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科研开发
2017-03
油田地面注水系统规划设计及运行优化技术研究
*贺巧1姜雄1王燕2郝有龙
（1.中国石油工程建设有限公司北京分公司北京100085
2.广西天然气管道有限责任公司广西536000
3.中石化天然气分公司北京100000）
摘要：油回注水是我国较为常用的一美开采方式，主要是通过水的驱替和低层能量补充的方式，让油因的开采量增大，从而能让油因产
出更多的原油，其中油图注水地面系统就隶属于油旧系统中，且具有不可替代的地任。关键词：油图地面；注水系统；规划设计；适行优化；技术研究
中图分美号：T
文献标识码：A
TechnicalStudyofthePlanningDesignandOperationOptimizationforOilfieldGround
WaterInjectionSystem
He Qiao', Jiang Xiong', Wang Yan", Hao Youlong
(1.Beijing Branch Company, PetroChina Engineering Construction Co., Itd., Beijing, 100085
2.Guangxi Natural Gas Pipeline Limited Liability Company, Guangxi, 536000
3.Sinopec Natural Gas Branch Office, Beijing, 100000)
Abstracf: Oil/ield water injection is the common used mining way in Chind and it mainly adopts rhe method ofwzfer displacemen and energ) sapplement in low-layer fo increase the exploitaziont quantity of oifield so zhar to produce mach more crude oil. The oif/ield warer injectiont grournd System belongs fo rhe oifjield systemt and ir has a irreplaceable pasition.
Key words: oifield grotund; wzrer injeerion system; plamning desigr; operation optimizartion; fechtical study
油田采集期间使用注水的方法十分普遍，多使用到二次油田开发内。由于长期开采致使油田达到经济限量后，为提高油由的产量就要在一次采油完成后通过注水的方式驱替介质，补充能量。油田注水作为一项系统性的工程，需将质量达到要求的水注入油层内，以增大油层的压力。由于油的密度小于水，所以就能直接将底层的原油驱替到生产并内，原油采收的效率也大大提高。注入期间需要重视水质的稳定和
质量，从而达到保护油层的目的。 1.注水地面工程现状
在油田的开发工作当中，国内外应用最广泛的方法便是注水法，同时注水法也是最常用的二次采油方法。当一次采油使油藏的开采达到了经济上的极限产量，或者为了实现进行高速采油的目的，就需要在一次采油中的某一个阶段进行驱替介质的注入。通过将质量合格的水注入油藏来保持油层的压力。注水一方面材料来源易于寻找，并且经济性相对较好。另一方面用水驱油相对来说效果较为理想，在水的注入过程中所产生的压力已经非常有利于原油移动。同时利用水的扩散性，使油层在保持饱和压力的同时也能有效的防止原油中的天然气逸出，保持原油的稳定性质以及流动条件，有利于开采工作的顺利进行。
油田注水所需要的地面系统中包括三个组成部分，分别是注水泵站、管网以及注水井口。注水地面系统在建设过程中必须要满足良好的使用功能，同时也必须要符合工艺条件，而且还需要达到减少运营管理成本以及高经济效益的目的。 2.注水管网优化模式
油田地面注水管道作为系统性复杂工程，从注水资料的万方数据
给定到资料的开发均能对管网布局进行系统性优化。之前给出的优化设计模式中，有两个主要的函数，函数中不仅有若连续的变量也有着离散的变量，离散变量发生变化以后主要的变量值集中在0-1之间，所以整个变量期间求解难度异常带大。研究中若发现注水的油田较大，就能判定管网的规模与组合数有着直接联系，由于计算的工作量正在持续增大，甚至很多时候极难满足求解需求。研究中为降低求解的难度，减少必要的工作量，可以借助于分层优化的方式，在别除部分肯定不能使用的组合以后，较常使用的注水管网均是2级管网，且注水泵站持续到配水间的注水干线和配水间持续到注水井的注水支线。
多级目标优化期间，不能要求每个目标更优，只能是有些目标可以实行，这里提及的有效解可以被看成是妥协解或者可接受解。有效是使用尚可，但是不能代表唯一，在本文的给定模型中，由于各个级别的子网节点数量M是作为设计变量而存在的，所以这就能增大可解的数目，为我们的决策带来更多的选择机会。
油田地面注水系统由各个部分构成，可以被看成是一项极为庞大且辅助的动力系统，也可以被看成是大型的流体网络系统。通常情况下注水站是整个系统的源点之一，配水间或者注水站通常作为阱点存在，相交的注水管线直接的连接点是节点，点与点直接的主水管是整个管道的支路。
油田注水系统与地面注水系统的差距主要是介质的流向
有所不同。地面集输系统，介质通常为油或者气，主要是从生产并逐步向其他分站点流经，最后全部汇总到联合站，在联合站内经过处理以后，才能逐步向外进行输送。油田的地