【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是煤层气集输，具体涉及的是一种煤层气场站的管理方法及用于煤层气场站的管理系统。
技术介绍
1、在煤层气行业首创了“排水采气、井口计量、井间串接，低压集气、站场分离、两地增压、集中处理”的煤层气田“三低”地面集输工艺模式。但是随着生产时间的逐渐增加，气量开始下降，系统运行压力逐年降低，近10年管压变化情况，煤层气井管压从0.085mpa降至0.02-0.05mpa，且压力持续走低，导致集气站运行效率低。需要对集气站运行模式进行优化，提升站场运行效率。
2、煤层气集输站场运行效率提升一直是一项技术难题，首先由于煤层气井低压生产特点，系统运行效率低，没有针对煤层气集气站场提高运行效率的方法；集输系统运行压力一般采用井口余压进行输送，系统运行压力随煤层气井的生产能力决定。该集输模式以常规天然气建设模式为蓝本进行设计，运行过程中，对逐渐降低的系统压力体现出集气站能耗高、效率低的问题，同样在低压运行的过程中，存在出现集气站增压设备入口出现负压吸入空气的情况，系统运行安全风险高。
3、例如，在专利文献cn 115639083 a中提供了一种用于油田集输系统的能耗分析方法与系统，其包括采集油田集输系统的运行数据，并对所述运行数据进行预处理以得到协调数据；根据油田集输系统的工艺流程，建立油田集输系统的质量平衡模型及热力学模型；利用所述质量平衡模型、所述热力学模型及所述协调数据为油田集输系统的每个工艺设备建立多个能耗评价指标，并根据所述多个能耗评价指标确定主要耗能设备；基于所述主要耗能设备识别油田集输系统中的
4、基于此，本申请的专利技术人认识到，在如何获取最优运行压力和最优进站压力，以及压缩机运行模式和能耗预测等方面，目前的工艺模型的技术方案中还存在进一步的改进空间。
5、因此提出一种煤层气场站安全运行的方法，模拟集气站场运行状况，通过理论计算能耗对比分析，明确最优压比，对集气站场的运行参数做出相应调整，实现煤层气集气站场经济高效运行，同时降低安全风险具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决现有的技术问题，本专利技术提出了一种煤层气场站的管理方法及用于煤层气场站的管理系统，模拟集气站场运行状况，建立集气站场能效评价模型，通过理论计算能耗对比分析，明确最优压比，对集气站场的运行参数做出相应调整，确定各站最优进站压力，实现煤层气场站经济高效运行，同时降低安全风险。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种煤层气场站的管理方法，其包括以下步骤：
3、s1、获取集气站场运行参数，所述运行参数包括各组成节点的压力，同时获取集气站场的汇入气量；
4、s2、获取集气站场接入的下游运行压力，基于所述运行参数、汇入气量和下游运行压力计算得到集气站场的出站压力，获取压缩机的额定压比，并根据额定压比和所述集气站场的出站压力得到集气站场的进站压力；
5、s3、根据集气站场各组成节点和处理工艺构建集气站场能效评价模型，利用多元回归分析确定所述集气站场能效评价模型各个组成节点的运行参数；
6、s4、实时获取集气站场的运行气量，并根据所述集气站场的进站压力、所述集气站场能效评价模型的运行参数以及所述运行气量对集气站场的运行参数进行优化调整并确定集气站场最优进站压力。
7、根据本专利技术的一个实施例，步骤s3中，所述集气站场能效评价模型的组成节点包括：
8、进站汇管、前分离器、压缩机、后分离器和出站单元。
9、根据本专利技术的一个实施例，步骤s2中，根据以下表达式计算得到集气站场的出站压力：
10、式中，qv表示管线计算流量，d表示管线内径，p1表示管段起点的绝对压力，p2表示管段终点的绝对压力，δ表示气体相对空气的密度，z表示气体在计算管段平均压力下的压缩因子，t表示气体的平均热力学温度，l表示管线计算长度。
11、根据本专利技术的一个实施例，步骤s3中，构建集气站场能效评价模型还包括：
12、基于压缩机的能源利用率、效率和气体排放量建立压缩机的能效评价模型。
13、根据本专利技术的一个实施例，步骤s3中，构建集气站场能效评价模型还包括：
14、绘制压缩机实际特性曲线，绘制压缩机实际特性曲线包括确定待拟合特性曲线的变量，根据所述压缩机的能效评价模型得到待拟合曲线的因变量，建立所述变量和因变量之间的对应关系。
15、根据本专利技术的一个实施例，所述压缩机实际特性曲线包括效率、电耗和单耗特性曲线，所述压缩机实际特性曲线为压缩机消耗电量-外输气量曲线，所述外输气量基于所述压缩机的进气压力获取。
16、根据本专利技术的一个实施例，步骤s1中，所述各组成节点的压力，包括：
17、站内汇管处、过滤分离器和压缩机入口处的压力。
18、根据本专利技术的一个实施例，步骤s4中，对集气站场的运行参数进行优化调整，包括：
19、对所述集气站场各个组成节点进行模拟计算，得到最优出站压力。
20、根据本专利技术的一个实施例，步骤s4中，对集气站场的运行参数进行优化调整，包括：
21、获取集气站场能耗数据，并根据所述压缩机实际特性曲线和集气站场能耗数据，得到集气站场在不同气量和不同进站压力下的压缩机运行模式和能耗预测，基于所述最优出站压力、所述压缩机运行模式和能耗预测得到最优进站压力。
22、根据本专利技术的另一个方面，提出一种用于煤层气场站的管理系统，其包括：
23、第一模块，用于获取集气站场运行参数，所述运行参数包括各组成节点的压力，同时获取集气站场的汇入气量；
24、第二模块，用于获取集气站场接入的下游运行压力，基于所述汇入气量和下游运行压力计算得到集气站场的出站压力，获取压缩机的额定压比，并根据额定压比和所述集气站场的出站压力得到集气站场的进站压力；
25、第三模块，用于根据集气站场各组成节点和处理工艺构建集气站场能效评价模型，利用多元回归分析确定所述集气站场能效评价模型各个组成节点的运行参数；
26、第四模块，用于实时获取集气站场的运行气量，并根据所述集气站场的进站压力、所述集气站场能效评价模型的运行参数以及所述运行气量对集气站场的运行参数进行优化调整并确定集气站场最优进站压力。
27、由于采用以上技术方案，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
28、1、本专利技术较以往运行模式相比，改变以往单一由进站压力对负荷率和效率影响的思路，明确压比是综合影响效率和能耗的主控因素。通过对比压比与设计值偏离值情况，将压缩机压比设计值作为控制底线，计算理论进站压力。
29、2、本专利技术通过构建集气站场能效评价模型的方式对集气站场组成节点的运行参数进行调整，能够反映集气站场的实际状况，并给出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤层气场站的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤S3中，所述集气站场能效评价模型的组成节点包括：
3.根据权利要求1所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤S2中，根据以下表达式计算得到集气站场的出站压力：
4.根据权利要求2所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤S3中，构建集气站场能效评价模型还包括：
5.根据权利要求4所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤S3中，构建集气站场能效评价模型还包括：
6.根据权利要求5所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，所述压缩机实际特性曲线包括效率、电耗和单耗特性曲线，所述压缩机实际特性曲线为压缩机消耗电量-外输气量曲线，所述外输气量基于所述压缩机的进气压力获取。
7.根据权利要求1所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤S1中，所述各组成节点的压力，包括：
8.根据权利要求5所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤S4中，对集气站场的运行参数进行优化调整，包括：
9.根据权利要求8所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤S4中，对集气站场的运行参数进行优化调整，包括：
10.一种用于煤层气场站的管理系统，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种煤层气场站的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤s3中，所述集气站场能效评价模型的组成节点包括：
3.根据权利要求1所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤s2中，根据以下表达式计算得到集气站场的出站压力：
4.根据权利要求2所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤s3中，构建集气站场能效评价模型还包括：
5.根据权利要求4所述的煤层气场站的管理方法，其特征在于，步骤s3中，构建集气站场能效评价模型还包括：
6.根据权利要求5所述的煤层气场站的...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈丽彬，吴春升，孟凡华，陈琼浩，刘松群，张永琪，王子辉，仝世伟，崔建斌，李文强，高倩，郭冰燕，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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