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油藏经营管理优化决策方法研究

梁保升  
【摘要】: 油藏经营管理贯穿于整个油田开发生命周期,以提高最终采收率、获取最佳的开采效益为目的,属于复杂的多目标优化决策问题。油气藏的复杂多变性、不确定性以及高投资高风险性决定了要实现油藏经营管理,必须进行正确的优化决策。因此可以说,优化决策是油藏经营管理成功与否的关键。然而,对于如何把已有的其它学科的算法,结合油藏经营管理的实际问题进行优化决策,寻找出贴切油藏经营管理优化决策的方法,以便从整体上进行宏观把握这些方面,研究的并不多。本文在研究油藏经营管理优化决策内容、工作过程的基础上,通过大量的文献调研,借鉴数学、管理运筹学、计算机等多学科的最新成果,尝试研究出适合油藏经营管理优化决策的通用流程模式,建立了运作模型,并探索出合理的、可操作性强的模型求解方法,为油藏经营管理实现真正的智能管理集成增添了关键的一环。 通过本文系统研究,得到如下结论和认识: (1) 从管理学角度分析了影响油藏经营管理优化决策的因素,给出了优化决策的基本过程,并分析了整个油藏经营管理周期各个阶段优化决策的主要内容。 (2) 将油藏经营管理优化决策影响因素进行总体分类,提出两大类指标体系——开发评价指标体系和经济评价指标体系,形成了比较完整的评价体系。 (3) 通过研究对比各种优化决策方法,针对油藏经营管理优化决策的特点,选取了适合油气用实际操作的三种方法——层次分析法、复合形调优算法和遗传算法。给出了基于层次分析法的油藏经营管理优化决策通用模式。 (4) 大部分复杂的决策问题都同时含有许多定性与定量因素,层次分析法可以很好的解决这类问题。同时,在工作量增加不大的情况下,便于进行敏感性的分析和评价。以白庙气田的开发设计方案为例,表明层次分析法是一种集成定量和定性因素的实用性很强的方法。 (5) 对于确定性措施规划问题,建立多目标规划模型,求解采用复合 摘要 形调优算法。以华北南马庄马2断块为例,考虑了增油和控水两种情况, 通过对比分析得出最优方案。同时证实了该算法是一种比较有效地处理有 约束条件的多目标优化的直接搜索方法。 (6)实际油藏构造和流动机理的模糊性和不确定性,使得传统的模型 和算法无法或者很难描述和求解。为了更好的处理实际生产中参数的不确 定性,根据数学规划论中处理随机现象的机理,建立多目标随机规划模型, 模型求解采用基于随机规划的遗传算法。遗传算法是一种启发式蒙特卡洛 方法,有强大的全局最优解搜索功能。研究了该算法原理及实现的关键技 术,设计出基于随机模拟的遗传算法的程序步骤。


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