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提高油田注水系统效率理论与技术研究

作　者: 陈领君
导　师: 李明忠
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 注水系统管网压力损失经济管径单井增压
分类号: TE357.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 210次
引　用: 3次
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内容摘要

注水是油田保持地层压力的主要措施之一。目前我国油田大多处于高含水期,注水量大导致注水投入占油田生产投入比例较高。因此,提高注水系统效率从而降低油田生产成本非常重要。本文在前人研究的基础上,总结归纳了注水系统各基本单元数学模型,应用工程流体力学与图论相关知识建立了注水系统管网压力流量计算模型,并通过简单迭代的方法予以求解验证;针对多泵站集中供水的大型压力耦合注水系统,根据压力谷性质分解,建立了多泵站注水系统子系统数学模型,得到了大型注水系统压力流量的计算方法,并通过算例计算其压力分布状况;依据最优化原理,建立了注水站最优流量数学模型及注水泵运行优化数学模型,使得注水站能够高效运行;根据注水管道自身特点,结合技术经济学方法,推导出了油田注水管道经济管径与经济流速关系式,并给出了经济管径与经济流速之间关系图版;在文献调研的基础上给出了注水系统管网结构规划方法,并针对单井增压建立了经济评价模型;综合运用以上模型采用VB语言编制了相应的注水系统优化设计程序并进行了实例分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章前言  8-12
  1.1 研究目的与意义  8
  1.2 研究现状  8-11
    1.2.1 工程技术研究现状  8-9
    1.2.2 理论模型研究现状  9-11
  1.3 本文的研究内容  11-12
第二章注水系统压力流量计算  12-35
  2.1 注水系统基本单元介绍  12-21
    2.1.1 注水站数学模型  14-16
    2.1.2 注水管路数学模型  16-18
    2.1.3 配水间到注水井数学模型  18-20
    2.1.4 注水系统效率计算  20-21
  2.2 注水管网压力流量计算  21-28
    2.2.1 注水管网结构及其简化  21-23
    2.2.2 管网压力流量计算基本方程组  23-26
    2.2.3 算例分析  26-28
  2.3 多泵站集中供水的大型压力耦合注水系统分析  28-35
    2.3.1 大型注水系统分解  28-29
    2.3.2 大型注水系统子系统压力流量分析  29-35
第三章注水系统运行优化理论与技术  35-56
  3.1 注水站最优流量确定  35-38
    3.1.1 注水站最优流量确定模型  35-37
    3.1.2 模型求解  37-38
  3.2 注水泵运行优化  38-41
    3.2.1 注水泵优化模型  38-39
    3.2.2 模型求解  39-41
  3.3 注水泵控制技术原理  41-46
    3.3.1 离心泵工况分析  41
    3.3.2 离心泵相似定律与叶轮切割定律  41-43
    3.3.3 离心泵工况调节措施  43-45
    3.3.4 泵控泵(Pump-Control-Pump, PCP)技术简介  45-46
  3.4 注水管道运行技术经济参数确定  46-56
    3.4.1 注水管道总投入函数  47-48
    3.4.2 管道基建投资曲线拟合  48-49
    3.4.3 模型求解与结果分析  49-56
第四章注水系统管网布局优化  56-69
  4.1 注水系统管网结构规划  57-63
    4.1.1 注水井分组  57-58
    4.1.2 配水间数量及选址  58-60
    4.1.3 注水站数量及选址  60-61
    4.1.4 主干管及支干管走向确定  61-63
  4.2 注水系统改造分析  63-69
    4.2.1 注水管网改造措施分析  63-65
    4.2.2 单井增压措施经济可行性分析  65-67
    4.2.3 算例分析  67-69
第五章注水系统优化设计程序简介及实例分析  69-76
  5.1 程序简介  69-70
  5.2 实例分析  70-76
结论  76-77
参考文献  77-80
攻读硕士学位期间取得的学术成果  80-81
致谢  81

提高油田注水系统效率理论与技术研究

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