考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法及系统

本发明涉及天然气地下储气库运行及节能优化，尤其涉及考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、在早期，储气库采气过程中不进行增压生产，但是随着管理水平提高，对外输采气量需求增大，不少储气库开始考虑对采气末期进行增压，以提高采气量。最常见的采气增压方法是启动压缩机增压，此外，不少气田在开发后期，利用引射器实现低压气井的增压增产，因此可参考气田引射器的应用情况，利用引射器增压采气。

3、引射器不同于压缩机，它能够在不增加动力消耗的情况下提高低压气体的压力，其原理是在接受室内将高压气体的焓转变为动能，借助高压射流的扩散作用，引射低压气体进入混合室，并实现动量交换，最终形成一股介于两者压力间的混合气体。引射器结构简单，装置中没有运动部件，气体通过引射器，混合后的气体流速、温度较为均匀，输送过程稳定可靠。因此在储气库采气工艺过程中，引入引射器，利用高压井引射低压井，不仅可以实现低压气井增压开采，还可以减少高压井的节流损失，减少外输压缩机能耗，降低开采成本。

4、随着储气库采气进入后期，各单井压力均低于外输压力，此时需要开启外输压缩机进行增压，从而维持正常采气生产。在储气库注气过程中，不少研究者通过研究注气过程的运行特点，提出各种注气优化方法，使注气压缩机能耗最小，但是均没有考虑采气时压缩机的能耗，不能在保证采气量的基础上，使压缩机能耗最小。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法及系统，确定的采气工艺，使压缩机能耗最小。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，提出了考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法，包括：

4、获取采气周期天数；

5、根据采气周期天数和储气库全周期采气优化数学模型，获得储气库采气周期中各单井的日采气量，其中，储气库全周期采气优化数学模型以采气周期内压缩机总能耗最小为目标，以日采气总量约束、各单井累计采气量约束和各单井采气能力约束为约束条件；压缩机总能耗等于采气处于压缩机增压采气阶段时，每天的压缩机能耗之和；采气所处阶段根据各单井的气藏压力确定；各单井的气藏压力根据各单井的累计采气量确定。

6、进一步的，采气所处阶段包括正常采气阶段、引射采气阶段和压缩机增压采气阶段；

7、当各单井的气藏压力均高于外输压力时，采气所处阶段为正常采气阶段；当各单井的气藏压力均低于外输压力时，采气所处阶段为压缩机增压采气阶段；当各单井的气藏压力为正常采气阶段和压缩机增压采气阶段对应的气藏压力之外的数值时，采气所处阶段为引射采气阶段。

8、进一步的，在正常采气阶段和引射采气阶段，压缩机不产生能耗。

9、进一步的，每天的压缩机能耗根据当天压缩机的进口压力、出口压力和气体流量确定。

10、进一步的，压缩机的进口压力根据各单井的气藏压力确定。

11、进一步的，采用改进的粒子群优化算法，对采气周期天数和储气库全周期采气优化数学模型进行处理，确定储气库全周期中各单井的日采气量。

12、第二方面，提出了考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化系统，包括：

13、获取模块，用于获取采气周期天数；

14、处理模块，用于根据采气周期天数和储气库全周期采气优化数学模型，获得储气库采气周期中各单井的日采气量，其中，储气库全周期采气优化数学模型以采气周期内压缩机总能耗最小为目标，以日采气总量约束、各单井累计采气量约束和各单井采气能力约束为约束条件；压缩机总能耗等于采气处于压缩机增压采气阶段时，每天的压缩机能耗之和；采气所处阶段根据各单井的气藏压力确定；各单井的气藏压力根据各单井的累计采气量确定。

15、第三方面，提出了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法所述的步骤。

16、第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法所述的步骤。

17、第五方面，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法所述的步骤。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

19、1、本发明在确定储气库全周期中各单井的日采气量时，以采气周期内压缩机总能耗最小为目标计算获得，当按照各单井的日采气量进行采气时，使得压缩机的能耗最小。

20、2、本发明在以采气周期内压缩机总能耗最小为目标，确定储气库采气周期中各单井的日采气量时，根据各单井的累计采气量，确定了各单井的气藏压力；根据各单井的气藏压力，确定采气所处阶段；限定在正常采气阶段和引射采气阶段，压缩机不产生能耗，仅在采气处于压缩机增压采气阶段时，压缩机才产生能耗，从而进一步保证压缩机的能耗最小。

21、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法，其特征在于，采气所处阶段包括正常采气阶段、引射采气阶段和压缩机增压采气阶段；

3.如权利要求2所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法，其特征在于，在正常采气阶段和引射采气阶段，压缩机不产生能耗。

4.如权利要求1所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法，其特征在于，每天的压缩机能耗根据当天压缩机的进口压力、出口压力和气体流量确定。

5.如权利要求1所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法，其特征在于，压缩机的进口压力根据各单井的气藏压力确定。

6.如权利要求5所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法，其特征在于，采用改进的粒子群优化算法，对采气周期天数和储气库全周期采气优化数学模型进行处理，确定储气库全周期中各单井的日采气量。

7.考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化系统，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-6任一项所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-6任一项所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-6任一项所述的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法所述的步骤。

技术总结本发明公开的考虑压缩机能耗的储气库全周期采气工艺优化方法及系统，获取采气周期天数；根据采气周期天数和储气库全周期采气优化数学模型，获得储气库采气周期中各单井的日采气量，其中，储气库全周期采气优化数学模型以采气周期内压缩机总能耗最小为目标，以日采气总量约束、各单井累计采气量约束和各单井采气能力约束为约束条件；压缩机总能耗等于采气处于压缩机增压采气阶段时，每天的压缩机能耗之和；采气所处阶段根据各单井的气藏压力确定；各单井的气藏压力根据各单井的累计采气量确定。利用储气库全周期中各单井的日采气量进行采气时，压缩机能耗最小。技术研发人员：王武昌,李玉星,项灵杰,赵星宇受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）技术研发日：技术公布日：2024/11/14