油田地面注水系统工况分析

论文摘要

目前,大部分油田陆续进入高含水开发期,为保持油田稳产,注水量迅速增加,注水耗电量也随着含水率的上升而急剧增长。保证油田地面注水系统高效平稳运行是油田注水生产过程中的重要任务之一。由于油田地面注水系统庞大复杂,全凭经验难以保证配注和节能的要求。为此,需要对油田地面注水系统进行水力、热力全面动态模拟计算,实现注水系统运行工况的仿真模拟,以指导油田地面注水系统的高效运行,提高油田注水系统工程的管理水平。另外,部分油田采用污水回注方式,由于回注污水高矿化度和高温度,往往造成油田地面注水系统结垢严重,大大的降低了注水系统效率,增大了油田注水开支。本文从实际出发,完善了目前油田地面注水系统仿真计算数学模型,对混合状管网模型计算不收敛的情况进行了改进;考虑了地面注水系统温度场变化情况,建立了油田地面注水系统热力计算数学模型,并提出油田地面注水系统水力热力联合计算的方法;在水力、热力计算和注入水水质分析的基础上,建立了油田地面注水管网结垢趋势预测方法。根据上述理论模型及对油田地面注水系统的构成分析建模基础上,运用C++计算机编程语言开发了油田地面注水系统工况分析软件,实现了油田地面注水系统压力分布计算、流量分布计算、温度场分布计算,达到了全面分析油田地面注水系统运行工况的目的,同时,还实现了对油田地面注水管网结垢趋势进行预测分析,为油田注水系统防垢和清垢提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 油田地面注水系统现状
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 地面注水系统水力计算国内外研究现状
• 1.3.2 管网温度场计算国内外研究现状
• 1.3.3 结垢预测国内外研究现状
• 1.4 本论文研究内容
• 第二章 油田地面注水系统的水力计算方法
• 2.1 油田地面注水系统的构成
• 2.2 地面注水系统水力计算方法
• 2.2.1 地面注水系统基本单元的数学模型
• 2.2.2 地面注水系统的总体方程
• 2.2.3 油田地面注水系统的简化
• 2.2.4 总体方程的解算
• 2.3 油田地面注水系统水力模型改进
• 第三章 地面注水系统水力热力联合计算模型
• 3.1 传热学的基本理论
• 3.2 管元沿程温降的计算方法
• 3.2.1 管元沿程温降公式的推导
• 3.2.2 温降计算所需的主要物性参数
• 3.2.3 管元的总传热系数的计算
• 3.2.4 管元温降公式的求解方法
• 3.3 油田地面注水系统温度场分布数学模型
• 3.4 地面注水系统水力热力联合计算方法
• 第四章 油田地面注水系统结垢趋势预测
• 4.1 结垢机理
• 4.2 影响因素分析
• 4.3 油田地面注水系统结垢趋势预测
• 4.3.1 油田水无机结垢趋势预测基本原理
• 4.3.2 油田水无机结垢趋势预测模型
• 4.3.3 油田地面注水系统结垢趋势预测方法
• 第五章 油田地面注水系统工况分析
• 5.1 软件部分功能模块简介
• 5.2 管段温降计算分析
• 5.2.1 不同土壤类型的管段总传热系数计算分析
• 5.2.2 传热系数对管段温降的影响
• 5.2.3 管段流量对温降的影响
• 5.2.4 埋地温度对管段温降的影响
• 5.3 枣—联地面注水系统运行工况分析
• 5.3.1 枣—联地面注水系统基本构成情况
• 5.3.2 枣—联注水系统生产数据
• 5.3.3 枣—联水力热力联合计算结果分析
• 5.3.4 地面注水系统经济运行指标分析
• 5.4 枣—联地面注水系统结垢趋势预测分析
• 5.4.1 注入水水质分析
• 5.4.2 结垢影响因素分析
• 5.4.3 枣—联地面注水系统结垢趋势预测
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢