[發明專利]一種油田注水管網增壓分壓模式最優運行狀態確定方法

有效

• 申請號: 202110168778.3
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112922569B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 阮巖;劉歡;李輝
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 張舉

本發明公開了一種油田注水管網增壓分壓模式最優運行狀態的確定方法，包括：獲取注水管網系統的初始數據；采用大型油田注水管網最優運行模式的判別方法，判斷注水管網系統的最優運行模式是增壓注水模式還是分壓注水模式；當最優運行模式是增壓注水模式時，通過增壓注水模式算法，確定增壓注水模式下的增壓能耗數據；當最優運行模式是分壓注水模式時，通過分壓注水模式算法，確定分壓注水模式下的分壓能耗數據；根據能耗數據和油田投資力度，判斷注水管網系統的運行模式選擇是否滿意；若不滿意，修改增壓井數或分壓點壓力重新計算能耗數據；若滿意，則結束。本發明為注水系統增壓模式或分壓模式找出最優運行方案提供了便捷、合理、有效的途徑。

技術領域

本發明涉及工業控制技術領域，更具體的涉及一種注水管網增壓分壓模式最優運行狀態的確定方法。

背景技術

在油田開發過程中，能量消耗大致分為：注水泵電機運行過程中消耗的能量以及注水過程中在注水管網中消耗的能量。其中注水管網的能量消耗占到了整個注水系統使用能量的20％～40％。目前國內大多數油田已進入高含水開發期，注水系統消耗的能量急劇增加。因此，為了提高注水系統的運行效率，降低注水系統的生產能耗，在高效的注水工藝以及注水系統節能方面的研究是油田開發的重要課題。

通過對注水系統注水模式進行優化改造是油田注水開發中節能降耗的重要途徑之一。對注水系統進行模式優化改造，可以降低注水系統的泵出口壓力，通過增壓泵或新建泵站來分擔注水系統的注水生產，從而達到降低能耗的目的。但由于注水系統復雜且龐大，增加了工作人員的經驗對其最優運行模式進行判斷的難度，不能確保選擇的分壓、增壓注水模式運行方案的最優。

發明內容

本發明實施例提供一種注水管網增壓分壓模式最優運行狀態的確定方法，用以解決上述背景技術中提出的問題。

本發明實施例提供一種注水管網增壓分壓模式最優運行狀態的確定方法，包括：

獲取注水管網系統的初始數據；所述初始數據，包括：增壓井數和分壓點壓力。

采用大型油田注水管網最優運行模式的判別方法，判斷注水管網系統的最優運行模式是增壓注水模式還是分壓注水模式；所述大型油田注水管網最優運行模式的判別方法，為：通過對注水系統注水井井口壓力進行統計及分析整理，來得到注水井壓力的分布特征，根據其分布特征來判定注水系統適合采用增壓注水模式或分壓注水模式來進行優化。

當最優運行模式是增壓注水模式時，通過確定增壓井數X來確定此增壓注水模式運行方案下的增壓能耗數據；所述增壓能耗數據包括：增壓注水模式優化改造后注水系統的注水泵站出口壓力、有效功率、總輸入功率、閥控壓力損失、注水管網損失率。

當最優運行模式是分壓注水模式時，通過確定分壓點壓力P_F來確定此分壓注水模式運行方案下的分壓能耗數據；所述分壓能耗數據包括：分壓注水模式優化改造后注水系統的有效功率、總輸入功率、閥控壓力損失、注水管網損失率。

判斷注水管網系統的增壓運行模式選擇是否滿意；若增壓能耗數據中閥控壓力損失小于3.5MPa，則此方案滿意；否則為不滿意；若滿意，則結束；若不滿意，則修改增壓井數X重新計算增壓能耗數據。

判斷注水管網系統的分壓運行模式選擇是否滿意；若分壓能耗數據中閥控壓力損失小于3.5MPa，則此方案滿意；否則為不滿意；若滿意，則結束；若不滿意，則修改分壓點壓力P_F重新計算分壓能耗數據；若滿意，則結束。

進一步地，所述增壓注水模式，包括：

注水系統共有n口注水井，干線壓力損失為P_d，在總水量Q、增壓泵機組效率η_P、注水泵機組平均效率η和泵進口壓力P_Pin相同的前提下，將n口注水井的注水壓力從大到小進行排列；對注水系統中注水井壓力最接近泵出口壓力的X口井進行增壓注水。