[发明专利]注水开发油田注采系统能耗整体优化方法

权利要求书

1.注水开发油田注采系统能耗整体优化方法，其特征在于，该注水开发油田注采系统能耗整体优化方法包括：

步骤1，确定优化模型决策变量；

步骤2，确定优化模型目标函数；

步骤3，确定优化模型约束条件；

步骤4，采用粒子群算法结合数值模拟求解优化模型。

2.根据权利要求1所述的注水开发油田注采系统能耗整体优化方法，其特征在于，在步骤1中，决策变量是决策者可以人为控制的变量；注采系统的整体优化，通过调节油水井的注采量，保持合理的地层压力来节能降耗；模型的决策变量是注水井的注水量和采油井的采液量。

3.根据权利要求1所述的注水开发油田注采系统能耗整体优化方法，其特征在于，在步骤2中，注采系统的能耗要在满足油藏最优的情况下进行，否则，单纯考虑能耗的降低，会出现无效水循环等能耗低，但采收率低、经济效益差的情况；注采能耗优化模型的目标函数就是注采系统最终的吨油总能耗最低。

4.根据权利要求3所述的注水开发油田注采系统能耗整体优化方法，其特征在于，在步骤2中，确定的优化模型目标函数为：

式中：E_注水系统为注水系统能耗，j；E_举升系统为举升系统能耗，j；Q_oil为阶段内产油量，t。

5.根据权利要求1所述的注水开发油田注采系统能耗整体优化方法，其特征在于，在步骤3中，根据目标函数与各因素的关系，以及各因素之间的关联关系，确定模型的约束条件；注采系统的约束条件包括注水系统约束条件、举升系统约束条件和油藏系统约束条件；各系统的约束条件包括有效功、各节点损耗的计算。

6.根据权利要求5所述的注水开发油田注采系统能耗整体优化方法，其特征在于，在步骤3中，油藏系统约束条件包括油藏方案对采收率、采液速度的要求、油藏中由于注采关系导致的注采井及地层压力变化关系，表达式为：

式中：为采油井i的采液量，m³/d；为注水井i的注水量，m³/d；q为采液速度，％；为注水井井底流压，MPa；为采油井井底流压，MPa；

其中(2)中的表达式表示油藏中注水井井底流压与采油井井底流压主要受注采量影响，其关系比较复杂，难以用解析法给出，在实际应用中借助数值模拟方法给出。

7.根据权利要求5所述的注水开发油田注采系统能耗整体优化方法，其特征在于，在步骤3中，注水系统约束条件包括地面注水管网、配注阀组以及地下油管管损和配水器压损，表达式为：

式中L为油管下入深度，m；d为油管内径；λ为摩阻系数，取0.03；Δp_wd为空心配水器水嘴压损，Mpa；a，b为拟合参数；ΔP_tub为注水油管摩阻，MPa；Q_inj为日注入量，m³/d。