基于流線法的聚合物驅(qū)最優(yōu)控制求解方法研究.pdf

1、聚合物驅(qū)是一種重要的三次采油技術(shù)。但是由于聚合物價(jià)格昂貴,使得聚合物驅(qū)的成本很高,為提高經(jīng)濟(jì)效益,研究聚合物驅(qū)油過程的最優(yōu)注入策略就具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。與傳統(tǒng)的數(shù)值模擬方法相比,流線法最大的不同在于流體質(zhì)點(diǎn)是沿流線而不是沿傳統(tǒng)的笛卡爾網(wǎng)格向前推移的,這一特點(diǎn)使得流線法具有計(jì)算速度快、數(shù)值彌散小等優(yōu)勢(shì)。和聲搜索算法是一種新的智能優(yōu)化方法,與基于梯度的優(yōu)化方法相比,和聲搜索算法具有很多優(yōu)勢(shì),本文基于流線法利用和聲搜索算法求解了聚合物驅(qū)最優(yōu)控

2、制問題。
　　 流線法求解的關(guān)鍵在于將高維的滲流力學(xué)方程轉(zhuǎn)化成沿流線的一維問題進(jìn)行求解,從而減小了算法的復(fù)雜度。本文利用流線法求解聚合物驅(qū)模型的基本過程是:首先建立聚合物驅(qū)數(shù)學(xué)模型,然后求解油藏的壓力分布,再根據(jù)已求得的壓力場(chǎng)利用達(dá)西定律得到速度場(chǎng),在速度場(chǎng)的基礎(chǔ)上用Pollock方法追蹤流線,得到一維流線網(wǎng)格,最后將二維的飽和度方程和聚合物濃度方程轉(zhuǎn)化成沿流線的一維方程,再利用有限差分方法進(jìn)行求解。
　　 和聲搜索算法

3、平衡了全局搜索和局部搜索的矛盾,但導(dǎo)致局部搜索能力下降,針對(duì)這一缺陷,本文采用分階段優(yōu)化的思想,結(jié)合停滯變異、聚類和混沌擾動(dòng)等策略加快其局部收斂速度,提出了一種加速和聲搜索算法。利用5個(gè)經(jīng)典的Benchmark函數(shù)驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性。針對(duì)多變量多峰復(fù)雜目標(biāo)函數(shù)使用基本和聲搜索算法易陷入局部最優(yōu)的問題,本文采用多局部并行,退出機(jī)制和合并機(jī)制,提出了一種同步和聲搜索算法。搭建了MATLAB分布式并行計(jì)算環(huán)境,利用3個(gè)經(jīng)典的多峰Bench