油田注水系统生产运行优化

通过建立基本单元和注水管网的数学模型,来描述注水系统的基本特征。以注水泵的排量为设计变量,建立起注水系统生产运行优化的数学模型。依据模型的特点,提出了约束条件转化策略和二层递阶迭代的优化方法,可以给出不同配注条件下注水系统优化的开泵方案和最佳的运行参数。此项技术在大庆杏南油田使用,表明实施注水系统生产运行优化,能够降低注水单耗,提高注水系统的运行效率,从而降低原油生产成本,提高了油田的经济效益。     

降低喇嘛甸油田注水系统能耗技术探讨

针对喇嘛甸油田注水系统管网压力高、区域供注不均衡、泵水单耗高等现状。通过调查分析喇嘛甸油田注水系统现状及能耗情况。对注水系统三个子系统在系统上、区域上和能耗节点上存在的耗能问题,实施优化注水站布局、优化注水管网和优化参数等节能措施,达到缩短注水半径、降低管网压力、降低注水单耗的目的,实现喇嘛甸油田注水系统的优化运行。     

油田注水系统优化控制数学模型设计

从提高注水系统运行效率、降低注水单耗的角度出发,以注水单耗为目的函数,在考虑节点流量平衡、供注水量平衡、注水压力、供水量、泵排量等约束条件下,建立了油田注水系统优化控制数学模型。并结合大庆油田注水运行实际情况设计了优化注水控制系统,该系统主要由控制主机、工控机、PLC、高压变频器、企业网和无线网等六部分组成。大庆油田优化注水控制系统现场应用效果表明,相比优化前注水泵减少1台,泵效率提高2.3%,注水单耗下降0.291 kW·h/m3,节省电量22546 kW·h/d。     

杏北油田注水系统降压运行方案与效果分析

杏北油田普通注水系统存在部分注水站泵水单耗高、注水系统压力损失较大的问题,针对这一问题,对普通网注水井压力进行了分析,制定了注水系统降压运行方案.通过采取优化注水站布局、注水泵减级等多种技术措施实行降压运行,并对比降压前后的单耗、电量、压力等变化来分析降压后取得的节能效果.     

油田注水系统最优控制数学模型及系统设计

由于常规的人工管理方式无法保证油田大规模注水系统在优化工况下运行,注水系统效率较低,注水单耗较高。以大系统优化控制理论为依据,注水单耗最小为目标函数,实时采集数据及生产数据为边界条件,建立了油田注水系统最优控制的数学模型,设计出注水最优控制系统。系统由中心控制室内的控制主机接收各控制终端采集的注水站实时运行数据,完成注水系统实时运行参数的优化计算并下达系统控制指令,由各控制终端控制指令的执行。控制系统现场应用表明,注水单耗比运行前下降0.16kW·h/m3,降低幅度2.68％,每年可节约成本168万元。     

大型旋转注水机组状态智能优化控制系统研究

大型旋转注水机组是油田采油生产中广泛采用的关键设备 ,耗能很大。为实现对注水机组工作状态的节能优化和机组设备的安全运行 ,研制了智能优化控制系统。节能优化控制的主要目标是 :在满足配注条件的情况下 ,使注水系统总的能耗函数最小。该控制系统由神经网络自适应控制、泵出口阀门调节和进退法最优参数搜寻等部分组成。通过神经网络自适应控制对运行参数进行优化 ,并在神经网络优化的基础上 ,利用进退法在当前运行参数的基础上寻求更优的运行参数。在运行安全区内调节泵出口阀的开度 ,使注水泵排量逼近优化排量 ,以降低注水单耗。工业现场实际运行的结果表明 ,控制系统可以在机组安全区范围内降低注水单耗 ,节能优化效果明显。     

海上平台注水系统优化设计

某海上平台共有12口注水井,其中有9口井为笼统注水井,3口为分层注水井.根据现场提供的平台注水系统数据,对平台的注水系统运行参数进行了优化计算,并建立了海上采油平台注水系统运行参数优化设计模型.以系统单耗最小为目标,通过对注入量和配注量的精确匹配来减少大量超注、欠注带来的不利影响；同时通过对泵出口压力的优化来最大程度地减小各注水井在配水器处的节流损失,并以此再通过对所建立模型的整个求解过程的优化,求得最佳的注水系统运行参数,以达到降低能耗,保护注水设备,节约生产成本的目的.     

喇嘛甸油田聚驱水注水系统的优化

针对喇嘛甸油田聚驱水注水系统管网压力高、区域供注不均衡、泵水单耗高等现状,通过调查分析喇嘛甸油田聚驱水注水系统的注水泵泵况、压力、水量、管网和能耗等因素,找出系统能耗高的成因,制定优化注水站布局、优化注水管网和优化参数等节能措施,达到降低系统能耗的目的,实现喇嘛甸油田聚驱水注水系统的优化运行。     

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。     

油田注水系统优化的研究与应用

注水开发是保持油田稳产、增产的主要措施,是一种采收率较高的驱油方式.多年来,油田注水系统的运行主要依靠管理人员的经验和认识来进行实施,对于大型、复杂的生产系统无法保持其在优化状态下运行,造成生产方案不合理,系统参数得不到及时调整,致使注水系统效率降低,注水单耗增加.茨榆坨采油厂利用VB6.0编制油田注水系统运行方案优化方法软件,并对某区块注水系统运行方案进行优化计算.最终根据优化计算出的结果进行综合分析,提出该区块注水系统优化运行方案,从而达到提高注水系统效率的目的.     

注水泵运行参数优化及最小单耗的实现

为了定量分析泵的能耗,利用单耗和注水泵运行参数,建立了注水泵运行参数优化的数学模型。以减小单耗为注水泵节能运行的目标,给出了注水泵优化的约束条件,根据目标函数和约束条件,推导出注水泵单耗的计算公式。实际算例表明,注水泵可以实现最小单耗,泵的最合理运行工况是：在满足工艺压力或排量的前提下,泵压尽可能最低而泵效又在高效区。要实现机泵运行管理的最大节能,合理的压差应保持在0．3MPa内;在注水工艺设计时,应最大限度地降低注水压力,选用水力性能与工艺完全耦合的高效泵,运行于最佳工况区。     

模拟仿真在新民油田注水系统上的应用研究

目前,在新民采油厂注水系统中,有很多针对注水系统节能降耗的措施和方法,但是这些措施和方法大部分由于施工量大、投资高、见效低而没有被引进实施。新民采油厂通过10多年的发展,在注水系统上也应用了不少节能降耗的措施和方法,但该采油厂注水系统还是存在着注水系统效率偏低、注水单耗较高、完不成配注等现象。2006年在新民采油厂开展了注水系统数字化仿真运行优化研究,在研究的结果上提出了一些简单易行的改造方案。通过现场的实验证明了这些方案都是实施容易、效果明显。为今后在吉林油田所有的注水系统开展数字化仿真运行优化研究打开了良好局面。     

注水前置泵变频调速技术

前置泵低压变频系统由1台注水泵、1台增压泵、注水泵驱动电机、增压泵驱动电机、变频器及保障运行的各种控制设备和辅助系统组成。当注水泵运行压力大于管压时,根据泵实际情况,拆级后再与单级前置泵串联,保证注水泵运行在高效区,并利用变频技术调节前置泵出口压力降低泵管压差。计算机控制系统对前置泵实行变频调速优化控制,进行注水泵压力闭环和流量闭环控制,控制小功率增压泵变频运行,确保注水泵运行在安全、合理的状态下。经变频技术改造后,1号注水站1#注水泵平均泵水单耗下降了0.63 kW·h/m,5号注水站3#注水泵平均泵水单耗下降了0.2 kW·h/m3。     

羊二庄油田注水管网的改造

羊二庄油田注水系统工艺流程由原来的注水单井→配水间→注水泵站两级布站方式简化为注水泵站直接对应注水单井的一级布站方式生产,简化掉注水系统中的配水间环节,注水井直接与注水干线相连,注水井水量的计量也由配水间转移到井口直接进行计量。与原运行方案比较,注水系统效率提高了7.13%,注水系统单耗降低了0.96 kW.h/m3,能够有效降低注水系统耗单耗。     

杏北油田普通注水系统优化运行分析

杏北油田普通注水系统包括上游和下游两个系统。随着油田进入高含水开发后期,下游井网用水需求逐年下降,而上游注水站泵水能力维持不变,造成系统运行过程中,泵水能力普遍过剩,管网压力不断升高,注水单耗逐年上升。针对目前面临的形势及问题,杏北油田制订了优化供注关系、调整机泵布局、注水泵减级等三方面调整措施,管网压力明显下降,系统运行趋于稳定,这些调整对油田注水系统的优化具有一定的借鉴意义。     

吉林油田新民采油厂注水系统节能降耗技术探讨

新民采油厂通过10多年的发展,在注水系统上应用了不少节能降耗的措施和方法,但该厂注水系统还是存在着注水系统效率低、注水单耗高、完不成配注等现象。2006年,在新民采油厂开展了注水系统仿真运行优化研究,在研究的结果上提出了一些简单易行的改造方案。通过现场的实验证明,这些方案实施容易、效果明显。     

杏北油田三次采油注水系统优化措施分析

随着杏北油田进入高含水开发后期,三采技术得到应用和推广,开发规模不断扩大,三采注水站数量不断增多。在运行过程中,存在三采注水系统独立运行泵水单耗高、三采产水不能完全回注普通注水井网等问题。分析了杏北油田三采注水系统运行存在问题,结合三采注入井网不同阶段压力、水量变化特点,论述了三采注水系统优化运行和调整的基本思路,即空白水驱及化学段塞阶段开放连通运行、注水泵减级运行,后续水驱阶段采取井网负荷转移、注水站功能转换调整和开放式连通运行方式,对油田三采区块注水系统的优化调整具有一定的借鉴意义。     

多源油田注水系统运行调度优化

大庆油田注水系统一般是由多个注水站相互连通共同组成的十分复杂的压力系统,目前该系统普遍存在注水效率较低、能耗较高的问题,进行系统的运行调度优化是解决该问题的一项重要技术途径。以注水能耗最小为目标函数,水力平衡约束、注水量约束、注水压力约束等为条件,建立了注水泵排量优化和开停方案优化2个问题的数学模型,分别采用惩罚函数法和混合遗传算法进行求解,编制成相应的注水系统运行优化调度软件,在实际应用中取得了降低注水单耗0.32 kW.h/m3,节约耗电量2.32×104 kW.h/d的经济效益。     

提高二连油田注水系统效率技术

为有效降低运行成本,达到节能降耗的目的,有步骤、分阶段对二连油田各注水站注水泵、注水单井的运行压力、流量及注水泵的耗电量进行测试分析,并根据分析结果,采取更换离心电泵为柱塞泵,提高注水泵运行效率;应用变频调速技术,稳定出站干压,减少注水泵回流量;采用分压注水工艺,优化注水管网,提高管网运行效率等措施,二连油田的注水系统效率由优化前的46.6%上升至61.8%,注水系统单耗由优化前的7.25 kW·h/m3下降至6.1 kW·h/m3,平均年节约动力费407万元.     

S油田注水站站场改造和工艺优化整合效果研究

随着油田的进一步开发,注水系统水、聚驱注水站的界限将逐步被打破,单座注水站运行负荷率低,深度水和普通水注水站合建效益越发明显。通过对结合产能工程已完成改造的南十和新南十注水站进行效果评价,提出在满足改造对所辖注水管网的压力损耗影响较小的前提下,对S油田两站之间距离近、建成时间长、设备腐蚀和老化严重的8座注水站的站场采取改造和工艺优化整合措施,改造及优化后,整体核减站场4座、优化岗位用工40人,达到减员增效、降低注水单耗的目的。该项研究对其他采油厂完成注水站站场改造和工艺优化整合工作具有重要的借鉴意义。