一种海洋平台管道智能布置方法、介质及设备与流程

    技术2024-12-24  43


    本发明涉及海上油气田开发,具体涉及到一种海洋平台管道智能布置方法、介质及设备。


    背景技术:

    1、海洋石油平台管道布置设计是海洋石油勘探开发领域中的关键技术之一。随着海洋资源的开发与利用,对海洋平台管道设计也提出了更高的要求,在进行海洋石油平台管道布置设计时应对不同的影响因素进行充分的、全面的考量。

    2、在研究中发现,随着管道布置需要考量的因素越来越多,管道布置需要的成本也越来越高,实践表明传统设计过程通常需要几周的时间。

    3、因此,有必要研究新的管道智能布置方法,降低人工和经济成本,提高资源开发效率。


    技术实现思路

    1、针对上述问题,本发明的目的是提供一种海洋平台管道智能布置方法、介质及设备,能够自动探索不同平台位置。对于每个位置,考虑到预设工程标准,生成并评估了多个流线路线的空间安排方案,以及平台上立管门廊上的立管连接顺序,从而提高管道布置效率。

    2、为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

    3、第一方面,本申请提供一种海洋平台管道智能布置方法,所述方法,包括:

    4、建立所述海洋平台管道路径规划的栅格地图,并在所述栅格地图中设置待布置管道的起点和终点;

    5、采用启发式算法计算一条从所述起点到所述终点的全局路径,并通过优化策略减少所述全局路径中的节点数量;

    6、结合海洋平台管道布置的预设约束条件,以减少节点数量的全局路径为基础,在相邻节点之间进行动态局部规划,得到最终的动态避障路径。

    7、在一种实现方式中,所述海洋平台管道路径规划的栅格地图,包括:在对栅格的尺寸信息进行设置时,结合待布置管道的管长、管径、弯头数及节点权值为评价指标,确定栅格地图中栅格的长、宽和高。

    8、在一种实现方式中,所述方法还包括:判断待布置管道的管道类型,并根据所述管道类型设置所述栅格地图中的优先网格。

    9、在一种实现方式中,所述网格类型包括分支管路、独立管路和并行管路。

    10、在一种实现方式中,所述启发式算法计算的所述全局路径,为包括最多优先网格的一条路径。

    11、在一种实现方式中,所述启发式算法为astar算法。

    12、在一种实现方式中,所述通过优化策略减少所述全局路径中的节点数量,包括:

    13、从所述起点开始,执行节点删减过程,直至执行到所述终点;其中,所述节点删减过程包括:

    14、计算在相同三维坐标轴平面内的当前节点、当前节点的子节点和当前节点的子节点的子节点之间的夹角,如果夹角为0度,将当前节点的子节点从列表中删除;

    15、如果夹角不为0度,检查当前节点与其子节点的子节点构成的包围盒之间是否存在障碍物,如果包围盒之间没有障碍物,将前节点与其子节点的子节点两点连线作为对称轴,将管线路径沿对称轴翻转,删除当前点的子节点;如果存在障碍物,不做任何改变。

    16、在一种实现方式中,所述预设约束条件包括:物理约束、安装适用性约束、经济约束、顺序约束。

    17、第二方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行,实现第一方面所述的海洋平台管道智能布置方法。

    18、第三方面,本申请提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,实现第一方面所述的海洋平台管道智能布置方法。

    19、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:

    20、1.基于启发式算法对海洋石油平台管道智能布置设计,发挥算法的优势通过启发式函数来减少搜索的路径数快速生成平台管线布局,求解效率高。

    21、2.基于启发式算法可根据流体的流速、工作压力、材料强度等多种管道影响因素构建代价函数,从而精准求解管道管径及壁厚。误差小,精度高。

    22、3.基于启发式算法的海洋石油平台管道布置优化设计,能够合理的设计管线长度和管道线路,减少维修或更换管道时的困难。



    技术特征:

    1.一种海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述方法,包括:

    2.根据权利要求1所述的海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述海洋平台管道路径规划的栅格地图,包括:在对栅格的尺寸信息进行设置时,结合待布置管道的管长、管径、弯头数及节点权值为评价指标,确定栅格地图中栅格的长、宽和高。

    3.根据权利要求1所述的海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述方法还包括:判断待布置管道的管道类型,并根据所述管道类型设置所述栅格地图中的优先网格。

    4.根据权利要求3所述的海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述网格类型包括分支管路、独立管路和并行管路。

    5.根据权利要求3所述的海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述启发式算法计算的所述全局路径,为包括最多优先网格的一条路径。

    6.根据权利要求1所述的海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述启发式算法为astar算法。

    7.根据权利要求6所述的海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述通过优化策略减少所述全局路径中的节点数量,包括:

    8.根据权利要求1所述的海洋平台管道智能布置方法,其特征在于,所述预设约束条件包括:物理约束、安装适用性约束、经济约束、顺序约束。

    9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行,实现权利要求1至8任一项所述的海洋平台管道智能布置方法。

    10.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,实现权利要求1至8任一项所述的海洋平台管道智能布置方法。


    技术总结
    本发明涉及一种海洋平台管道智能布置方法,包括:建立所述海洋平台管道路径规划的栅格地图,并在所述栅格地图中设置待布置管道的起点和终点;采用启发式算法计算一条从所述起点到所述终点的全局路径,并通过优化策略减少所述全局路径中的节点数量;结合海洋平台管道布置的预设约束条件,以减少节点数量的全局路径为基础,在相邻节点之间进行动态局部规划,得到最终的动态避障路径。本发明提高管道布置效率。

    技术研发人员:李中,杨向前,郭华,张甫,顾继俊,周超,刘磊,王隽妍
    受保护的技术使用者:中海石油(中国)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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