胜利油田经过多年的开采已进入特高含水开发期,生产能耗也大幅度增加,原有的生产工艺已不能适应实际需求,要对工艺进行改进,以适应高含水期生产的需要。本文以串联运行的大北-丁王-义和系统为研究对象,对其运行费用进行优化。在分析大北-丁王-义和系统工艺流程的基础上,结合三站串联运行的特点,抓住只需确保义和站外输原油含水率小于1%的实际生产需求,调整大北站和丁王站的外输原油含水率,达到降低三站总运行费用的目的。为此,以日运行费用最低为目标,建立三站日运行费用的数学模型,确定优化变量和约束条件;并结合“分时电价”政策,建立义和站外输泵日电费数学模型,对优化所需的站间管线参数进行了求解。为使室内沉降脱水实验有工程应用价值,研究了配制高含水原油的方法,分析搅拌方式、搅拌温度、加水方式、搅拌强度和搅拌时间对乳状液稳定性的影响,结合实际工况,通过比较两个时间点原油的含水率,确定各站含水原油的配制方法。由于不可能做完所有沉降条件下的脱水实验,对配制的高含水原油在不同沉降时间、沉降温度、加药量下的脱水效果进行定量研究,在大量实验数据的基础上训练BP神经网络以预测不同条件下原油的剩余含水率,为提高BP神经网络的预测精度,使用遗传算法(GA)对其初始权值和阈值进行优化,从拟合度、误差、预测结果三个角度对比了BP神经网络和GA-BP神经网络的预测效果,确定优化后的GA-BP预测更准确。根据三站日运行费用数学模型的特点,结合粒子群算法和GA-BP进行求解,为方便用户使用,编写了联合站参数优化GUI工作界面。优化结果表明,降低大北站和丁王站的出站原油含水率,两站的运行费用也会减少,同时,通过改变义和站的处理条件,也可减少义和站的运行费用。利用遗传算法求解了义和站外输泵日电费数学模型,为证明优化得到的运行方案耗费最少,把所得“优化调量”输送方案与“理想调量”输送方案和“分时均量”输送方案进行比较,证明了“优化调量”方案耗费最少。