基于混合遗传算法的油藏生产过程设定点优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于混合遗传算法的油藏生产过程设定点优化方法，属于油藏生产过程优化领域，由两层循环形式组成,内层循环中由改进遗传算法对界约束子问题进行全局寻优以得到下一迭代点,外层循环则修正乘子向量和罚参数向量、检查收敛准则是否满足、重新构造界约束子问题或在收敛准则满足时终止。本发明专利技术能有效地处理复杂的非线性约束优化问题，能够对油藏生产过程设定点更加有效的进行优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油藏生产过程优化领域，特别是涉及一种基于混合遗传算法的油藏生产过程设定点优化方法。
技术介绍
包括油藏生产过程设定点优化在内的复杂工业生产过程优化与控制方法研究一直是一个热门领域，蕴藏着极大的经济效益，具有广阔的应用前景，其发展对我国国民经济意义重大。注水是油藏采油过程中最经济地提高采收率的开采方式之一，同时也是我国大部分油藏主要采油方式之一。在油藏注水采油生产过程中，一般在油藏地面的适当位置挖掘有若干个注水井和生产井，每个注水井上设有一套注水控制系统，每个生产井上也设有一套生产控制系统，以保证向各个注水井以适当速率注水并从各个生产井以适当速率抽取油水混合物，从而将油藏中的石油开采出来。过程优化控制理论与方法一直是一个热门领域，如何寻求工艺变量的最优设定值并实时地对系统进行设定以使生产过程最优地运行，是当今国际复杂工业生产过程优化与控制领域的研究热点之一。油藏生产过程长期以来积累了大量的注水井的注入率和生产井的产出率等历史数据，通过这些数据的研究与分析，可以得到有关各注水井和生产井之间的连通信息，实时优化各注水井的注入率和各生产井的产出率，并及时调整各注水井和各生产井对应控制系统的设定点，可使石油开采过程保持在最优工况下进行。然而，很少有文献报道对油藏生产过程中各注入率和产出率的设定点优化，传统的基于梯度信息的优化方法难以对油藏生产过程设定点优化问题进行有效的求解。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种更加有效的油藏生产过程设定点优化方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于混合遗传算法的油藏生产过程设定点优化方法，按以下步骤进行：步骤一、设定在油藏地面挖掘m个注水井和n个生产井，设定生产井j的总产出率为qj，m、n均为正整数；建立油藏容量模型：其中ik是注水井k的注水率，τj为生产井j的时间常数，λkj为注水井k与生产井j之间的权重，设定生产井j在t时刻的石油产出率为qcj，建立油藏生产率模型求取aj和bj；步骤二、建立油藏生产过程设定点优化模型：p0当前石油销售价格，pwj为从油水混合液中分离水的单位费用，qwj为生产井j在t时刻的水产出率；步骤三、以油藏容量模型、油藏生产率模型为约束条件，以所述R为目标函数，得到油藏生产过程设定点优化问题： z ( x ) = R max s . t . q j = Σ k = 1 m λ kj i k - τ j dq j dt q cj = q j / [ 1 + a j ( Σ k = 1 m λ kj ∫ t 0 t f i k ( s ) ds ) b j ] l k ≤ i k ≤ u 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合遗传算法的油藏生产过程设定点优化方法，其特征在于按以下步骤进行:步骤一、设定在油藏地面挖掘m个注水井和n个生产井,设定生产井j的总产出率为qj，m、n均为正整数；建立油藏容量模型：其中ik是注水井k的注水率,τj为生产井j的时间常数,为注水井k与生产井j之间的权重,设定生产井j在t时刻的石油产出率为qoj,建立油藏生产率模型求取参数aj和bj；步骤二、建立油藏生产过程设定点优化模型：p0当前石油销售价格,pwj为从油水混合液中分离水的单位费用,qwj为生产井j在t时刻的水产出率；步骤三、以油藏容量模型、油藏生产率模型为约束条件,以所述R为目标函数,得到油藏生产过程设定点优化问题:z(x)=Rmaxs.t.qj=Σk=1mλkjik-τjdqjdtqoj=qj/[1+aj(Σk=1mλkj∫t0tfik(s)ds)bj]lk≤ik≤ukj=1,2,...,n,k=1,2,...,m.]]>步骤四、对于油藏生产过程设定点优化问题,将其离散化为一般的非线性约束优化问题:z′(x)=minf(x→)x→=(x1,x2,...,xd)s.t.hj(x→)=0,j=1,2,...pgj(x→)≥0,j=p+1,p+2,...,mli≤xi≤ui,i=1,2,...,d;]]>步骤五、对z'(x),设定Lagrange乘子向量λk、和罚参数向量σk、增广Lagrange乘子法第k步所求得子问题为:其中是修改增广Lagrange函数；其中，步骤六、由遗传算法对步骤五所述子问题进行全局寻优以得到下一迭代点,然后修正乘子向量和罚参数向量，检查收敛准则是否满足，当收敛准则不满足时重新构造界约束子问题，收敛准则满足时终止算法。...

【技术特征摘要】
1.一种基于混合遗传算法的油藏生产过程设定点优化方法，其特征在于按以下步骤进行:步骤一、设定在油藏地面挖掘m个注水井和n个生产井,设定生产井j的总产出率为qj，m、n均为正整数；建立油藏容量模型：其中ik是注水井k的注水率,τj为生产井j的时间常数,为注水井k与生产井j之间的权重,设定生产井j在t时刻的石油产出率为qoj,建立油藏生产率模型求取参数aj和bj；步骤二、建立油藏生产过程设定点优化模型：p0当前石油销售价格,pwj为从油水混合液中分离水的单位费用,qwj为生产井j在t时刻的水产出率；步骤三、以油藏容量模型、油藏生产率模型为约束条件,以所述R为目标函数,得到油藏生产过程设定点优化问题: z ( x ) = R max s . t . q j = Σ k = 1 m λ k j i k - τ j dq j d t q o j = q j / [ 1 + a j ( Σ k = 1 m λ k j ∫ t 0 t f i k ( s ) d s ) b j ] l k ≤ i k ...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙文，梁昔明，焦建军，
申请(专利权)人：贵州财经大学，北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52