数字化管理技术在气田集输中的应用探讨

张帆 闫一峰 郑斌 郑金勇

摘要：随着我国人口的进一步增长，资源短缺逐渐成为我们无法回避的问题，天然气在人们的生活中起到越来越重要的作用，气田集输成为我们需要进行创新的庞大工作，将数字化管理技术应用于气田集输中可以将管道系统可视化，帮助人们更好地了解管道系统中的具体情况，对于出现的故障也能及时进行处理，有利于气田集输工作的顺利推进，提高工作效率和工作速度。

关键词：气田集输;数字化管理技术

引言

在信息化时代，通过数字管理技术可以大量避免人们的危险作业，在不适宜人类生存的环境中通过数字管理技术可以实现可视化实时监控和处理，对于提高工作效率、保障工作人员人身安全起到了重要的指导作用。在天然气输运过程中，通过应用数字化管理技术可以使天然气集输系统可视化，对于突发情况或者机器故障等问题也能较快地做出判断，以促进天然气输运过程的顺利进行。我国气田集输的数字化管理处于刚起步的阶段，还需要不断地努力。

一、数字化管理技术在气田集输中应用的好处

1.1可以实现实时检测，可以对突发问题及时做出反应

通过数字化管理技术可以对气田集输系统进行实时监控，建立数字化管道，工作人员通过监测、搜集管道内数据来判断天然气输运的具体信息。通过数字化管理技术，可以使气田集输系统变为可视化，使得工作人员不再需要参与具体过程，而是利用计算机进行远程操纵，不仅提高了输运效率，而且可以避免人员的伤亡，跟传统的天然气输运过程相比更省时省力，可以减少工作人员的工作量，实现大规模的气田集输，有利于实现天然气的大面积、大跨度输运，对于冬季的取暖工作有着重要的意义。除此之外，通过采集管道运行数据，可以实时监测管网中的具体数值，如压力、流量和温度及阀门的开度等，提高采集数据的及时性可以实现对管道运行状态的实时监控，帮助工作人员根据具体的情况发布调控命令，进行实时监控和操作，同时工作人员也可以使用这些数据来提供用户界面和数据交換，实现数据的二次利用，通过数字化技术来分析数据使数据起到最大作用，提高气田集输的效率。

1.2可以采用数字化技术进行仿真分析，不断优化系统

利用数字化技术也可以对气田集输系统进行仿真分析，由于多种因素的影响，如供气和用气量的变化、阀门的打开程度、压缩机的启动或停止等，这些客观因素都会对天然气的输运产生一定的影响，因为这些客观因素的存在，在这种状态中可能使得气田集输过程产生一定的故障，这对于提高工作效率而言是较大的障碍。通过利用数字化管理技术对管道系统进行仿真分析，可以使管理人员实时地掌握天然气管道的运行状态，这种仿真分析目前主要应用于分析天然气管网不稳定的运行状态，通过进行这样的分析，可以模拟天然气管道在不同因素下的运行状态，从而对天然气管道的输运过程进行优化，也可以对天然气管道进行维护和改造，对于新建管道路线规划也具有一定的指导意义，通过有利于对天然气输运进行进一步优化，提高输运的效率和速度，降低故障发生的几率。除此之外，还可以对天然气管道的泄漏进行检测，以减少天输气管道泄露的可能，多方面提高天然气输运的效率和安全性。

二、数字化管理技术在气田集输中应用的有效措施

2.1构建数字化管道，实时检测气田集输系统

通过数字化管理技术可以构建数字化管道，主要包括两个方面的内容，一个方面是建立管道基本数据库，这种数据库同时收集管道管线属性信息和空间信息，并进行处理，通过空间查询、搜索、定位和分析，将数据库系统与其他系统连接起来，形成一个完整的工作系统，从而更好地对管道具体情况进行监控，为管道的风险评价、方案调度和改造扩建形成可视化的环境，帮助工作人员进行判断，通过构建数字化管道最终可以形成高精度的数字地图，来实现天然气输运过程的实时监控，提高工作效率。另一个方面也是构建数字化管道的重要基础，即对管网运行参数进行采集，通过实时地采集管网中关键节点的数据，如压力、流量、温度、阀门开度、压缩机运行参数等数据，并利用数字化技术对信息进行分析，可以使工作人员得到天然气集输管网中的具体情况，从而进行仿真调度、运行优化和故障判断等，实现实时化的监控。在这个过程中，收集数据的准确性和及时性与天然气输运顺利与否息息相关，如果采集到的数据不够准确或者较为延迟，将会对工作人员判断天然气输运的具体情况产生一定的妨碍，影响天然气运输的效率。因此我们要提高管道数据采集的及时性，以更快速度更新数据，确保在异常情况发生的第一时间进行处理，以提高气田技术的效率。

举个简单的例子，通过数字化管理技术构建数字化管道，可以使工作人员根据采集的数据进行分析，并且通过计算机来进行方案调度，大大减少了工作量，而且可以实现实时监控，进一步提高了工作效率。

2.2采用管网仿真技术，优化气田集输系统

天然气管道系统在输运过程中，由于多种客观因素的影响，可能使管网系统处于一种不稳定的运行状态，这种不稳定的运行状态对于天然气的输运而言是不利的，需要采取一定的措施来进行检测、控制。利用数字化管理技术中的管网仿真技术可以模拟天然气管道系统中的运行形况，主要是对这种不稳定的运行状态进行模拟和分析，从而找出最优的天然气输运方案，除此之外也可以应用于天然气输运管道的维护与改造，及时地发现天然气输运管道中存在的问题并作出判断，起到一定的预测作用，优化天然气的气田集输系统。

举个简单的例子，利用数字化管理系统可以采用管道仿真技术，来对目前存在的天然气输运过程的不稳定情况进行分析，根据改变不同的客观条件，采用控制变量的实验方法，来优化气田集输方案。

结束语

天然气作为能源在人们的生活中逐渐占据着越来越高的地位，通过应用数字化管理技术可以有效地促进气田集输的效率和安全，实现实时检测，对突发问题及时做出反应，可以采用数字化技术进行仿真分析，不断优化系统。在具体作业中，可以采用数字化管理技术构建数字化管道，实时检测气田集输系统，采用管网仿真技术，不断优化气田集输系统，以提高工作效率，使气田集输过程实现全面数字化，安全可控，并不断根据人们的实际需求进行优化。

参考文献：

[1]李长俊，刘恩斌，邬云龙，等.数字化管理技术在气田集输中的应用探讨[J].重庆建筑大学学报，2007，29（006）：93-97.

[2]张晨曦.天然气集输工艺与数字化处理模式研究[J].清洗世界， 2019，35（8）：2.