并联注水泵群优化运行的建模与控制

油田注水站内使用变频驱动往复式柱塞泵和恒速多级离心泵并联运行，讨论了并联注水泵群的特性。在满足外界流量变化的需求和优化运行的约束条件下，建立了以注水效率最大为目标函数的优化调度数学模型；给出并证明了获得目标函数最优值的外界流量范围，为提高优化模型的求解速度、合理设计注水泵群的流量分配提供了理论依据。提出减少注水泵的切换次数和实时跟踪泵组性能特性的自适应控制策略，以满足工程的实际需求。编制软件对某油田注水泵站进行优化调度，其中采用混合遗传算法求解数学模型，证实了此方法的有效性。     

变频驱动注水泵变压变流量优化运行

油田注水系统中 ,注水站装机容量是在流量和扬程不利条件下配置的 ,在生产中注水泵的流量和扬程在绝大部份时间内远低于所设计的流量和扬程。利用微机控制与变频调速技术对注水泵进行自动控制 ,近几年在国内得到了极大的发展。目前微机控制与变频调速的控制方法主要有节流控制法、恒水压控制法与恒水流控制法等。为实现注水系统的最佳的节能效果 ,本文针对油田注水系统的实际情况 ,把恒水压控制与恒水流控制结合起来 ,采用变频技术使水泵变压变流量运行 ,实现最佳的节能效果。1 水泵的特性及管阻特性分析注水站中大多数采用多台离心泵并联…     

注水泵优化运行技术

注水泵效率低及注水单耗高的原因主要是泵排量不匹配及泵管压差大。为了消除泵排量不匹配,实施了设备变容升级改造。D400、D300型泵的结构相同,主要零部件的通用性、互换性好,通过叶轮、导叶与泵芯的互换,可实现两种泵之间的互相转换,实现了资源的合理利用及注水泵的优化运行。消除泵管压差有两种方法:一是改变泵的结构,二是调速。对于泵管压差大于1.5 MPa的5台注水泵,可采用减级措施,直接降低泵出口压力,降低泵管压差;对于泵管压差大、单耗过高的注水泵,可在减级的基础上,安装前置泵变频。     

考虑变频调速的注水系统运行参数优化

以注水系统耗电量最小为目标函数,以排量、压力等限制为约束条件,在考虑离心泵变频调速的基础上,建立了注水系统参数优化数学模型,并用外部惩罚函数法将该问题转化为无约束问题。针对遗传算法的局限性,采用浮点数编码调整了适应函数,根据泵排量和水量平衡要求改进交叉和变异操作,实施最优保留策略,并结合模拟退火算法,形成了混合遗传算法,该算法能够有效地减少不可行解的产生,提高收敛速度,避免早熟收敛。实例计算说明,该优化方法有效、实用,优化后系统运行状况明显改善。     

对油田注水系统节能降耗的研究

本文就注水系统各部分的相关性与密切性，各部分能量损耗的相互影响与变化，系统优化与各注水站优化的关系，系统优化运行与系统中设备技术改造的关系等问题进行了研究。认为：注水系统中各个部分是相互关联与相互影响的；减小泵管压差节能是有一定条件的；各注水站的优化应在系统优化的统一目标下进行；系统运行优化只能最大限度发挥现有设备的能力，还需要对系统的设备作相应的技术改造；变频调速技术的应用能使调速对象和整个系统获得更好的节能效果。     

注水泵机组的调速技术与节能

液体粘性调速离合器为液力调速技术中的新技术,且优于液力偶合器,目前在辽河油田大面积推广应用,在大庆油田也开始尝试该技术。大庆油田采油二厂的2个注水站各安装1套液体粘性调速离合器,其中1套已投入使用。实验证明,应用液体粘性调速离合器对油田注水泵进行调速节能效果明显。在多台注水泵并联工作的情况下,1台安装调速装置不会影响其它注水泵的运行。管压有富裕的情况下,可以适当降低注水量,提高节能效果,由此造成的管压降低程度取决于并联泵的多少。     

安装变频调速装置的复杂注水系统运行优化研究

以轴功率最小为目标函数,以限制水量平衡、注水压力、调速泵转速、泵排量为约束条件,建立了安装变频调速装置的复杂注水系统运行参数优化数学模型。针对复杂注水系统的运行特点,采用改进遗传算法对运行优化模型进行了求解,同时优化了变频泵的位置和运行参数。改进遗传算法采用实数编码,并对适应函数进行了调整,采用随机多父辈适应函数值加权交叉法,改进了变异操作。在操作过程中,给出了泵排量和变频调速的处理方法,大大减少了不可行解的产生,使该算法的优化性能得到了提高。用算例说明了该优化方法的有效性。     

多台LNG高压泵联动运行的优化与改进

随着我国LNG进口量的不断增加,国内部分大型LNG接收站已开始进行扩建以提高气化外输能力,如何保证新增设备尤其是高压泵的可靠运行以达到预期的效率和产能,便成为LNG接收站重要的研究课题。为此,基于中石油唐山LNG接收站二期工程投产成功运行4年的数据资料,梳理了多台高压泵并联运行出现的相关问题,并根据设计数据、管道布置和联锁保护逻辑,分析了上述问题产生的原因,明确了影响多台高压泵之间流量分配的主要因素,提出了相关操作方式和工艺流程的优化改进措施。研究结果表明:①入出口总管π形弯是导致部分高压泵出现抽液、排液困难的原因;②出口阀开度是影响流量分配骤然变化的重要因素;③高压输出总管LNG倒流是高压泵出口流量被抢占的直接原因;④高压泵泵井与再冷凝器气相空间连通是导致高压泵泵井液位波动的主要原因;⑤提出了优先启动高压输出总管远端高压泵、将高压泵出口阀开度控制在较高水平、投用泵井放空至储罐工艺流程以规避BOG堆积泵井风险、定期检查高压泵出口止回阀的工作状态等4点运行优化措施建议。结论认为,所提出的优化方法可行有效,保证了唐山LNG接收站4 200×10~4 m~3/d的最大气化能力,为LNG接收站扩建工程及新增接收站提供了借鉴。     

油库灌装系统中变频油泵的选择方法

介绍在多个灌装口的油库灌装系统中，在采用变频调速与定速泵联合运行灌车的状态下，变频油泵的选择方法。通过详细分析离心泵在定速、调速、单泵、多泵并联、调速与定速并联情况下的运行工况，指出在混合灌装系统中，采用同型号油泵和不同型号油泵依据性能曲线高效段Q、H参数选泵，可使系统高效率运行。     

正理庄油田南区东营组不稳定注水参数的优化设计

不稳定注水提高油藏采收率机理主要包括不稳定压差作用、毛管压力作用、改变液流方向。在数值模拟研究的基础上，利用正交设计方法对正理庄油田南区东营组不稳定注水参数(注水周期、周期不对称系数，注水强度)进行了优选设计，优选结果：注水周期30d；中排周期不对称系数，第1周期为2：1，第2周期为1：2；左右两排第1周期为1：2，第2周期为2：l，以后依次类推；注水强度为5O％。正交设计方法的优点在于能够用尽可能少的方案次数寻求各参数间的最佳协同。综合研究认为该区块进行不稳定注水可获得较好的开采效果。     

泵站并联运行最佳方案浅析

针对离心泵站能耗大的问题，提出了离心泵站多台水泵并联运行优化调度的数学模型，以及泵最优启停次序的方法。实例表明，该方法节能效果明显，可实现泵站的经济运行。     

高压变频技术在油田注水系统中的应用与节能分析

油田注水系统的耗电量一般占整个油田生产耗电的40％-60％,因此降低注水系统的能耗可显著降低油田的生产成本。常规的通过调节阀门开启度来达到调节注水泵出口压力和流量的作法,会使很大一部分能量造成浪费,要解决这个问题,可以采取对注水泵进行调速的方法。文章论述了通过高压变频技术对注水泵进行调速,从而达到节能效果的基本原理;对一台恒速泵和一台变频调速泵并联运行时的效率进行了分析,并对应用实例进行了计算,注水站的效率比原来提高了9．04％,收到了显著的节能效果。     

油田注水机组节能优化的指标及数学模型

油田注水是采油生产的重要手段。然而,油田注水系统的耗电量巨大,因此,开发注水系统节能技术是油田节能工作的重点,其中注水机组的节能优化是注水系统节能的基础。文章阐述了油田注水机组节能优化的指标,建立了注水机组节能优化的数学模型。     

浅议电厂风机和给水泵的运行方式与节能

电厂的鼓、引风机和给水泵有不同的运行方式,但不同的运行方式,其能耗或节能效果大不相同。本文主要论述了电厂风机和给水泵的不同运行方式,以及利用风机和给水泵自身固有特点实现节能的方法。并以某实际工程设计时的选型计算数据来说明调速驱动风机的节能效果。     

离心泵性能曲线多项式拟合的一种简单方法

介绍根据离心泵的试验数据或性能图上的数据,利用Excel的LINEST函数(多元线性回归函数),对离心泵的Q-H,Q-η等性能曲线进行多项式最小二乘法拟合的方法,并用实例作了说明。该方法简便快速,可以大大简化离心泵的性能测定、选型和优化调度工作。     

离心泵的串并联

通过对泵和管路特性曲线,分析了性能相同的离心泵在管路上的串并联,并与单泵进行了比较,指出为了提高扬程或增大流量,既可以串联泵也可以并联泵,取决与管路的特性曲线,平坦的管路特性曲线适合并联泵,陡峭的管路特性曲线适合串联泵。     

灰色相关分析系统在CB油田Chen 2断块开发中的应用

介绍了灰色关联方法的原理及其在CB油田Chen2断块水驱开发方案中的应用。随着开发的不断深入,Chen2断块主力层系出现含水上升较快、单层突进现象严重、稳产难度变大等问题,应用灰色关联方法分析各个小层上注水井和各个生产井的关联度,发现西侧断层和构造高部位的井注水受效程度低,在该区域采取加密新井措施后显著改善了流动能力,从而增加水驱波及体积,有效控制含水上升,缓解层内和层间的矛盾,提高了采收率。