油田供水管网的自动划分技术及计算方法

针对大型、复杂油田供水管网的流体网络系统,建立了油田供水管网系统的仿真数学模型,给出了一种子系统自动划分的算法。通过对该模型特有的系统矩阵进行分析,提出该数学模型的计算方法。该计算方法的计算速度较快,稳定性、适应性较强,对油田供水系统管理具有一定的实用价值。     

油田供水管网管径反演求解

在对油田供水管网进行系统仿真计算时 ,采用的数学模型都涉及到管网中各管段的内径、粗糙度等参数 ,这类参数的选取直接影响管网平差计算的精度。在管网运行多年后 ,上述参数大都和原始设计参数相差较大。由于实际生产过程中不允许也不可能对管网中的管道管径进行测量 ,导致管网仿真计算数学模型与实际不符 ,使得仿真计算失去本来意义。为解决此问题 ,提出了一种运用部分测试数据对管网管道内径进行反演求解的方法 ,并从数学角度证明了这种求解方法的可行性。实际算例计算结果表明 ,用该方法计算的管网平差结果与测试结果吻合     

油田供水系统调度优化方案研究

针对油田供水系统的现状,建立了油田供水管网的数学模型以描述供水系统的基本特征。在保证无含油污水外排的前提下,建立了以系统运行成本最小的目标函数,确定了目标函数的约束条件,提出了基于模式搜索理论的两层递迭代的优化方法。实际应用表明,数学模型正确,算法稳定。     

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。     

油田注水管网拓扑结构自动设计方法研究

油田地面注水管网系统是一个大型的复杂的流体网络系统,该系统的设计工作量大,而且设计方案的合理性直接影响整个系统的初期投资和投产后的运行成本。文章给出了油田注水管网拓扑结构优化设计的数学模型,分析了其求解的复杂性。针对其计算量大和不易求得精确解的特点,从实际应用的角度出发,在分析现有管网结构特点的基础上,将管网拓扑结构优化设计划分为多个子任务,引进迭代的思想以求得该问题的近似解。通过设计实例检验了方法的可行性和正确性。     

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.     

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。     

一种计算油田注水系统效率的方法

通过对油田注水系统效率分析、实例计算,介绍了一种计算注水系统效率的方法,为分析油田注水系统效率提供了依据。从电动机、注水泵和管网运行效率等３个方面,分析了影响注水系统效率的因素,进一步提出了优化注水工艺,提高注水泵效率,合理匹配增压泵和调整注水管网,增加油田注水系统效率的方法。该方法在文留油田应用后,注水系统效率提高了２％～５％,取得了良好的经济效益,。     

油田集输管网全局优化设计

为了降低油田集输管网的投资,避免集输管网设计结果陷入局部最优,在进行优化设计的过程中提出了一种全局优化方法,把站址布局、管网参数同时设为系统变量,以集输管网总投资和运行费用作为优化目标,建立了一个全局优化数学模型,并采用遗传算法求解了该模型。计算结果表明,全局优化与分级优化相比提高了结果的全局性,有效节省了投资。     

基于分布式总线技术的供水运行参数自动监测系统设计

文章针对油田供水工业用量大，供需不均衡及水网覆盖面积大、结构复杂的特点，介绍了自行设计的供水生产运行参数自动监测系统。该监测系统采用分布式解决方案，具有结构简单、构建灵活、网络功能强大的特点，通过对生产运行参数的集中监测和优化控制处理，提高了油田供水的经济效益，实现了平衡供水，使供水管网在最优状态下运行，减少了生产事故，提高了设备使用寿命。     

油田环状污水管网水力计算方法研究

环状的油田污水系统是一个结构和水质复杂的网络体系,目前没有合适的方法可以解决其水力仿真问题。从油田污水系统的关键元素出发,通过分析系统的管网结构、水质特点,结合连续性方程和能量方程,建立了油田环状污水管网的水力计算模型,并据此开发了油田环状污水管网水力仿真软件,对生产实际中污水管网进行计算。分析结果表明,油田环状污水管网水力计算方法能有效处理环状管网结构的水力仿真,计算偏差小,完全满足工程计算要求,能为工程设计以及生产实际提供理论和数据支持。     

图论在集输管网可视化管理中的应用研究

利用图论及拓扑学原理把油田集输管网系统抽象成有向网络,建立了阀开关控制数学模型。根据管网相关阀门的实际工作情况,对网络内各节点及边的状态进行分析,确定整个管网的运行状态及阀开关的影响区域,为油田集输管网的施工作业和管理提供强有力的技术支持。编制了相应的软件,经某油田现场应用,验证了该研究成果的可靠性。     

油田地面管网总体规划方案优化设计

研究了油田地面管网总体规划优化设计问题。以管网基础建设投资和生产运行费用最小为目标函数建立了该管网系统多目标优化设计数学模型，并给出了相应的分层次优化求解策略。     

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。     

基于模糊聚类法的油气集输系统优化设计

油气集输系统优化设计对地面建设成本控制和保证油田高效生产起着重要作用。以油气集输管网系统投资极小化为目标,综合考虑多级星式管网拓扑结构特点、生产运行参数等多种影响因素,建立了多级星式油气集输系统模糊优化数学模型;并采用模糊c-均值聚类方法对该模型进行优化,得到最优中转站个数、最佳中转站位置、最优网络级数等。通过实例分析与结果对比表明,模糊c-均值法计算结果可靠,能够解决传统优化设计方法中效率与效果不能兼顾的矛盾,有助于油田地面"管-站"部署及优化调整设计,实用性较强。     

油田注水支线管网规划技术研究

油田注水管网系统是油田注水系统的重要组成部分 ,其规划关系到整个系统的投资和运行成本。本文对油田注水支线管网系统的规划技术进行了研究 ,提出了以系统投资和系统可靠性为目标的数学模型 ,并采用分级优化的策略 ,对模型进行了求解。     

注水管网系统压力分布的反向计算与分析

针对管网系统实际结构,提出了管网系统压力分布的反向计算方法。该算法以油田生产开发数据库为基础数据源,应用压力平衡点的概念将大规模环状管网结构分解成多个呈树状结构的管网子系统,从而实现了管网系统中所有节点和管道单元的运行参数的计算。在此基础上,给出了管网系统压力分布是否合理的判定准则。     

带有减压阀的液体管网稳态输送仿真方法研究

随着管网系统的建设,对其安全运行以及压力监控有了进一步的要求。减压阀操作简便,能够自动调节并稳定管段压力,广泛运用于油田集输系统、以及城市供水等管网系统中。本文讨论了建模过程中减压阀的运行工况对模型计算的影响并针对其自适应调节特征对管网模型计算提出修正方案。通过建立雅各比矩阵并运用牛顿法求解相应管道的流量以及压力,既能保证计算的收敛速度,又着眼于管网系统的整体性研究。根据初步计算,当管网中带有减压阀的管道可能出现液体逆流时,阀门将自动截流稳压,因此,需要修正模型并重新建立新的雅各比矩阵,对液体管网稳态输送下的管段流量以及节点水头进行计算。     

油田给排水管网的优化设计

油田给排水管网设计往往要求设计费用尽可能低,同时设计的管网又要能满足供水排水要求,因此,管网优化设计就显得尤为重要。给排水管网主要包括给水管网设计、排水管网设计和多管线设计三部分。针对设计原则、管道区域、管材选择和水力计算等内容,对油田给水管网和排水管网的优化设计以及多管线综合的优化设计进行了详细的分析,提出了设计优化中应注意的问题。     

油田注水管道经济流速的确定

指出油田注水管道经济流速的确定沿用城市供水管网中经济流速的方法是不准确的,根据有关资料提供的方法和数据,结合油田注水工程的特点,推导出了油田注水管道的经济流速的计算方法和公式,给出了可供参考的经济流速范围。