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注水网路的优化计算

作　者: 陈静静
导　师: 倪玲英
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 注水管网系统效率经济管径注水泵优化程序
分类号: TE357.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 82次
引　用: 1次
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内容摘要

油田注水开发是石油开采的重要方式,是及时有效的补充地层能量,确保油田稳产高产的必要措施。近年,随油田含水率的增大,注水能耗越来越大。所以对注水网路进行优化,对现场操作提出合理建议是非常有必要的。本文通过相关的理论分析,分析了管网的物理模型和几何模型。并结合当前某注水管网的实际数据,利用流量和压力的反向计算方法,详细分析了此管网的运行状况,确定了管网各节点的压力、流量等参数的值。将实测值和计算值进行对比,确认了计算方法的合理性。利用注水管网的能耗分析相关理论,得出了注水网路优化的主要方向和内容;对注水网路的拓扑关系进行了优化。主要包括三个方面的内容:注水井与配水间的归属确定。以加权距离之和最短为目标函数建立模型,利用Hocke-Jeeve模式搜索法来求解配水间和注水站的最优位置。然后利用求最小生成树的方法确定了主干线的走向问题。确定了在经济流速时的经济管径,使得管线年折算费用达到最小。讨论了注水系统存在两个或两个以上注水站同时提供水流时每个注水站的排量分配问题,确定了同一泵站内各注水泵的最优流量值。通过优化前后对比分析,证明达到提高系统效率,降低能耗的目的;利用C#平台编写了注水网路优化计算程序。并运用程序对某注水区块进行了实例分析,效果良好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 问题的提出及研究的意义  9-10
  1.2 国内外注水优化的研究现状  10-13
    1.2.1 注水网路的优化现状  10-11
    1.2.2 注水网路的运行方案研究现状  11-12
    1.2.3 注水网路的运行参数研究现状  12-13
  1.3 优化方法  13-14
    1.3.1 优化方法的特点  13
    1.3.2 优化方法的分类  13-14
  1.4 论文的主要研究内容  14-15
  1.5 论文研究的预期结果  15
  1.6 小结  15-17
第2章注水管网系统的描述及建模  17-30
  2.1 图论的相关知识  17-18
    2.1.1 基本概念  17
    2.1.2 管网的计算机表示  17-18
  2.2 注水网路模型  18-22
    2.2.1 管网简化  18
    2.2.2 管网物理模型的建立  18-21
    2.2.3 注水管网模拟的反向计算  21-22
  2.3 注水区块模拟计算结果  22-25
    2.3.1 干线节点流量和压力的反向计算结果  22-23
    2.3.2 注水管网二级模型计算结果  23-25
  2.4 注水区块能耗分析与评价  25-29
  2.5 小结  29-30
第3章注水网路优化运行  30-51
  3.1 井号分组  30-33
    3.1.1 分组模型  30-31
    3.1.2 油井最优分组数学模型的求解  31-33
  3.2 配水间位置的优化  33-36
    3.2.1 配水间位置优化模型  33-34
    3.2.2 配水间布局优化解法  34-36
  3.3 注水站站址优化模型  36-37
    3.3.1 注水站站址优化模型  36
    3.3.2 注水站站址优化解法  36-37
  3.4 注水网路管线连接方式的确定  37-38
    3.4.1 注水干线连接方式模型  37-38
    3.4.2 模型求解  38
  3.5 注水管网参数优化  38-42
    3.5.1 油田注水管网参数的优化  39-42
    3.5.2 管径取整  42
  3.6 注水站排量的优化  42-46
    3.6.1 模型建立  43-45
    3.6.2 模型求解  45-46
  3.7 注水泵的运行优化  46-50
    3.7.1 泵的数学模型  46-47
    3.7.2 泵的配注流量的优化  47-50
  3.8 小结  50-51
第4章实例计算  51-62
  4.1 井组划分  51-54
  4.2 配水间优化  54-56
  4.3 注水站优化  56-57
  4.4 管网参数的优化  57-60
  4.5 泵的优化举例  60
  4.6 系统效率分析  60-61
  4.7 小结  61-62
第5章软件研制  62-68
  5.1 软件介绍  62-67
  5.2 小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-72
致谢  72

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