统,在论述设施选址问题分类方式的基础上,建立了集输系统优化设计问题的分类方法,从单站点位置、多站点位置以及站点连接关系等方面列举了该领域研究问题与设施选址问题的关联性和差异性,提出了集输管网整体求解问题,值得集输系统优化设计研究者和设施选址问题研究者的关注。

摘要：国内外规范详细规定了天然气管道强度试压及严密性试压的操作过程,但对于试压后管道内积水的排放操作未给出具体规定,当长距离输气管道穿越复杂地形时,比地势平缓地区的管道在建设及运行中存在更多问题,管道强度试压和严密性试压之后的排水就是其中之一。分析了管道分段试压原则,介绍了排水过程中清管器的运动模型和管内可能存在的不满流流动状态。基于理论研究和试验研究开发了适用于各类地形条件下试压排水的模拟软件,并对现场试压排水过程进行模拟计算,其结果与现场结果吻合较好,该软件可为其他管道试压排水工程提供指导。

摘要：为了系统分析文丘里管的水力特性,在相关研究现状的基础上,利用ANSYS-CFX商业软件对其展开数值模拟。详细计算研究了文丘里管流量计流出系数的变化规律、流量—水头差关系曲线拟合优化以及文丘里管结构参数对流动特性的影响等问题。并详细论证推导了文丘里管理论经验计算式,将数值模拟结果与经验公式计算值进行对比验证,两者吻合度高,误差基本控制在8%以内,并弥补了经验计算式无法准确计算低雷诺数工况的缺陷。研究表明数值模拟研究可为工程实际及文丘里管的优化设计研究提供实质性的建议与指导。