[发明专利]一种基于最优生产规划的页岩气田供应链设计方法

说明书

本发明公开了一种基于最优生产规划的页岩气田供应链设计方法，包括以下步骤：S1：处理前：模型所需要的基础参数，气井信息：所研究区块气井的产能预测曲线；区块与市场的空间距离；经济信息：管道建设价格，PNG、LNG、CNG的制备价格、运输价格，不同下游企业不同时期下对PNG、LNG、GTL的需求量及市场价格；S1：运行求解：模型所求解主要决策变量，运输方案，经济费用，本发明涉及页岩气开采技术领域。该一种基于最优生产规划的页岩气田供应链设计方法，通过建立MILP模型来求解页岩气供应链优化设计问题，所提出的模型将气田产能规划和供应链优化设计相耦合，考虑了不同的天然气产品形式，以总收益净现值最大为目标函数。

技术领域

本发明涉及页岩气开采技术领域，具体为一种基于最优生产规划的页岩气田供应链设计方法。

背景技术

页岩气是一种重要的非常规能源，页岩气革命推动能源结构的变化，引起世界各国的重视；页岩气具有产能快速衰减的非常规特性，为了维持产量的稳定，常常采用滚动开发方式。天然气供应链是连接上游资源生产、中游产品运输和下游市场销售的有机组合复杂系统。上游资源生产形式多样，包括内陆气田生产(PNG)、海上天然气生产(PNG)、国外管道气进口(PNG)、液化天然气进口(LNG)、压缩天然气(CNG)及天然气合成油(GTL)等，由于不同生产方式导致生产成本差异较大；中游相应的有管道、轮船、槽车等多种运输方式，不同运输方式存在各自的经济范围，且输送路径影响输送成本；下游市场销售客户主要是发电、工业用气、商业用气和居民用气，不同用气客户在用气方式和用气量上存在差异，具有不均衡性，从而导致需求量和购买价格具有波动性。

天然气供应链的高效运行是油气能源安全的重要保障，是全球科学研究的热点。然而，天然气供给链系统具有供需不平衡、需求波动大、运输方式多样、运输工具灵活等特点，给天然气供应链系统的优化带来了难度。供应链规模和沿线用户数量的不断增加，市场需求不断变化，供应通道的不断连通，意味着油气输送路径的多样化，且不同输送路径的输送费用是不一样的，形成了多源多汇多途径的复杂供应链。天然气供应链高效运行的核心要求是根据用户需求情况确定供应链各个环节的配送方式、配送路径和配送量，使得系统维持最佳效益。然而，大部分已有研究没有将气田生产规划与供应链优化设计耦合起来，不能很好解决问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于最优生产规划的页岩气田供应链设计方法，解决了页岩气田供应链设计过程中产能规划和供应链脱节的问题。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于最优生产规划的页岩气田供应链设计方法，包括以下步骤：

S1：处理前获取模型所需要的基础参数；

S11：气井信息：所研究区块气井的产能预测曲线；

S12：地理信息：区块与市场的空间距离；

S13：经济信息：管道建设价格，PNG、LNG、CNG的制备价格、运输价格，不同下游企业不同时期下对PNG、LNG、GTL的需求量及市场价格；

S2：运行求解：模型所求解主要决策变量；

S21：生产状态：所研究区块所有气井在不同时期下的开井和关井状态；

S22：产能规划：所研究区块所有气井在不同时期下的井口产气量、PNG、LNG、CNG产量；

S23：运输方案：所研究区块所有气井在不同时期下到不同市场的PNG、LNG、CNG运输量；

S24：经济费用：所研究气田不同时期下的净现值，所有区块不同时期下的油气产品生产及运输的费用、销售收入；

S3：模型假设：

S31：气田生命周期被划分为一系列等长的离散单位时期，在单位时期内认为气井的生产能力是固定值；