油田注水是我国油田开发的十分重要的开采方式，它对提高原油采收率，确保油田稳产、高产起到了积极的作用。相对应的油田注水系统是一个大型、复杂的、非线性的流体网络。随着油田进入高含水开发阶段，注水系统耗能严重，系统运行仅靠人为经验控制，没有一个合理的优化运行方案，这更增加了系统能量的损耗。因此，降低注水系统能耗，使注水系统优化运行，提高注水系统的生产效率迫在眉睫。 本文从注水系统的建模、仿真计算、系统效率分析以及系统优化运行几个方面展开研究。首先，根据注水系统各组成部分的物理特性，建立了注水泵站，注水管网以及配水间-注水井的数学模型；然后，以管网结构的不同，进行了树状管网和环状管网的计算，计算系统各单元的水力参数和运行参数；其次，分析注水系统效率，列出计算系统效率的数学表达式；最后，将注水单耗作为系统运行优化的目标函数，通过子系统划分和约束条件转化，将优化问题简单化，并给出优化算法。