油田注水系统能耗优化方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113700458A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202010442307.2(22)申请日2020.05.22(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦(72)发明人朱景义吴浩解红军吕莉莉魏江东徐英俊陈由旺(74)专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司11138代理人董亚军(51)Int.Cl.E21B43/20(2006.01)G06F30/20(2020.01)权利要求书3页说明书18页附图4页(54)发明名称油田注水系统能耗优化方法及装置(57)摘要本申请提供了一种油田注水系统的能耗优化方法及装置，属于油田领域。该方法包括：对待优化的第一油田注水系统中包括的多个第一注水节点进行简化处理，得到多个第二注水节点；确定多个注水管道组成的多个注水基环；确定由多个注水基环组成的第二油田注水系统；以多个第二注水节点中包括的每个注水泵的运行参数为变量，以第二油田注水系统的总能耗最低为目标，建立第二油田注水系统的能耗优化模型；根据注水管道中的流量，构建第二油田注水系统的能量平衡模型，通过能量平衡模型对第二油田注水系统进行模拟仿真，确定满足能耗优化模型的每个注水泵的运行参数；由于降低了能量平衡模型的维度，所以提高了油田注水系统能耗优化的效率和准确性。CN113700458ACN113700458A权利要求书1/3页1.一种油田注水系统的能耗优化方法，其特征在于，所述方法包括：对待优化的第一油田注水系统中包括的多个第一注水节点进行简化处理，得到多个第二注水节点；根据与多个所述第二注水节点连接的多个注水管道，确定多个所述注水管道组成的多个注水基环；确定由多个所述注水基环组成的第二油田注水系统；以多个所述第二注水节点中包括的每个注水泵的运行参数为变量，以所述第二油田注水系统的总能耗最低为目标，建立所述第二油田注水系统的能耗优化模型；根据所述注水管道中的流量，构建所述第二油田注水系统的能量平衡模型，通过所述能量平衡模型对所述第二油田注水系统进行模拟仿真，确定满足所述能耗优化模型的每个所述注水泵的运行参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一注水节点包括第一注水井、第一配水间和第一注水站；所述对待优化的第一油田注水系统中包括的多个第一注水节点进行简化处理，得到多个第二注水节点，包括：确定所述第一油田注水系统中包括的每个所述第一注水井与所述第一配水间的连接关系，响应于所述第一注水井仅与一个所述第一配水间相连接，利用等效递推法对所述第一注水井和所述第一配水间进行简化，得到多个简化后的第二配水间；确定每个所述第二配水间与所述第一注水站的连接关系；响应于所述第二配水间仅与一个所述第一注水站相连接，利用所述等效递推法对所述第二配水间和所述第一注水站进行简化，得到多个简化后的第二注水站；将多个所述第二注水站确定为多个所述第二注水节点；响应于所述第二配水间与多个所述第一注水站相连接，将多个所述第二配水间确定为多个所述第二注水节点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与多个所述第二注水节点连接的多个注水管道，确定多个所述注水管道组成的多个注水基环，包括：从多个所述注水管道中选择第一注水管道，利用深度优先搜索算法，从多个所述注水管道中确定与所述第一注水管道组成闭合路径的至少一个第三注水管道，确定所述第一注水管道和所述至少一个第三注水管道组成的第一注水基环；对所述第一注水基环中的每个注水管道进行标记；从未标记的注水管道中选择第二注水管道，利用所述深度优先搜索算法，确定与所述第二注水管道组成闭合路径的至少一个第四注水管道，确定所述第二注水管道和所述至少一个第四注水管道组成的第二注水基环，直到不存在所述未标记的注水管道为止。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：从所述注水基环包括的多个所述注水管道中选取第五注水管道；确定所述第五注水管道与除所述第五注水管道外的其它所述注水管道的位置关系；响应于所述第五注水管道与其它所述注水管道交错，对所述第五注水管道进行调整，直到调整后的所述第五注水管道与其它所述注水管道不交错为止。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以多个所述第二注水节点中包括的每个注水泵的运行参数为变量，以所述第二油田注水系统的总能耗最低为目标，建立所述第2CN113700458A权利要求书2/3页二油田注水系统的能耗优化模型，包括：根据每个所述注水泵的启停状态和运行参数，确定所述第二油田注水系统的总能耗最低的目标函数；根据每个所述注水泵的供注水量平衡、注水泵水量限制、注水站水量、注水井配注压力限制，确定所述目标函数对应的约束函数；确定满足所述目标