油田注水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化研究.pdf

1、注水采油是我國陸上油田應(yīng)用最為廣泛的采油方式之一,它可以有效的補(bǔ)充地層能量,對于提高原油采收率,確保油田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起到了極端重要的作用。大型油田注水系統(tǒng)能耗巨大,并且會隨著原油含水率的提高,持續(xù)增大,因此,對于注水系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化對于降低油田的生產(chǎn)成本具有非常重要的意義。
　　 本文在對油田注水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析、概括的基礎(chǔ)上,依據(jù)質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律,導(dǎo)出了注水管網(wǎng)計(jì)算方程組,并提出了基于簡單迭代法的方程組求解步驟

2、。使用該方法,在已知部分節(jié)點(diǎn)參數(shù)的基礎(chǔ)上,可以計(jì)算注水管網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)的壓力和流量,并為實(shí)現(xiàn)注水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。
　　 在管網(wǎng)模型建立和求解的基礎(chǔ)上,給出了注水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并提出了各約束條件的處理方法。采用二進(jìn)制交叉級聯(lián)編碼方法對注水泵排量進(jìn)行了編碼,并使用與之相對應(yīng)的單點(diǎn)交叉算子和基本位變異算子執(zhí)行交叉、變異操作。在交叉、變異概率的選擇上,引入了自適應(yīng)思想,根據(jù)當(dāng)代種群的適應(yīng)性水平選擇交叉、變異概率,從而構(gòu)

3、建了自適應(yīng)遺傳算法。在選擇算子的選取上,引入混合遺傳算法思想,使用波爾茲曼選擇算子,這一算子借鑒了模擬退火算法的主要思想,在選擇過程中以一定的概率接受適應(yīng)度較差的個(gè)體進(jìn)入下一代種群中,以維持種群的多樣性,從而避免早熟收斂的發(fā)生。由于二進(jìn)制編碼所固有的截?cái)嗾`差,使得優(yōu)化模型中的部分約束條件很難得到滿足,為此,專門設(shè)置了注水泵排量調(diào)整、注水泵排量微調(diào)兩個(gè)操作,通過對注水泵排量的調(diào)整達(dá)到滿足約束條件的目的。
　　 在注水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)

4、化的基礎(chǔ)上,對自適應(yīng)模擬退火混合遺傳算法進(jìn)行補(bǔ)充,形成了適用于注水系統(tǒng)運(yùn)行方案優(yōu)化的遺傳算法。使用0-1編碼描述注水泵的開泵方案,并將其放入到注水泵排量編碼中,形成了統(tǒng)一的多參數(shù)二進(jìn)制交叉級聯(lián)編碼方案。在開泵方案優(yōu)化過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些明顯不可行的開泵方案,因此對于遺傳算法中產(chǎn)生的每一個(gè)新個(gè)體都要經(jīng)過可行性判斷過程,防止對不可行方案進(jìn)行優(yōu)化而浪費(fèi)時(shí)間。
　　 在以上工作的基礎(chǔ)上,采用軟件工程學(xué)方法,使用Visual Basic