大型注水系统注水站合理排量的确定方法

大型注水管网系统结构复杂 ,涉及的井点、管网节点多 ,且压力、流量互相耦合 ,注水站排量合理分配难度大。以流体力学基本理论为基础 ,利用“压力谷”的性质 ,根据注水管网特性 ,建立了注水管网的基本模型 ,并在满足注水量和管路阻力损失最小的前提下 ,给出了一种确定大型注水系统注水站设计排量和运行排量的方法。实例计算表明 ,利用该方法调节大型注水系统注水站排量 ,可以使注水站和管网同时达到最优运行状态 ,并且能够科学地计算注水站的设计排量。该研究为大型注水系统的合理设计和优化运行提供了一定的理论指导     

多站注水系统柱塞泵运行方案优化研究

通过对柱塞泵组成的多水源注水管网的研究,提出一种二阶优化开泵方法.将目标函数的优化分为站的优化和站内优化两步,从而达到了对整体目标函数的优化.可用于指导注水系统运行中的优化节能问题.该优化方法首先以注水系统能耗最低为目标函数,合理确定系统边界约束条件.通过迭代法求解该非线性最优化问题,计算出整个系统中各注水站的最优流量及压力值.给出了具体实现方法,进而在确定注水站排量的基础上,综合考虑注水站内柱塞泵的型号、柱塞直径系列及泵与电机效率等因素,调整、确定站内开泵方案.经实践证明,该方法是准确有效的,节能效果明显;且能够根据生产工况进行动态优化,操作简便,对类似油田节能降耗具有指导意义.     

基于管网损失率的注水系统能耗评价

针对目前油田对注水管网能耗评价监测的需求,分析了注水管网系统能耗现状及成因,提出按站出口压力建立评价指标和按泵的额定排量划分建立评价指标这2种方法,并运用大量的现场测试数据对2种评价方法的合理性与适用性进行了反复验证与调整;大量管网数据统计分析表明,管网损失率随着流量的增加先增加后减小,存在最高点,并对此进行了理论推理与分析,确认了其存在的客观性;最后确定增加管网损失率作为注水系统能耗评价指标,并给出了评价方法和具体的评价标准数值。该指标可综合评价注水系统的管网能耗,可依此指导管网的运行与改造。     

油田注水地面枝状管网水力计算

利用节点矩阵的方法,依据流体管路的质量和能量平衡方程式,建立注水系统地面枝状管网水力计算的数学模型,并用多元函数泰勒展开对模型进行线性化处理后求解,最后运用模型进行实例计算.结果表明:该方法具有计算精度高、速度快.编机程序简单等特点,为解决大型枝状管网水力计算问题提供了一种实用可靠的手段,流量和压力计算值与实际值的平均偏差分别为4.1%和2.4%,足以满足工程需要.     

油田地面注水系统规划技术研究

油田地面注水系统是油田注水系统的重要组成部分,其规划关系到整个系统的投资和运行成本。对于油田地面注水系统的规划技术进行了研究,采用分级优化的策略,将整个系统的规划问题分解为注水支线管网的规划和注水干线管网的规划两部分。在注水支线管网的规划中,提出了以系统投资和系统可靠性为目标的数学模型,并对模型进行了求解。针对注水干线管网的特点,通过对注水站站址的优选、主干线的走向及干线与支线交点的确定,在满足工艺要求的条件下,实现对注水干线管网的优化。使管线费用达到最少。     

基于Matlab的油田注水泵站最优控制系统仿真研究

 以注水泵站系统效率最大为目标函数,以注水流量、注水泵泵压、注水泵排量等为参数建立约束条件,建立了注水泵站的最优控制系统数学模型,并以现场实时采集数据及生产数据作为边界条件,进行了计算机仿真实验,优化计算出注水泵站各注水泵实时运行参数.最后,通过柴达木盆地西部花土沟和狮子沟注水站的实际生产数据验证了该数学模型的正确性和Matlab仿真模型的实用性.     

大型环枝状油田注水管网系统运行优化

针对大型环枝状油田注水管网系统考虑实际运行工艺约束、流量、压力约束等多个约束条件,以管网运行能耗与注水井注入量偏差损失成本总和最小为目标建立混合整数非线性规划(MINLP)模型,模型贴合管网实际运行工况。针对大规模复杂MINLP模型的求解,提出蚁群算法结合线性近似与单纯形法的混合求解策略。结果表明:所建立的数学模型考虑管网实际运行约束较为全面,求解对象可以为大型环枝状复杂结构的注水管网。所提出的求解策略能够求解规模较大、变量之间关系复杂的MINLP模型,在保证求解效率的前提下,计算结果最优性较强,较大程度上提高了该注水系统运行的稳定性与经济性,满足现场工艺要求。     

用毛管压力曲线确定合理注水强度

油藏合理注水强度是开发好油藏的重要参数之一,用毛管压力曲线确定合理注水强度的计算方法目前国内外很少报道。文中运用流体力学原理,将多孔介质中的水驱油过程简化假设成并联毛管中的水驱油过程,基于泊谡叶方程和毛管压力特征,推导了并联毛管中产量分配公式和合理产量计算表达式,建立了用毛管压力曲线确定合理注水强度的计算方法。实例计算表明,采用毛管压力曲线确定出的合理注水强度与油藏实际注水强度基本一致;说明了该方法确定的注水强度具有一定的可靠性和实用性。     

特低渗透油藏超前注水长岩芯实验研究

设计了多测点物理模拟装置,利用整体压制的特低渗长岩芯,研究了特低渗油藏超前注水开发的压力传播特征、合理地层压力保持水平和采油井合理开井时机。实验结果表明:为获得较高的采收率,合理地层压力应保持在原始地层压力的110%～120%,合理的油井开井时机为压力传播到油水井间距的30%左右时。压力传播速度沿岩芯长度逐渐减小,建议注水强度与压力传播速度相匹配,初期适当增加注水强度,有利于尽快建立驱替压力系统,后期适当降低注水强度,保持温和注水,以获得最佳的注水效果。     

基于遗传算法的油田注水系统运行优化研究

本文以注水能效最小为目标函数,以水力平衡约束、注水量约束、注水压力约束等为条件,建立了优化到注水泵站的油田注水系统运行优化数学模型。根据该模型的特点,应用改进后的遗传算法求解约束优化问题的方法,对油田注水系统能效问题进行了优化研究,验证了此算法得可行性,并取得了较好的优化效果。 关键词：油田注水系统 遗传算法 约束优化