[发明专利]一种油田树枝状注水管网可靠度评价方法

说明书

本发明提供一种油田树枝状注水管网可靠度评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：确定注水管网G₀的连接方式；节点为单井、注水站或管网分支点，边是连接节点的管段，根据边与节点关系，绘制出整个管网系统的拓扑图；步骤二：确定管网各节点管段内流量q(i)分布；步骤三：确定各管段的故障流量的阈级T(e_k)；步骤四：确定各管段基于阈级的单元重要度I_prob；步骤五：确定确定各节点i与源节点r联通的概率P_c(i)；步骤六：通过管段单元重要度I_prob与该管段节点起点与源节点联通概率乘积P_c(i)，累加计算整个树枝管网系统的可靠度R(T)；R(T)值越高，注水管网越安全可靠，本发明可快速完成树枝注水系统管网的整个可靠性计算，并根据计算结果进行管网评价，指导管网的运行与管理。

技术领域

本发明涉及油田注水开发及地面工艺管理领域，尤其涉及一种油田树枝状注 水管网可靠度评价方法。

背景技术

注水是保持油藏地层能量，维持油田高效经济开发最有效的手段。而注水管 网系统正常运行是油田注水开发的基本保障。目前各油田常用的注水管网有树枝 状管网与环状管网。长庆油田作为一个“低渗、低压、低产”的三低油气田，因 树枝状注水管网较环状管网投资少、建设周期短、管网分析简单、计算精度高等 特点，在长庆油田得到大面积应用。但树枝状注水管网系统一旦出现故障，会对 故障节点下游的注水系统造成影响，因此保障整个注水管网系统可靠性是油田注 水管理重要内容。评价注水管网系统的可靠性，一般采用管网可靠度量化计算， 即管网系统在规定的时间内，在目前条件下完成预定功能的能力的概率。

目前国内外计算可靠度的方法条件概率法、布尔法、马尔可夫方法、关联集 合分析法、故障树分析法、机理建模法、信息熵分析法、经验推理法等，各种方 法有各自的优缺点及适用条件，如概率法主要受限于不同单元失效或故障的定义 不统一，故障数据少影响失效函数建模的精度等；机理建模法多用于静态单元可 靠度评估；经验推理法在一定程度上可解决概率法需要的大样本问题，确定科学 的先验概率分布函数；马尔可夫方法在处理单元的共因失效和相关失效方面则更 具优势等。同时目前研究的可靠度计算方法在油气管道应用较多，对油田注水管 网鲜有应用。因此，建立一种适用性强、操作简单定量的油田树枝状注水管网系 统可靠度计算方法，指导现场的管网平稳安全运行管理，仍是亟待解决的技术难 题。

发明内容

为了克服现有注水管网系统一旦出现故障，会对故障节点下游的注水系统造 成影响的为题，本发明提供一种油田树枝状注水管网可靠度评价方法。该方法主 要针对油田注水树枝状管网系统，重点在于通过节点分析，遵循最大流－最小割 定理，其主要思路将注水管网系统，主要包括注水站、管道和注水井，看作一棵 以注水站为源点的有向树，以连接注水井的管道为枝，树中任意两个节点存在唯 一的路径，将树中每条枝所要输送的水量赋予该边的权，利用网络流理论与概率 论，分别求出节点最大流可靠度及基于阈级单元重要度与节点连通根源点的概 率，从而实现注水管网系统的可靠度计算与评价。其管网可靠度即注水管网所有 单元均能正常工作的概率，表示为P＝R{一定流量的水从站以规定压力到达各节 点}。

本发明采用的技术方案为：

一种油田树枝状注水管网可靠度评价方法，包括以下步骤：

步骤一：确定注水管网G₀的连接方式；节点为单井、注水站或管网分支点， 边是连接节点的管段，根据边与节点关系，绘制出整个管网系统的拓扑图；

步骤二：确定管网各节点管段内流量q(i)分布；

步骤三：确定各管段的故障流量的阈级T(e_k)；

步骤四：确定各管段基于阈级的单元重要度I_prob；