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油田水系统模型结构参数反演方法研究

作　者: 任永良
导　师: 常玉连
学　校: 大庆石油学院
专　业: 化工过程机械
关键词: 反演水系统注水供水管网数学模型优化可变容差法约束变尺度法最小二乘状态估计
分类号: TE974
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 141次
引　用: 5次
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内容摘要

在油田水系统进行仿真计算、管网改造计算和参数优化计算过程中，涉及到系统管网的基础数据，这些基础数据是上述各项计算的基础。由于油田所能提供的水系统管网基础数据都是原始设计数据，在管线建设施工和管网维修改造中，管网结构参数与原始结构尺寸肯定有所出入，有的甚至差别很大，这些差别只要对照实际情况是可以校正过来的；但有些管线在几十年的运行过程中，由于腐蚀、杂质沉淀、结垢等原因导致管线壁厚增加、实际内径减小等，与水系统仿真数学模型采用的原始设计数据产生差异，从而导致仿真、改造和优化计算误差增大，影响实际应用。针对上述情况，本文对油田水系统管网模型结构参数反演方法研究，旨在通过对实际测试数据的分析，估计出管子参数的实际值，为下一步的仿真优化和管网改造提供较正确的基础数据。本文针对油田水系统管网的仿真模型进行了深入研究，在分析了矩阵方程和总体方程的特点基础上，提出了管网系统的简化策略，通过计算分析证明迭代法可有效的解算水系统管网问题。本文建立了管网系统的状态估计方程，运用最小二乘法和快速状态估计法对管网进行状态估计，提出了错误参数识别和纠正方法。本文建立了水系统结构参数反演求解的数学模型，将反演问题转化为一个求解最优化问题。根据数学模型的特点，深入研究了可变容差法和约束变尺度法求解此类问题的可行性，并对两者结果进行了分析，确定了约束变尺度法作为求解本问题的方法。编制了油田水系统(供水和注水)管网结构参数(管径)求解的软件，通过对大庆油田某供水管网和大庆采油六厂的注水管网进行计算，证明该软件能够适用于求解油田供水管网和简单注水管网的参数(管径)反演问题。

全文目录

第一章前言  10-12
  第一节选题的背景和意义  10
  第二节油田水系统管网模型结构参数反演研究的概况  10-11
  第三节本文的主要内容  11-12
第二章油田水系统管网简介  12-17
  第一节油田水系统管网的结构组成  12
  第二节油田水系统的生产流程  12-17
第三章油田水系统基本单元数学模型  17-22
  第一节水系统管网的数学模型  17-22
第四章油田水系统管网的正演计算  22-31
  第一节形成油田水系统管网的系统总体方程  22-25
  第二节油田注水管网系统的简化  25-27
  第三节油田水系统管网总体方程的解算  27-28
  第四节实例分析计算  28-31
第五章油田水系统管网参数反演的数学模型  31-34
  第一节引言  31
  第二节建立反演计算的数学模型  31-34
第六章油田水系统管网模型参数反演方法研究  34-41
  第一节可变容差法  34-35
  第二节改进的约束变尺度法  35
  第三节两种方法运用实例对比及分析  35-41
第七章油田水系统管网的状态估计和部分管网水力计算  41-51
  第一节水系统管网的状态估计  41-49
  第二节部分管网的水力计算  49-51
第八章计算实例及分析  51-58
  第一节葡萄花油田高压注水管网简化和等效划分  51-53
  第二节计算  53-58
结论  58-59
致谢  59-60
附图A 大庆葡萄花油田高压注水系统现状图  60-61
附图B 大庆葡萄花油田高压注水系统简化图  61-62
附图C 可变容差法和改进的约束变尺度法算法原理  62-77
参考文献  77-78

油田水系统模型结构参数反演方法研究

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