喇嘛甸油田注水系统最佳注水压力研究

论文摘要

注水是油田开发的一种十分重要的开采方式,它可以有效地补充地层能量,对提高原油采收率,确保油田高产、稳产起到积极作用。喇嘛甸油田目前已经进入了特高含水开发后期,油田地面工程系统的负荷普遍下降,产量降低而能耗升高的矛盾越来越突出。现有油田注水系统运行方案不合理,泵管压差较大,注水管网效率偏低,注水单耗高。因此,研究降低注水能耗的方法,得到提高注水系统效率的途径具有十分重要的意义。文章中首先对注水系统的流程进行分析,宏观上提出将注水系统划分几个主要环节进行效率计算与研究,可以找到主要耗能环节与造成能耗较高的原因。通过建立注水系统模型,并对运行参数进行优化计算,运用改进的遗传算法优化得到注水系统最佳注水压力,提出方案来降低注水系统各环节的能量损失,提高注水系统效率。以高低压注水系统运行耗电最低为目标建立注水系统运行方案优化模型,运用遗传算法将开泵状态以及排量作为设计变量,并对其采用二进制编码及实数编码,通过调整高低压注水系统开泵方案,如改变运行的注水泵的排量、甚至减少注水泵运行台数,这样能够更大程度的降低系统注水能耗。运用能量守恒方程与流体力学理论编制注水系统优化软件,对喇嘛甸油田注水系统运行参数及运行方案进行优化计算,取得了较为明显的经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 油田注水系统分析与计算
• 1.1 注水管网水力分析
• 1.2 管网的数学模型
• 1.3 注水管网节点参数计算
• 第二章 油田注水系统能耗计算与效率分析
• 2.1 注水站内效率
• 2.2 注水站至配水间管网效率
• 2.3 配水间内能量损失及效率
• 2.4 注水系统效率
• 2.5 注水系统单耗
• 第三章 注水系统运行参数的优化
• 3.1 注水泵的理论分析
• 3.1.1 离心泵的特性分析
• 3.1.2 离心泵的工作点和流量调节
• 3.1.4 多级离心注水泵扬程与级数的关系
• 3.2 注水泵站的现状描述及分析
• 3.3 注水站的数学模型
• 3.3.1 注水系统运行参数优化计算
• 3.3.2 编码
• 3.3.3 产生初始解
• 3.3.4 确定适应函数
• 3.3.5 确定初温及退温操作
• 3.3.6 交叉变异操作
• 3.3.7 改进的选择复制操作
• 3.3.8 终止规则
• 3.4 注水泵的调整措施
• 第四章 注水系统运行方案的优化
• 4.1 建立目标函数
• 4.2 模型的求解方法
• 4.2.1 编码
• 4.2.2 产生初始解
• 4.2.3 确定适应函数
• 4.2.4 确定初温及退温操作
• 4.2.5 交叉变异操作
• 第五章 软件编制与实例计算
• 5.1 优化软件编制
• 5.1.1 软件设计方法简介
• 5.1.2 软件的开发环境
• 5.1.3 软件系统的构成
• 5.2 喇嘛甸油田注水系统基本概况
• 5.2.1 存在的主要问题
• 5.2.2 注水系统现状分析
• 5.3 喇嘛甸油田注水系统运行参数优化计算结果
• 5.4 高、低压注水系统运行方案优化计算结果
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 攻读硕士期间参与完成的科研项目
• 致谢
• 详细摘要