注水采油是我国陆上油田应用最为广泛的采油方式之一,它可以有效的补充地层能量,对于提高原油采收率,确保油田的高产、稳产起到了极端重要的作用。大型油田注水系统能耗巨大,并且会随着原油含水率的提高,持续增大,因此,对于注水系统的运行情况进行优化对于降低油田的生产成本具有非常重要的意义。本文在对油田注水管网系统进行分析、概括的基础上,依据质量守恒定律和能量守恒定律,导出了注水管网计算方程组,并提出了基于简单迭代法的方程组求解步骤。使用该方法,在已知部分节点参数的基础上,可以计算注水管网中任意节点的压力和流量,并为实现注水系统运行优化奠定了基础。在管网模型建立和求解的基础上,给出了注水系统运行参数优化数学模型,并提出了各约束条件的处理方法。采用二进制交叉级联编码方法对注水泵排量进行了编码,并使用与之相对应的单点交叉算子和基本位变异算子执行交叉、变异操作。在交叉、变异概率的选择上,引入了自适应思想,根据当代种群的适应性水平选择交叉、变异概率,从而构建了自适应遗传算法。在选择算子的选取上,引入混合遗传算法思想,使用波尔兹曼选择算子,这一算子借鉴了模拟退火算法的主要思想,在选择过程中以一定的概率接受适应度较差的个体进入下一代种群中,以维持种群的多样性,从而避免早熟收敛的发生。由于二进制编码所固有的截断误差,使得优化模型中的部分约束条件很难得到满足,为此,专门设置了注水泵排量调整、注水泵排量微调两个操作,通过对注水泵排量的调整达到满足约束条件的目的。在注水系统运行参数优化的基础上,对自适应模拟退火混合遗传算法进行补充,形成了适用于注水系统运行方案优化的遗传算法。使用0-1编码描述注水泵的开泵方案,并将其放入到注水泵排量编码中,形成了统一的多参数二进制交叉级联编码方案。在开泵方案优化过程中,经常会出现一些明显不可行的开泵方案,因此对于遗传算法中产生的每一个新个体都要经过可行性判断过程,防止对不可行方案进行优化而浪费时间。在以上工作的基础上,采用软件工程学方法,使用Visual Basic编程环境对模型的建立、求解、输出全过程完成了计算机实现,编写了注水系统运行优化软件。