油田大型离心注水泵站系统的建模和优化研究

  仪器信息网 ·  2009-05-20 21:40  ·  42760 次点击
刘炜光
摘要:结合油田实际,采用系统识别、曲线拟合方法,建立了油田注水泵站扬程与流量等函数关系式,在此基础上建立了注水泵站系统的模型,并综合提出了系统模型优化的原理和方法。
关键词:油田;注水;泵站;建模;油化
中图分类号:TE934.1文献标识码:B
在油田当前注水能力远远大于注水需要的情况下,满足注水工艺要求不是主要问题在降本增效和讲究经济效益的要求下,注水的节能降耗成为重要内容。离心注水泵站是油田注水系统的主要设备,其注水量一直占油田注水总量的80%以上。为了进一步推动注水泵站系统管理上水平,需要对注水泵站系统建立适当的数学模型,并解决系统的计算、优化与控制问题。
一、注水站数学模型
1.注水泵扬程和流量函数关系研究
注水站主要设备是电机和离心式注水泵,与注水系统有关的数学模型为注水泵出口压力、注水泵效率和电动机效率,这些特性可根据制造厂家提供的测试数据及实际运行数据,用系统辨识方法建立模型来描述
以胜利油田使用较多的DF300-150×9泵型为例,该泵铭牌排量为300m3/h,每级叶轮扬程为150m,叶轮级数为九。根据DF300-150×9型泵的特性曲线,设P表示扬程,Q表示流量,给定数据如表1。
表1DF300-150×9型泵流量一扬程数据关系表
根据扬程一流量特性曲线的的形状,运用曲线的最小二乘拟合方法:
取φj(x)=xj-1,j=1,2,…,n,且n+l

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