大洼区块注水系统节能改造技术研究

【摘要】：在注水开发油田中，注水系统耗电约占油田总耗电量的30%~40%，随着油田综合含水率的上升，注水能耗还将继续增大。搞好油田注水系统的节能降耗工作，有助于提高注水系统的运行效率，降低油田生产成本。辽河油田大洼区块注水系统目前有注水站1座，配水间12座，注水井68口，整体运行效率较低，能耗较大。为降低注水系统能耗，减少生产成本，提高经济效益，针对大洼区块注水系统所面临的主要问题，开展了节能改造技术研究。 调研注水系统的工艺流程、管网结构及生产运行情况，根据能量平衡原理，建立了注水系统的能量平衡分析模型，确定了相应的能耗评价方法。制定能耗测试方案，进行了能耗测试。 根据注水管网的结构特点，采用流体力学及二叉树理论研究建立了枝状注水管网水力计算方法。针对水力分析理论计算结果与实际运行数据误差较大的问题，以拟合度最小为目标，采用最优化理论对水力计算模型中的摩阻系数进行修正，提高模型的计算精度。 根据软件工程学的理论，采用Visual Studio2005平台研制开发“注水系统能耗分析软件”。软件主要包括数据管理、注水管网图形建模、管网水力分析、能耗评价等功能。利用该软件对大洼区块注水系统进行了模拟计算，得到了合理的计算结果。 对现场能耗测试和计算结果进行分析，确定了大洼区块注水系统的能耗分布规律，找出了用能的薄弱环节。结合大洼区块注水系统的生产运行现状，研究建立提高注水系统效率的方法，制定了合理的节能技改方案，并对各方案的能耗情况进行预测分析，优选确定最佳的改造方案。 【关键词】：注水系统 能耗分析 水力计算 软件 节能
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TE357.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 创新点摘要6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 研究现状9-13
• 1.2.1 注水管网水力分析研究现状9-10
• 1.2.2 注水系统节能技术应用现状10-12
• 1.2.3 工程软件研究现状12-13
• 1.3 主要研究内容13-14
• 第二章 注水系统能耗评价方法及能耗测试14-26
• 2.1 注水系统能耗分布情况14-15
• 2.2 注水系统能量平衡模型15-16
• 2.3 注水系统能耗评价指标16-21
• 2.3.1 注水泵机组16-17
• 2.3.2 注水站17-19
• 2.3.3 注水管网19
• 2.3.4 注水井19-20
• 2.3.5 配水间20
• 2.3.6 注水系统20-21
• 2.4 注水系统能耗测试21-25
• 2.4.1 管网现场调查21
• 2.4.2 测试方案21-22
• 2.4.3 主要测试仪器22-24
• 2.4.4 测试过程24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 枝状注水管网水力计算方法及其修正技术研究26-41
• 3.1 注水管网构成26
• 3.2 水力计算基本方程26-28
• 3.3 基于二叉树的水力计算算法设计28-33
• 3.3.1 树和二叉树28-30
• 3.3.2 存储结构的建立30-31
• 3.3.3 树与二叉树的转换31
• 3.3.4 二叉树模型的求解31-33
• 3.4 水力计算方法修正33-35
• 3.4.1 单管水力修正33-34
• 3.4.2 管网水力修正34-35
• 3.4.3 误差统计35
• 3.5 大洼区块注水管网水力计算结果35-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 注水系统能耗分析软件开发41-54
• 4.1 软件开发环境41
• 4.2 软件运行环境41
• 4.3 软件总体结构框架41-43
• 4.4 软件功能模块43-53
• 4.4.1 文件管理43
• 4.4.2 图形建模43-44
• 4.4.3 数据管理44-50
• 4.4.4 管网水力分析50-51
• 4.4.5 系统能耗分析51-52
• 4.4.6 水力修正52-53
• 4.4.7 帮助53
• 4.5 本章小结53-54
• 第五章 注水系统能耗计算结果分析54-61
• 5.1 注水站能耗计算分析54-55
• 5.1.1 泵机组效率及能耗计算54-55
• 5.1.2 站内管网能耗计算55
• 5.1.3 站内能耗分布情况55
• 5.2 配水间能耗计算分析55-58
• 5.2.1 注水干线能量测试计算55-56
• 5.2.2 注水井能量测试计算56-58
• 5.3 注水系统能耗计算分析58-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第六章 注水系统调整改造方案制定61-75
• 6.1 注水系统主要节能措施61-63
• 6.1.1 电机节能61
• 6.1.2 注水泵节能61-62
• 6.1.3 注水站内管网节能62
• 6.1.4 注水系统管网节能62-63
• 6.2 离心注水泵的工作特性63-65
• 6.2.1 泵的工作特性63-64
• 6.2.2 管路工作特性64-65
• 6.3 离心注水泵的工况调节措施65-67
• 6.3.1 改变管路特性65
• 6.3.2 改变泵的特性65-67
• 6.4 大洼区块注水系统注水泵改造措施67-68
• 6.4.1 更换注水泵67-68
• 6.4.2 注水泵工况调节68
• 6.4.3 打光泵流道68
• 6.5 大洼区块注水系统整体降压68-73
• 6.5.1 大洼区块注水系统运行现状分析69-71
• 6.5.2 大洼区块注水系统降压运行方案71-72
• 6.5.3 大洼区块注水系统降压运行改造措施72-73
• 6.6 本章小结73-75
• 结论75-76
• 参考文献76-79
• 发表文章目录79-80
• 致谢80-81
• 学位论文摘要81-87

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