杏北油田注水系统节能运行技术研究

【摘要】：在杏北油田开采过程中注水是一种十分重要的开采方式，注水可以保证油田的采收率和油田的高产与稳产，但是它自己也消耗着巨大能源。注水是油田耗电的大户，约占油田成本的40%～60%。而且随着油田综合含水率的上升，注水能耗还将大幅度上升。因此，对注水系统的节能运行技术研究对于降低油田生产成本具有十分重要的意义。国家在“十一五”规划纲要中提出要节能减排：单位国内生产总值能源消耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%等目标。 注水系统的发展趋势主要在以下两方面体现：一是从宏观上更加注重供需平衡分析，兼顾系统当前与长远的运行情况，确定合理的建设规模；二是更加注重提高系统效率的研究，采用多种手段，降低能耗、提高效率。本论文以杏北开发区注水系统为研究和试验对象，以“节能降耗”为目标，主要进行以下几个方面的研究： 1.杏北油田注水系统图形建模研究。建立杏北油田注水管网系统拓扑结构，对其基本单元进行模型的参数和属性的设定，以图形化的方式显示出来。 2.杏北油田注水系统仿真模型建立。建立各种单元模型，将单元模型拼装成系统总体仿真模型，设定相应的边界条件和简化策略，采用通用、高效的数值计算方法对总体模型进行解算。 3.杏北油田注水系统运行优化研究。以注水能耗最小为目标函数，以注水泵和注水站的实际生产能力为约束条件，建立注水系统运行优化模型，完成优化模型的解算，给出注水泵的开泵布局及运行参数。 【关键词】：注水系统 节能降耗 图形建模 仿真模型 优化
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE934.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 杏北油田注水系统的组成与流程9-10
• 1.1.1 杏北油田注水系统的组成9
• 1.1.2 杏北油田注水系统的流程9-10
• 1.2 杏北油田注水系统的能耗分析10-12
• 1.2.1 杏北油田注水系统的能耗分析10-11
• 1.2.2 杏北油田注水系统节能降耗的对策11-12
• 1.3 国内外对注水系统运行的研究现状与发展趋势12-14
• 1.4 本论文的主要研究内容14-15
• 1.4.1 杏北油田注水系统图形建模14
• 1.4.2 杏北油田注水系统仿真模型建立14
• 1.4.3 杏北油田注水系统运行优化研究14-15
• 第二章 杏北油田注水系统仿真研究15-23
• 2.1 仿真模型的建立15-17
• 2.1.1 注水泵数学模型的建立15-16
• 2.1.2 注水管网数学模型的建立16-17
• 2.2 系统数学模型的简化17-21
• 2.2.1 杏北油田注水管网系统结构的特点17
• 2.2.2 杏北油田注水管网系统的简化策略17-18
• 2.2.3 注水管网系统简化示例18-19
• 2.2.4 杏北油田注水管网系统仿真模型的总体方程19-21
• 2.3 仿真模型的求解方法21-23
• 第三章 杏北油田注水系统运行优化的研究23-29
• 3.1 建立杏北油田注水系统泵站运行优化模型23-25
• 3.1.1 目标函数的研究23
• 3.1.2 约束条件的研究23-25
• 3.2 求解杏北油田注水系统优化模型25-29
• 3.2.1 外部罚函数法25-26
• 3.2.2 求解列队竞争算法26-27
• 3.2.3 列队竞争算法求解的计算框图27-29
• 第四章 系统软件介绍29-38
• 4.1 杏北油田注水系统图形建模29-30
• 4.2 杏北油田注水系统的仿真计算30-33
• 4.3 杏北油田注水系统的优化运行33-38
• 第五章 现场运行效果38-49
• 5.1 深度水注水系统38-42
• 5.1.1 深度水注水系统现状及主要矛盾分析38-39
• 5.1.2 优化方案及改造措施39-41
• 5.1.3 现场运行效果41-42
• 5.2 普通水注水系统42-49
• 5.2.1 普通水注水系统现状42
• 5.2.2 仿真优化分析42-45
• 5.2.3 管网结构评价45-49
• 结论49-50
• 参考文献50-52
• 发表文章目录52-53
• 致谢53-54
• 工程硕士专业学位论文摘要54-58

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