油田污水處理最優(yōu)控制系統(tǒng)研究實(shí)用教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1油田污水處理油田污水處理(w shu ch l)最優(yōu)控制最優(yōu)控制系統(tǒng)研究系統(tǒng)研究第一頁(yè)，共14頁(yè)。n3隨著污水回注采油技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對(duì)污水的處理要求也愈來(lái)愈高,其中為注水專(zhuān)家所共識(shí)的觀點(diǎn)之一是變末端處理為全過(guò)程控制即動(dòng)態(tài)檢測(cè)井下、地面各環(huán)節(jié)的有關(guān)參數(shù),尋求最優(yōu)控制算法,及時(shí)作出控制,使污水處理效果最好,成本最低。不同油田地質(zhì)特性、地化參數(shù)不同,污水性質(zhì)相異,開(kāi)發(fā)適合具體油田水質(zhì)特性的注入水處理系統(tǒng)將對(duì)油田的注水水質(zhì)控制有重大影響第1頁(yè)/共14頁(yè)第二頁(yè)，共14頁(yè)。飽和度指數(shù)(zhsh):Si =f (Ap,Ksp)容度積常數(shù):KSP=f ( Ti, Pi)亨利系數(shù):fi =f ( Ti

2、, ri, Me,Li)碳酸鈣的飽和pH值: pHS =f (X1, X2, Ti, X3)第2頁(yè)/共14頁(yè)第三頁(yè)，共14頁(yè)。第3頁(yè)/共14頁(yè)第四頁(yè)，共14頁(yè)。據(jù)已有資料分析,腐蝕(fsh)傾向與污水的Fe2+、O2、HCO3-、CO2-3 、HS-等含量有關(guān),因此腐蝕(fsh)傾向函數(shù)fS 近似用線性模型描述為:其中(qzhng)S1, S2, S3, S4, S5分別為Fe2+、O2、HCO3-、CO2-3 、HS-的含量,b1、b2、b3、b4、b5 分別為腐蝕傾向系數(shù),所以污水總的腐蝕結(jié)垢傾向模型可近似描述為:第4頁(yè)/共14頁(yè)第五頁(yè)，共14頁(yè)。第5頁(yè)/共14頁(yè)第六頁(yè)，共14頁(yè)。A劑為p

3、H值調(diào)整劑,B劑為沉降劑,C劑為阻垢劑,采用(ciyng)增加A劑提高污水的pH值以減少腐蝕。增加C劑減少結(jié)垢,但提高pH值雖然減少了腐蝕,卻增大了結(jié)垢傾向,為使結(jié)垢率保持不變,必須增加阻垢劑C劑。增加阻垢劑卻又反過(guò)來(lái)增加了腐蝕傾向,等效于使pH值減少了所以防腐和阻垢在控制上存在耦合第6頁(yè)/共14頁(yè)第七頁(yè)，共14頁(yè)。第7頁(yè)/共14頁(yè)第八頁(yè)，共14頁(yè)。經(jīng)過(guò)解耦以后,系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)(gunlin)已被解除,控制算法輸出的控制作用與被控量之間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系第8頁(yè)/共14頁(yè)第九頁(yè)，共14頁(yè)。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)取100組輸入U(xiǎn)(k)和輸出Y(k)數(shù)據(jù),辨識(shí)模型中參數(shù)A、B、C、D,求出系數(shù)(xsh)矩陣如下第9頁(yè)/共14頁(yè)第十頁(yè)，共14頁(yè)。將差分方程轉(zhuǎn)化為狀態(tài)方程將差分方程轉(zhuǎn)化為狀態(tài)方程,考慮考慮 被控對(duì)象隨機(jī)干擾被控對(duì)象隨機(jī)干擾(gnro)后的狀態(tài)預(yù)報(bào)方程為后的狀態(tài)預(yù)報(bào)方程為Q和R均為常數(shù)(chngsh)陣,由常數(shù)(chngsh)確定。I 為單位矩陣第10頁(yè)/共14頁(yè)第十一頁(yè)，共14頁(yè)。第11頁(yè)/共14頁(yè)第十二頁(yè)，共