油田污水管道水力計算由于輸送介質復雜，采用傳統管道水力計算方法得出的結果與現場實際測量結果大不相同，無法滿足工程實際需求。在原有水力計算公式的基礎上，利用優化數學模式，采用最小二乘多項式修改和經驗公式系數修改兩種方法，分別修改油田不同類型的污水管道水力計算公式。修改結果表明，修改后的官方計算結果與現場實際生產情況平均誤差為4.7%，計算偏差小，可滿足工程計算要求，為油田污水系統的實際生產提供理論和數據支持。

近年來，隨著油田生產從水驅逐系統轉變為聚合驅逐系統和三元驅逐系統，油田污水產量大幅增加，采出液聚集現象非常突出[1-3]。因此，油田污水系統在油田生產中的作用越來越明顯。油田污水系統主要收集和處理油田生產污水，為油田注水和污水排放做準備。但目前由于油田生產污水水質成分復雜，而油田生產系統管網連通性越來越好，造成污水系統運行工況復雜。目前緊靠工人生產經驗調控污水系統運行會導致生產方案不合理，能耗較高等情況。面對清水資源的寶貴和污水積壓和排放污染的多重挑戰，高效處理和充分利用油田污水資源提高整體開發效益，實現油田可持續發展具有重要意義[4-8]。因此，提高油田污水系統運行水平成為油田實際生產運行的重要任務。

為了實現油田污水系統的節能生產運行，大慶油田某采油廠開展油田污水系統的水力模擬，幫助管理者預測、模擬生產系統，為油田生產提供理論基礎和依據[9-11]。目前，國內外油田地面工程建設和運行的水力模擬研究主要集中在注水系統和集運系統等方面，不能滿足油田污水系統的水力模擬。本文針對油田污水系統水力仿真計算，對油田污水系統水力計算進行分析、建模及求解。

1 污水管網類型及水質分析

1.1 污水管網類型

油田污水系統由管道單元和節點單元兩種類型組成。其正常工作時，脫水站分離的污水通過污水原水管網進入污水處理站，經污水站處理后運往注水站。根據處理水質類型，污水處理站可分為水驅污水處理站、含聚污水處理站和深污水處理站3種。根據下游節點類型，污水管網可分為污水原水管網、普通污水過濾后水管網和深度污水過濾后水管網，具體污水系統流程圖如圖1所示。

1.2污水管網水質分析

油田污水管網與注水管網主要區別在于輸送水質不同。根據處理方式不同，污水可分為含聚污水過濾后的水，深含油污水過濾后的水，一般含有污水原水和一般含油污水過濾后的水，根據現場的采樣測試結果，水質不同溫度下的粘度見表1。

2污水管道水力計算數學模型

油田污水系統管網結構復雜，水質差異大，管網內連通性好，建立水力計算數學模型。根據《油田地面工程設計》的規定，污水管道水力計算可以采用魏斯巴赫達西式計算，與污水系統管道單元相結合(圖2)。3.4計算實例

分別對不同類型管道的水力計算結果和現場實際測試結果進行最小二乘擬合修改，通過對不同修改次數的修改結果進行比較，以確保修正結果符合工程要求計算最小誤差為前提，選擇最小次數的多種類型。以深度含油污水過濾后的水管為例，通過對其進行不同次數的多種類型的組合，得出最小的兩乘多種類型的組合曲線(圖3)和不同次數的多種類型的修正結果(表4)。

根據擬合圖像和擬合結果，多種類型的次數超過3次時，多種類型的修正結果大不相同，符合工程計算誤差的要求，因此選擇3次以上的類型作為最小的2乘修正式。同樣，對其他4種管道進行各種修正分析，得出相應的計算公式(表5)。

根據比較結果，對于兩種修正方法，包括聚污水過濾后的水管系數修正法修正后的計算誤差較小，其他4種管道的3次以上的修正后的計算誤差較小。修正后的污水管道水力計算結果與原計算結果相比，計算誤差小，適用于現場實際應用(表8)。

4結論

(1)根據5種不同類型管道水力計算的最小二乘法的計劃結果，3次多種計劃結果與更高的多種計劃結果大不相同，計算步驟更小，符合工程計算的需要。

(2)根據計算結果和現場實際測量結果的比較，可以看出計算結果遠低于現場實際測試結果。可能的原因是管道內壁腐蝕嚴重的油田生產污水中雜質多，影響計算結果。

(3)與兩種修正方式相比，最小二乘法修正結果總體優于系數修正法。根據不同類型的管道，系數修正法的修正結果在確定系數相似的同時，與方差更小。因此，當兩種修正方法修正后的計算結果接近時，應選擇系數修正方法。