【摘 要】
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天然气工业的快速发展,使天然气的运输储存成为一个很重要的问题,作为天然气储存与调峰的工具,地下储气库的重要性日渐上升。目前全球建造运行的地下储气库中,大多数为枯竭气藏型地下储气库。我国能源发展规划明确指出,到2030年,我国地下储气库的有效工作气量需达到350亿立方米。截止目前,我国有效工作气量仅为100多亿立方米,急需建设一批大型储气库,近年来我国在建及规划储气库数量不断增多,安全运行风险逐年增
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天然气工业的快速发展,使天然气的运输储存成为一个很重要的问题,作为天然气储存与调峰的工具,地下储气库的重要性日渐上升。目前全球建造运行的地下储气库中,大多数为枯竭气藏型地下储气库。我国能源发展规划明确指出,到2030年,我国地下储气库的有效工作气量需达到350亿立方米。截止目前,我国有效工作气量仅为100多亿立方米,急需建设一批大型储气库,近年来我国在建及规划储气库数量不断增多,安全运行风险逐年增高,主要是由于储气库使用寿命长,运行过程不同于常规油气开采:“大吞大吐”的注采模式,系统受“交变载荷”作用,处于高、低温及含水等复杂环境中,地上、地下设备存在诸多风险隐患因素。地面设备配置极为复杂,压力等级高且高低压分界点多,并包含脱硫、脱水和脱烃等低温工艺,为此,有必要开展地下储气库的地面风险评价研究,提高安全运行及风险管控水平。本文以中石化文96枯竭油气藏型地下储气库为研究对象,分析了地下储气库地面设备面临的风险因素,提出了储气库地面工艺设备半定量风险失效后果和概率的计算方法,以及基于API581方法的失效后果和概率分析量化模型;针对API581失效概率和后果分析数据,研究提出了储气库工艺设备聚类分析和主成分综合风险评价方法,提出具有主成分特性的类别和设备,给出了关键设备的风险影响因子和排序,实现了对API581定量化评价方法的改进,提升了设备定量风险评价准确性,根据修正后的风险排序,最终逐一给出了风险减缓措施,取得成果如下:（1）资料查询与实地调研。收集了中石化文96储气库地面设备的基础数据,对所得到的内外部数据进行分析和整合,针对不同分类数据,采用不同的分析方法,提出了基于API581的半定量和定量化评价方法,计算了设备的失效概率与后果;（2）针对地下储气库站场地面设备的类型进行了聚类分析,分析站场聚类结果,运用MATLAB软件对地面设备的风险结果进行了数据分析,并对设备进行类别划分。（3）基于设备维护管理的主成分分析。通过数值标准化和统计分析,降低了管道风险指标间的相关性和赋权主观性,运用SPSS软件提取了管道风险指标的主成分因子,得到主成分解析表达式,给出了不同设备的风险分类和排序,明确了站场设备的关键性影响因素,给出了风险影响的量化因子,与API581评价方法相比,避免了仅靠单一风险值做出决策,关键因素不突出的问题,本方法更具有实用性。（4）基于以上理论方法的研究,采用聚类和主成分分析技术,本文改进了原有API581评价方法的局限性,实现了对地下储气库地面设备风险较为准确的评价,与此同时,针对得到风险分析结果,提出地下储气库地面设备的风险控制措施,对于地下储气库安全运行具有重要意义。
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