论文建立了注水系统中注水站、注水管网、配水间的数学模型；在分析离心式注水泵特性曲线的基础上，研究了注水泵并联运行与排量特性曲线与计算方法，以及在变频和工频条件下离心泵联合运行的特性；论文分析了注水管线在串联和并联运行时的特性，建立了对复杂注水管网进行简化的方法，通过曲线拟合的方法建立了适度简化的注水系统数学模型。采用节点分析的方法，建立了整个注水系统分析的数学模型；建立了以减小配注误差和提高系统效率为目标的注水系统优化模式。在对大型注水系统进行优化时，以压力谷为节点将注水系统划分为一系列子系统，对每个子系统进行有约束条件下的求解，用这种方法求解的注水站运行方案，可以提高整个大型注水系统的系统效率。 论文对注水系统的优化运行与节能降耗技术进行了研究，并且以实例分析了高压变频调速技术，对永安油田注水系统优化的应用进行了分析和研究。