油田压裂井增油量的预测及其生产规划的优化设计

利用现有压裂井产油观测数据，采用动态数据处理方法，建立了月增油量的预测模型；依据预测结果，利用整数规划的方法，规划设计未来年度油田的压裂井数及压裂方式。     

水驱高效开发注采策略优化

水驱是一次采油后常用的提高采收率技术,但是由于地层非均质性的影响,致使注入水沿高渗层位突破而圈闭未波及到的原油.为了改善此类问题,提出了一种新的优化控制模型,其目标是调控各井的注采量,延缓水驱指进现象,尽可能多地采出原油.该模型是基于油藏数值模拟与优化理论构建的,通过控制变量的梯度求解,根据不同的需求,优化多个目标策略方案(如以累产油、累产水及经济效益为目标的最优方案),用以辅助油田生产决策.在理论方法研究的基础上,采用该模型对油藏实例进行了优化计算与分析,结果表明:获得的最优生产方案符合油田实际,为油田开发的智能调控提供了理论和技术支撑.     

油田开发的多目标随机规划模型及确定性转化

在油田开发实际中,决策者要经常同时考虑多个相冲突的目标,例如利润、投资上限等.假设与这些目标相联系的参数是随机的且服从正态分布,并以投产措施的井次数为决策变量可以建立油田开发的多目标随机规划模型.引入一种机会约束妥协规划模型对其进行确定性转化,并进行求解.文章最后提供了一个例子来说明所提议方法的有效性.     

宁夏银北灌区水资源优化配置模型及应用

以宁夏银北灌区为例,基于大系统分解协调原理建立了地表水地下水联合运用的递阶优化模型.子系统优化模型采用增量动态规划法求解,协调层利用目标协调法和关联预估法实现全局最优,获得不同约束方案下的时段最优引黄水量、井灌水量、井排水量和运行费用.所建模型及求解方法弥补了以往水资源配置模型只考虑地下水垂向运动,忽略水平运动的不足, 改善了模型的仿真性和决策的可靠性.     

二层系统决策的最优性

对一类用二层数学规划模型描述的二层决策问题,用凸分析工具讨论了下层极值函数和上层复合目标函数的广义可微性,得到了它们的方向导数和次微分的表达式,给出了模型最优解的几种最优性条件。     

线性-二次双层规划的满意解与基于LP与NLP过程的算法

对线性-二次双层规划(简称LQP)模型提出求满意解的直接搜索方法.得到了基于LP与NLP过程来协调LQP上下层满意度与求满意解的算法.数值计算实例表明,算法得到的满意解较之传统最优解更有效.     

模拟退火算法在压注采系统优化中的应用

压注采系统是一个包括低渗透油田开发中压裂、注水和采油三个主要环节的非线性复杂系统 ,用常规方法难以对该系统进行优化设计 ,为此提出了用模拟退火算法优化压注采系统的方法 .模拟退火算法是一种全局优化方法 ,对初始点的依赖性不强 .特别是对于本身就涉及到大型数值计算的压注采系统 ,模拟退火算法更显示出其直接寻优的优势 .研究结果表明 ,用模拟退火算法能有效地解决压注采系统的非线性全局优化问题 ,可以得出不同条件下压、注、采的最佳匹配关系 ,实现了压裂、注水和采油技术与经济的统一 ,从而为提高低渗透油田开发的整体效益提供了可靠的理论依据.     

滑动窗口二次自回归模型预测混沌时间序列

提出一种新颖的非线性时间序列预测模型,即滑动窗口二次自回归(MWDAR)模型.MWDAR模型使用部分的历史数据及其二次项构造自回归模型.模型参数用线性最小二乘法估计.应用模型进行预测时,预先选定窗口大小以及模型一次项和二次项的阶次.在每个当前时刻,先根据窗口内的数据估计模型参数,然后根据输入向量及模型参数做出预测.这种预测方法不仅适合小数据集的时间序列预测,而且对大数据集具有极高的计算效率.分别用Henon混沌时间序列数据和真实的股票交易数据作了MWDAR方法与局域线性化方法的1步和多步预测对比实验.结果显示MWDAR方法无论在预测精度上,还是在计算效率上都优于局域线性化方法.     

板坯连铸二次冷却过程动态交互式仿真系统

连铸二次冷却过程控制水平的提高对提高连铸坯的质量和产量具有重要作用。为研究二次冷却设定控制算法,把铸流切片的生命周期模型与凝固传热模型相结合,对非线性热物性参数与凝固潜热进行处理,建立了二次冷却过程的动态仿真模型;并以此为基础研制了动态交互式仿真软件系统。系统由虚拟二次冷却对象、控制算法、监控操作、平台管理四个子系统组成;能够对板坯和方坯在非稳态浇铸工况下铸流的凝固过程进行仿真,得出暂态和稳态全过程的铸流内部温度场、凝固坯壳厚度、凝固终点位置、液相穴形状等的变化过程;给出二次冷却过程对输入与扰动信号的动态响应。系统在仿真过程中的人机交互、可移植性方面做了专门设计,为深入研究和优化二次冷却设定控制算法提供了有力的实验平台。仿真模型与仿真软件系统成功应用于某钢企二次冷却与轻压下设定控制系统的研制、测试与在线运行。     

二次时变参数离散灰色模型

本文基于离散灰色模型模拟值增长率恒定的原因,通过引入二次时间项来构造了 二次时变参数离散灰色模型(quadratic time-varying parameters discrete grey model,简称为QDGM(1,1)模型).并且研究了该模型的性质.结果说明, QDGM(1,1)模型具 有白指数规律重合性,线性规律重合性,二次规律重合性,伸缩变换一致性.应用最优化方法研究QDGM(1,1)模型迭代基值问题,建立优化模型并提出求解算法.最后叙述了应用 QDGM(1,1)模型建模和预测的步骤,并通过实例比较了QDGM(1,1)模型与原离散灰色 模型及其非齐次离散模型和线性时变参数离散灰色模型的预测能力,最终结果表明本文 提出的QDGM(1,1)模型具有更高的模拟和预测精度.     

基于自适应差分演化的特征选择算法在石油储层识别中的应用

近年来我国石油产量跟不上需求,供需矛盾进一步凸显,导致石油的对外依存度已经连续几年超过警戒线,为了缓解供需矛盾,石油的增储上产是一种有效措施,但精确地识别石油储层成为增储上产的一大难题,而特征选择是精确识别石油储层的有效保障.本文提出了一种增强型自适应差分演化算法,即ESADE算法,在算法中使用了双种群的概念,构造了一个简单的双层差分演化,并且在算法的选择操作中加入模拟退火的思想;接着将ESADE算法作为特征选择的搜索策略,将ReliefF算法、BIF算法、FCBF算法及随机抽选特征算法作为评价准则库,SOM神经网络算法、模糊C均值算法、K均值算法和K近邻算法作为分类器库,得到了一种基于ESADE的特征选择算法.然后将此算法应用于某油田oil81、oil82、oil83、oil84和oil85五口井的测井数据集上进行石油储层的油层、差油层、水层和干层的分类识别,并与未进行特征选择直接进行分类的结果进行比较及相同分类正确率下不同分类算法组合及不同属性选择的比较.实验结果表明与SOM神经网络算法、模糊C均值算法、K均值算法及K近邻算法这四种分类算法相比,基于ESADE的特征选择算法能在利用较少属性的同时提高分类准确率,并能够提供不同的属性和分类算法的最优组合方案.     

油田开发规划模型

从区块开采成本最低的角度出发，分析了油田开采的成本形式，建立了产量为约束条件的油田开发经济模型，根据具体井位确定方式以及井数与产量的关系，修正了最低成本规划模型；进行了算例分析.     

油田措施配置多目标随机规划

措施规划对于延长油田稳产年限 ,合理地安排稳产措施从而提高采油速度及最终提高采收率是十分必要的 .有些学者建立了油田稳产措施规划的确定性规划 ,即模型中所有的参数均为确定值 ,而实际油田生产中有许多因素是不确定的 .也有文章建立了措施规划的随机规划模型 ,但建立的规划模型仅涉及一个目标函数 ,即所谓的单目标规划 .而在实际的油田措施配置中 ,需要对多项指标提出优化要求 .本文针对油田开发实际中存在的不确定现象 ,利用规划论中处理随机现象的机理 ,建立了油田措施的多目标随机规划模型 ,并采用具有擅长全局搜索、高度鲁棒性特点的遗传算法进行求解 .应用结果表明 ,该模型使措施配置更能反映生产实际.     

抽油机井系统效率极限值的仿真研究

以油井供产协调方程为基础,建立了抽油机井动液面、产液量与抽汲参数之间关系的仿真模型,改进了以抽油杆柱动态仿真为基础的抽油机井系统效率仿真模型,并建立了基于抽汲参数优化设计的系统效率极限值仿真模型.分析了油藏参数、油井参数、设备类型与抽汲参数对系统效率的影响.仿真结果表明:系统效率随油井产能的增加而增加;含水率与气油比对系统效率有显著影响,气油比越大、含水率越低,系统效率越低;抽汲参数组合对系统效率有显著影响.对于低气油比、高含水、高产液量的油井,在优化设计抽汲参数条件下,抽油机井系统效率极限值可以达到50%,甚至超过60%.目前现场实际测试中所出现的50%以上的高系统效率是有科学依据的.     

油井两相流的流动仿真与实验研究

在油井中,因油水滑脱的存在,使得持水率大于含水率。因为仪器所测量到的是持水率,所以需要通过模型再把持水率转换成含水率。通过建立油水在模拟井中的流动模型,并对其进行数值仿真,获得了油水滑脱规律。从实验上证明提高油水的流速,可以减少滑脱现象对持水率的影响,保证了含水率的准确测量。     

利用多层次模糊综合评判方法定量预测特高含水期油藏潜力

针对特高含水期油藏剩余油分布零散, 开发潜力难以确定的问题,在统计典型油藏的油藏描述和数值模拟结果的基础上, 运用层次分析法,对影响剩余油分布的主控因素进行层次划分和权重统计,建立特高含水期非均质油藏剩余油潜力定量预测模型,编制特高含水期非均质油藏潜力分布定量预测软件.利用该软件对坨21断块8层系的剩余油分布进行了预测,从而指导单元调整的方案编制和实施.     

低渗透油田油井流入动态曲线特征的仿真研究

假设油井流动系数为二次抛物线函数,建立了包含3个待定系数的新型通用油井流入动态方程。根据3点或更多点稳定工作制度下产量与对应流压的测试数据,建立了确定3个待定系数的非线性代数方程组。新型油井流入动态方程不仅包括了目前所有经典的流入动态方程,而且也包含了具有拐点的流入动态方程。建立了油井流入特性曲线存在拐点的判别条件与最大产量所对应合理流压的计算方法。应用新型油井流入特性曲线指导油井抽汲参数设计,确保油井在合理流压下生产,可以实现油井产量最大化,提高低渗透油田开发的经济效益。     

油田注水生产过程仿真分布式协同建模系统设计

针对油田注水生产过程仿真分布式协同建模系统设计,分析了油田注水生产仿真技术和协同工作理论的发展与应用,讨论了客户/服务模式的特点和服务器端应用程序开发技术,以及协同系统的体系结构,提出了分布式协同建模系统的体系结构并给出了该系统的模型结构,最后给出设计实例,进而指出了未来协同工作的应用新领域。