油田老区加密井注水管网的计算机优化

油田油井加密可以解决油田进入开发中后期后出现的一系列问题,在提高产量的同时,会导致地面注水系统的改变。油田注水管网属于枝状管网,其计算复杂,在实际的设计中通常采用人工经验连接,因此,得到的方案无法达到最优。针对油田老区注水井加密后的状况,建立适合计算机求解的老区加密井注水管网优化数学模型,利用计算机编制算法制成软件求解最优化解,得到加密后注水管网最优化的运行方案。对老区已有的注水管网进行计算机模拟,对注水井加密后注水管网的优化采用分级优化,主要包括管网的布局优化和参数优化。实例计算结果表明,采用计算机优化算法得到的结果优于人工优化得到的结果。     

油田注水管网能耗优化控制

注水系统的能耗在油田开发总能耗中占比很大,对水驱管网进行优化能达到降低能耗提高油田收益的目的。由于油田注水管网的复杂性和注水井数目的庞大,水驱管网的优化比较困难,目前很多学者对油田注水开采进行的研究多是针对油藏模拟展开的,对注水管网优化的研究相对较少。因此在满足各种技术和操作约束的条件下,以管网运行费用最小为目标函数建立模型,计算出注水站最佳注水方案及每口注水井的节流压力降。将模型应用于2个注水泵站和11个注水井的环状油田注水管网中,结果表明该模型在保证油田注水管网能耗最低的情况下,90.9%的注水井注水量偏差小于10%,61.5%的注水井偏差在5%以下,注水量偏差在可接受范围之内。     

玉门老君庙油田注水系统优化简化

针对玉门老君庙油田原注水系统存在的问题,确定了注水系统优化简化改造方案：采用单干管稳流配水工艺,减少注水管网;优化总体布局;注水泵全部选用高效柱塞泵,降低能耗;非金属管道的大面积应用减少了注水管道腐蚀的维修工作量。注水系统的优化简化解决了油田注水长期欠产的情况,提高了注水井的开井率;降低了工程投资,减少了后期维护工作量。     

基于蚁群算法的油田注水系统优化

蚁群算法是模拟蚂蚁觅食过程,比较适用于离散优化问题。由于蚁群算法本身具有并行性、正反馈性及鲁棒性等特点,所以被成功应用在车间作业调度、组合优化等领域。在我国陆上油田中,注水采油是一种主要的采油措施,而且油田地面工程投资中,注水管网投资比例较大。为有效节约油田注水投资成本,通过蚁群算法求解油田注水管网布局数学模型,以得出优化管网最短路径。采用蚁群算法对外层泵站启停状态进行组合优化,通过粒子群算法优化内层泵站排量。蚁群算法可实现全局最优解,其求解高效性等均比一般算法好。基于蚁群算法求解油田注水系统优化设计问题具有可行性。     

基于粒子群算法的油田注水管网摩阻系数反演

注水管网运行多年后,管网内部摩阻系数与原始设计摩阻系数有较大差别,导致计算结果与实际结果不一致。由于在生产中不能对其直接测量,通过模糊聚类方法建立了部分压力未知情况下油田注水管网模型,针对油田注水管网节点压力部分未知情况下管元摩阻系数的反演求解,分别建立了注水管网节点压力仿真数学模型和管元摩阻系数反演的最优化数学模型。通过拟牛顿法对节点压力仿真和粒子群算法对管元摩阻系数反演相结合,对节点压力部分未知的理想管网管元摩阻系数反演,实现了管元摩阻系数部分精确求解和部分预估求解。实例计算结果表明,管网水力计算结果与测试结果误差较小。研究结果可在生产实践中为管网的进一步分析提供指导。     

注水井远程在线测控系统设计

在油田开发过程中,随着油层能量逐渐地消耗,导致油井产油量逐渐减少,因此,需要不断地向油层注水以补充地层能量,以实现油田高产、稳产,并获得较高的采收率。针对油田注水系统地面注水管网简化、优化的需求,同时,为了提高油田注水系统自动化管理水平,实现精确、平稳、安全、可靠注水的目标,需要设计一种新型的注水井在线测控系统,满足数字化油田建设的需求。介绍了油田地面注水系统简化、优化后对注水井流量控制的需求,阐述了油田注水井远程在线测控系统的工作原理、技术方案、主要功能、技术特点,以及现场实际应用效果。     

多站注水系统柱塞泵运行方案优化研究

油田多站联合供水的注水系统是一个复杂的非线性系统,由于各个泵站相互影响,其运行参数调整难以准确确定,在实际运行中基本上靠经验和多次尝试确定开泵方案,造成了能源浪费。为此,研究了注水系统柱塞泵的优化运行方案。根据注水井工作要求、注水管网系统特性和柱塞泵的工作特性,建立注水系统的优化运行模型,通过求解模型确定注水站的最优排量,从而确定各站的开泵方案及运行状态,最终给出整个系统的运行优化方案。将目标函数的优化分为站的优化和站内优化2步,从而达到对整体目标函数的优化,起到了节能的作用。     

基于人工鱼群算法的油田注水系统运行优化研究

以注水站能耗最小为目标函数,以系统水力平衡、注水量和注水压力为约束条件,建立油田注水系统运行方案优化数学模型。采用人工鱼群算法求解该模型,将鱼群的觅食行为、聚群行为和追尾行为等应用到优化算法中,取得了较好的优化结果。     

薄互层油藏注水井提压增注研究与应用

渤海K油田主力产层为沙河街组薄互层,1～2.7 m厚度的油层占总油层厚度的90%,采用定向井合采分注开发模式,针对开发初期已暴露出注水井层间、层内干扰较大,约70%注水井达不到配注要求的问题,采用油藏工程方法与数值模拟方法,通过机理模型以及复合油藏模型进行注水井最大注入压力优化研究,使注水井最大注水压力值得到有效提升,K油田注水井最大注水压力由15 MPa提高至25 MPa,且提压后注水井附近地层不会出现破裂,能确保安全生产。目前已在K油田23口注水井按最大注入压力25 MPa实施注水,全油田增加注水量为2 580 m~3/d,能满足油田高效开发需求。这表明,该研究结果对相似油田注水开发具有一定的参考价值。     

油田地面注水管网布局优化中的遗传算法

在油田地面工程投资中,注水管网投资占有很大比重.为了节约投资,本文给出了油田地面注水系统管网布局数学模型,根据模型特点,采用遗传算法求解,简述了遗传算法的基本原理和求解步骤.实例计算表明,遗传算法优于传统优化方法.     

油田注水系统配水量及管网压力的分区块监控

油田注水开发方式的调整导致注水井配注水量发生改变,使得管网系统在供水能力充沛的情况下,注水井的供水量与需水量不再匹配;同时注水系统有较强的整体性,改变一个注水站的运行参数经常会引起整个系统能量耗散的变化,使各注水站的注水负荷发生显著变化。针对上述问题,结合油田典型多区块注水系统现有的水井泵压,监测注水区块压力边界,通过连续比较得到某一区块的压力变化,进而掌握该区块注水量的变化,逆向查找压力波动和水量缺失原因,由此合理调用水资源,指导优化开泵方案,为油田降本增效提供有力的数据及决策支撑。     

水驱油田开发生产调控优化方法

针对注水开发油藏建立油藏生产调控优化方法,根据决策者的不同要求选取不同的目标函数、决策变量和约束条件来建立油藏生产动态实时优化数学模型,应用新的无梯度优化算法进行求解,提高计算效率。通过连续调控油井产液量和水井注入量,得到实时最优开发调控方案,实现油田高效开发。利用无梯度优化算法对渤海注水开发油田进行开发生产优化调整,水驱采收率可提高1.7%。     

孤岛油田注水系统参数优化

针对孤岛油田注水系统管网截流损失大的现状,详细分析注水系统效率低的主要原因,并将注水系统作为一个整体考虑,分为注入子系统、配水间子系统、管网子系统和注水站子系统四个部分,建立数学模型,研究注水参数合理取值范围。在满足注水井需要的前提下,优化出注水系统减少管网能量损失的合理运行参数,取得了良好经济效益。     

基于人工鱼群算法的管道摩阻系数校正

在管网摩阻系数校正问题中,最优化模型是被讨论和应用最多的模型.其思想是:在满足管网水力平衡和校正参数取值范围等约束条件下,寻找最优校正参数的取值,使得由管网节点实测压力值与计算压力值之差的平方和所构成的目标函数值最小.提出一种基于人工鱼群算法校正油田注水管道摩阻系数的方法.结合注水管网的实际数据,利用人工鱼群算法对模型求解.从管道摩阻系数校正的结果看,校正值与管道实际摩阻系数值误差的平均值是0.99.     

基于混合遗传算法的油田注水系统运行方案优化模型

分析了油田注水系统效率低、能耗较高的主要原因。以注水能耗最小为目标函数,以系统水力平衡、注水量和注水压力为约束条件,建立了油田注水系统运行方案优化数学模型。该模型是带有离散变量和连续变量的混合优化设计模型。根据模型的结构特点,提出了混合遗传算法的求解策略,给出了染色体选择、交叉和变异方式,编制了相应的计算机软件。运用该方法对某油田高压注水系统运行方案进行了优化计算,取得了良好的经济效益。     

注水管网水量匹配智能优化计算方法研究与对比分析

为了提高油田注水系统的运行效率,降低系统能量损耗,采用智能优化算法对某油田注水管网的水量匹配进行研究,并寻求最优算法。通过建立注水系统的数学模型,确立优化目标与约束条件,对近年来广泛使用的粒子群、模拟退火、遗传算法、差分进化等几种典型智能优化算法进行了匹配优化计算和对比分析。结果表明:四种算法均达到了研究目的,其中差分进化算法对于该类油田注水管网水量匹配优化问题具有更好的适应性,计算结果相对较优。该研究得出了注水管网水量匹配的最优算法,为油田实际生产提供了较大参考价值。     

尕斯油田注水系统诊断及优化设计

通过对尕斯油田注水系统的调查,全面诊断了该油田注水系统运行情况,根据图论和水力学相关知识,建立了管网优化数学模型,并编制了相关程序,对已建油田注水系统进行全面地模拟及优化,确定注水井与配水间的关系、注水站的站址、注水管网布局、运行参数。为油田注水系统高效率运行和整体最优规划提供技术支持。     

流线模型模拟优选注水井裂缝参数

保持地层能量开采是保证低渗透油藏稳产高产的关键,低渗油田往往采用注水措施来提高油田的采出程度和采油速度。为了提高注水量和更好地保持地层压力,需要对注水井进行压裂,但是低渗透油藏中注水井压裂会导致油藏非均质性增强或油井水淹,因此模拟压裂与未压裂时注水井的动态,研究低渗透油藏中注水井可否进行压裂是必须的。流线模型具有计算精度高、计算速度快和收敛性好等方面的优势,采用流线模型模拟低渗透油藏注水井的动态,以胜利油田某区块为例对注水井裂缝参数进行优选,取得了良好的优选结果。     

油田注水管网漏损判断及漏损定位研究

油田注水管网发生漏损事件时,现有定位漏损节点方法及漏损量计算方法效率低下。根据流量守恒定律建立非线性方程组,计算漏损工况下管网各节点的压力;以数理统计、遗传算法为基础,提出油田注水管网漏损判断方法以及漏损节点定位模型;并通过建立实验管网对漏损现象进行了实验模拟与验证。实验表明,油田注水管网漏损判断方法可以根据注水井的总输入水量以及注水站的总输出水量快速判断管网是否漏损;在漏损量较大的漏损事件中,油田注水管网漏损节点定位模型的定位结果较为可靠。     

注水井合理配注优化设计系统方法研究

该项目重点针对水驱油田进入高含水后期开发以后,井网关系日趋复杂,井网之间水量如何匹配为前题,经过仔细分析和对比性研究之后,采用了最优化理论作为研究水驱注水井注水量的定量优化配置的理论分析方法。最优化理论是指以一个全油藏(或以注水井为中心的“扩大井组”)的储油层作为研究对象,以油气层渗流理论作为研究的基础理论,以注采井的布局作为研究的基本元素,以注采强度作为定量优化注水井注水量配置的基本依据,以“各生产井规划的产液量(或产油量)、各注水井所控制的各井层规划的地层压力保持水平、含水上升率最低等“作为建立”注水井…