油田注水系统优化研究与应用

发布时间：2017-08-24 07:04

  本文关键词：油田注水系统优化研究与应用

  更多相关文章： 注水系统 优化配置 高效运行 注水泵并联

【摘要】：水驱注水是油田开发中稳油增产的重要措施之一,通过水驱注水可以补充地层能量。随着油田注水开发时间的增加,驱油效率降低,导致井底产液量降低。注水量和注水压力作为最主要的注水参数,直接影响着注水效率和注水效果。当注水压力和注水量控制在目标油藏优化后的最优工况点时,可以提高驱油效率,并实现油田稳产高产。注水系统决定注水参数,注水泵作为其最重要的组成部分在工作的过程中为了获得最佳注水压力和注水量可能出现空转的现象,造成不必要的机械损耗,缩短注水泵的使用寿命,降低注水泵的经济性。因此,本文主要以注水泵高速运行作为约束条件,对注水系统中的注水泵和管路特性进行研究,针对注水量和注水压力不能同时控制在最优的问题,提出了注水泵并联调速方案,并验证了方案的可行性,比较了各方案的经济性、安全性、可操作性。主要完成了如下研究工作：(1)介绍了注水系统的组成及工艺流程,注水泵工况点的确定方法以及改变注水泵工况点的两种方法：变频调速与节流调节。为了得到注水泵的工况点,采用了基于自适应学习效率和附加动量法的改进型神经网络算法对采油厂和泵厂提供的数据进行曲线拟合,得到额定转速时的注水泵特性曲线。该方法解决了标准神经网络算法容易陷入局部极小点、网络学习慢、依据经验确定隐含层节点数等问题。(2)以注水泵及其管路所组成的支管模型为基础,对比研究了注水泵站采用共用管路调节方式和非共用管路调节方式时注水泵并联模型的建立方法。进而建立了不同调速方法时采用不同管路调节方式的注水泵并联模型。(3)研究了XX区块注水泵站硬件的配置情况,以及该油藏通过优化得到的最优注水参数,对该系统能达到的注水量和注水压力进行了研究。分别确定了在满足油藏最优注水量时注水系统可达到的实际注水压力区间,以及在满足油藏最优注水压力时注水系统可达到的实际注水量区间。(4)介绍了注水泵的选型原则和注水系统优化原则。利用注水泵的高效运行区间确定多泵并联时注水泵的型号和运行方式。遵照注水泵的选型原则和台数控制原则重新对注水泵进行选型组合。在保证注水泵始终运行在高效区的前提下,提出合理的注水泵组合方案,并对各优化方案作对比研究。结果显示,采用优化配置方案的注水系统可以使注水量和注水压力分别达到其最优区间,并运行在最优工况点。这种注水系统优化方案解决了两个问题：一是注水泵站的注水压力和注水量满足油田的配注量；二是注水泵的高效运行。在提高注水泵经济性的同时,提高了驱油效率,增加了井底产液量。
【关键词】：注水系统 优化配置 高效运行 注水泵并联
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 研究目的及意义8-9
• 1.2 注水系统整体优化方法国内外研究现状9
• 1.3 注水系统局部优化方法国内外研究现状9-12
• 1.4 主要研究任务与思路12-14
• 1.4.1 主要研究任务12-13
• 1.4.2 主要研究思路13-14
• 1.5 完成的主要研究工作及创新点14-16
• 1.5.1 完成的主要研究工作14-15
• 1.5.2 本文的创新点15-16
• 第2章 注水泵研究与仿真分析16-34
• 2.1 注水泵的工况点16-21
• 2.1.1 注水泵的特性曲线17-19
• 2.1.2 管路特性曲线19-21
• 2.2 注水泵的调节方式21-25
• 2.2.1 注水泵节流调节21-22
• 2.2.2 注水泵变频调节22-25
• 2.3 特性曲线拟合方法研究25-30
• 2.3.1 神经网络算法25-28
• 2.3.2 改进型神经网络算法28-30
• 2.4 单泵工作曲线仿真分析30-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 并联注水泵研究与仿真分析34-42
• 3.1 两定速泵并联研究34-38
• 3.2 一定速泵与一调速泵并联研究38-40
• 3.3 两调速泵并联研究40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 XX区块注水系统典型注水泵并联方案仿真研究42-48
• 4.1 XX区块简介42
• 4.2 XX区块注水泵站阀门工艺42-43
• 4.3 XX区块注水系统仿真与分析43-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 XX区块注水系统优化与应用48-63
• 5.1 XX区块注水泵的选型原则48
• 5.2 XX区块注水系统优化原则48-50
• 5.3 XX区块注水系统优化方案50-62
• 5.3.1 两台注水泵并联50-58
• 5.3.2 三台注水泵并联58-62
• 5.3.3 注水系统优化方案分析62
• 5.4 本章小结62-63
• 第6章 结论及建议63-65
• 6.1 结论63-64
• 6.2 建议64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 附录70-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果73

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本文编号：729861