注水是油田生产上常见的增产方式,由于每天注入井下的水量巨大,因此注水采油也是油田的能耗大户。注水泵站是注水采油中的动力源,泵站运行效率的高低直接影响着注水系统乃至整个油田生产的能耗。注水泵是泵站的核心设备,其运行组合及运行参数影响着注水泵站的运行效率。为了提高注水系统的运行效率,本文针对注水泵站,考虑泵站内离心泵和往复泵两种类型,分别建立了以能耗最低为目标函数的离心泵串并联组合优化算法以及往复泵并联组合优化算法;并编制了注水地面系统泵与管网优化软件,为泵站的优化运行或泵站的泵选型提供参考建议。注水泵特性曲线是整个运行优化过程的基础数据,本文分析了注水泵实际特性,利用最小二乘拟合法求得其拟合公式,并根据注水采油所用的液体特性,进行了理论特性向实际特性的换算。另外本文也对离心泵串并联组合以及往复泵并联组合进行了特性分析,建立了其高效区数学表达形式。目前,针对泵站的运行优化研究较为单一,单一指的是优化参数只包括泵的启停、泵的并联组合。鉴于此,本文研究了离心泵调速下的串并联高效区,并建立了离心泵串并联组合优化算法,通过对优化算法的求解能匹配出运行能耗最低的离心泵组合及其运行参数。另外,本文也研究了往复泵调速下的并联高效区,建立往复泵并联组合优化算法,通过对优化算法的求解能匹配出运行能耗最低的往复泵组合及其运行参数。目前,针对泵站进行优化时考虑因素较多,使得优化过程与实际运行不符。本文以泵出口数据已知为条件,分别对泵站进行基于泵组合优化的运行优化研究,以费用最低为目标函数,得到了泵站的运行优化方法,并给出了其求解流程。