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天然气矿场集输系统是由井场、集气分离站、增压站、集输管网和气田水回注站等用能环节按照一定的拓扑结构衔接而成的复杂用能系统,是气田生产中的主要用能环节之一。现有集输系统用能分析及评价技术处于单体设备分析、局部工艺流程调整和区域综合节能层面上,没有从过程系统节能控制角度形成一套指导集输系统用能测试、分析及评价的体系与方法。本文通过建立天然气矿场集输系统用能分析模型,构建用能评价指标体系,对系统用能状况进行分析及评价,主要研究工作如下:(1)对国内外过程系统能量分析方法、油气集输系统用能评价、节能降耗措施、用能分析及评价软件技术研究现状进行调研。总结当前研究存在没有针对天然气集输系统、分析方法单一、指标体系不完整等问题,分析天然气与原油集输系统在输送介质、集输流程、用能设备等方面存在较大差异;(2)对一般性天然气矿场集输系统用能环节进行界定,采用黑箱、白箱模型对加热炉、集输管道、燃气发动机、压缩机、泵机组、分离器、换热器等用能设备进行能量平衡和(?)平衡分析,并对泵和压缩机内部能量损失进行重点分析。建立用能分析的评价指标有:能量利用率、(?)效率、热力学完善度等,用能分析的分析指标有:能量损失系数、(?)损失系数等;(3)结合天然气矿场集输系统工艺流程及实际用能特点,对传统“三环节”过程系统用能分析法进行改进,将集输系统划分为能量转换、传输、利用和回收四个环节,提出具有一般性的集输系统用能过程“组合模块多环节分析法”,建立各用能环节物理、数学模型及分析指标;(4)构建包含井场、集气分离站、增压站、集输管网及气田水回注站的二级指标体系与评价准则,利用改进层次分析法确定各级指标权重,建立集输系统用能模糊评价模型;(5)建立集输系统用能测试数据库,采用C#编程语言开发“天然气矿场集输系统用能分析及评价软件”。实现用能测试数据管理、设备用能分析、集输系统用能分析、调整改造决策、用能预测、指标权重计算、集输系统用能模糊评价等功能。软件具有一定的通用性和开放性,能够根据具体集输系统实际用能环节的不同进行模块组合分析及评价;(6)以A气田矿场集输系统为例,对设备及系统进行用能分析,计算集输系统能量转换、传输、利用及回收环节效率,分析设备及集输系统用能构成和能量流向,对系统现有用能水平进行模糊评价,确定集输系统节能降耗的切入点。