[01113535]原油储运库存调度仿真与智能决策技术

大庆油田储运销售分公司现有大型原油储罐43座,总储量达209.6×104t,储运系统作为油田整体生产的中心关键环节,满足油田原油存储、计量和外输需求是其首要任务。储运系统庞大复杂,点多面广,由于采油厂产量调整变化,造成来油量的变化,此外,油田的原油外输受计划输量调节和限制的影响,以及管道突发事故应急抢修、储油罐大修、维修、清洗等条件变化,使得储运调度系统成为一个复杂多变的动态系统。如何实现油田的储运系统在完成输油计划的同时,安全、经济、平稳的运行,对储运系统的调度决策提出较高的要求。目前储运系统调度决策主要依赖于人的主观决策和经验决策方法,该方法难以保证调度方案的科学性、经济性和高效性。在应急状态下,由于时间关系,凭人为的主观决策思维产生的调度方案可能对某些关键参数无法预测和模拟,不利于储运系统应急状态下的调度。针对当前油气储运调度存在的以上问题,开展了原油储运库存调度仿真与智能决策技术研究。取得了以下研究成果： （1）建设完成一套集储罐、外输管道、输油泵、变频器、锅炉、加热炉等储运主要设备的生产数据采集与控制系统,实现对原油储运生产动态的实时监测和主要设备的远程控制。 （2）分析了输油管道的生产工艺流程,以系统能耗费用最小为目标建立了管道生产运行方案优化数学模型和两级递阶优化求解策略。 （3）分析了油库生产工艺过程,以降低油库的能耗费用为目标,保证油库安全生产和完成任务输量等限制为约束条件,建立了单站库生产调度优化数学模型,并给出了两级递阶优化求解策略。 （4）以满足大庆油田总外输任务为前提,以南三油库、南一油库、北油库和葡北油库输量及对应的各油库生产运行方案为决策变量,以系统整体能耗费用最小为目标研究建立了储运系统多站库协同调度优化数学模型。 （5）针对储运系统生产运行过程中存在的外输线路故障、储油罐大修、输油泵故障等应急工况,以保障系统安全运行为目标建立了应急状态辅助调度决策模型,确定了应急状态下系统的安全运行时间和应急调度方案。 （6）研制完成了“大庆油田原油储运库存调度仿真与智能决策系统”,实现了集实时数据采集、调度方案仿真、方案优化和运行控制于一体的高度智能化的生产运行控制系统,有效保障了系统安全、经济和平稳运行。 本项目研究成果已经成功地用于大庆油田储运调度系统。应用结果表明： （1）实现对油库生产状态的实时监测、外输管线的自动监测,数据准确率95%以上; （2）储运系统应急辅助决策时间≤5min; （3）“大庆油田原油储运库存调度仿真与智能决策系统”运行稳定、可靠,优化方案与原运行方案相比综合节能5%以上。 储运销售分公司所辖的北油库、南三油库、南一油库、西油库、葡北油库、庆哈输油大队和苏嵯输油管道利用本项目的研究成果制定了不同工况下的生产运行调度方案。结果表明：与人工决策方案相比,本研究成果不仅能够有效提高系统正常工况下调度方案的经济性和科学性,降低系统能耗,还能大大缩短应急决策时间,提高应急决策效率,保障系统的高效、平稳运行。本项目研究成果能够在国内各大原油库和输油管道公司推广应用,前景十分广阔。