本文關鍵詞：基于魯棒控制的油藏注采優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：注水開發(fā)作為實現(xiàn)長期高產和穩(wěn)產的重要技術手段被廣泛用于我國油田開發(fā),注采優(yōu)化是實現(xiàn)油藏開發(fā)效果維持在最優(yōu)狀態(tài)的重要途徑之一。然而實際生產開發(fā)過程受諸多不確定因素的影響,如外界噪聲的不確定擾動(孔隙度、滲透率等參數(shù)變化),執(zhí)行的不確定擾動(設備老化、執(zhí)行誤差)等都會使工藝參數(shù)出現(xiàn)波動,導致實際注水開發(fā)偏離理想方案,降低采收率。因此,需要有新的對策和措施來解決此類水驅油藏注采不確定性優(yōu)化問題。本文正是將油藏模型系統(tǒng)的不確定性考慮到優(yōu)化設計中,提出一種基于魯棒控制的油藏注采優(yōu)化方法。該方法在考慮實際油藏生產中不確定因素的基礎上,建立以生產凈現(xiàn)值(Net Present Value,NPV)最大為目標的水驅油藏開發(fā)魯棒優(yōu)化模型。設置注水井的注入量和生產井的井底壓力為控制變量,飽和度為狀態(tài)變量�？紤]物質守恒原理和油藏的實際情況,將油藏滲流微分方程組以及各井流量、壓力的上下限作為模型約束條件。結合序列二次規(guī)劃(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法對模型進行求解。SQP具有良好全局收斂性,是求解復雜非線性約束優(yōu)化問題的最有效方法之一。求解過程中,利用伴隨法求取目標函數(shù)關于控制變量的梯度值;采用擬牛頓法(Broyden Fletcher Goldfarb Shanno,BFGS)實現(xiàn)Hessian矩陣的更新。最終獲得使目標函數(shù)最大的油藏注采工作參數(shù)。通過一個二維無流動邊界的兩注兩采油藏概念模型進行仿真實驗,驗證了算法的可行性和有效性。與此同時,根據(jù)某油田區(qū)塊實際情況進行水驅油藏注采優(yōu)化,驗證了基于魯棒控制的水驅油藏注采優(yōu)化方案,不僅可以有效改善注水開發(fā)效果,而且在油藏生產系統(tǒng)受不確定因素干擾時,能夠具有更加出色的魯棒性和穩(wěn)定性。
【關鍵詞】：油藏注采優(yōu)化 魯棒控制 序列二次規(guī)劃 梯度算法 MRST
【學位授予單位】：重慶科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 研究目的及意義10-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 油藏生產優(yōu)化12-15
• 1.2.2 油藏閉合式生產15-17
• 1.3 現(xiàn)存問題及研究內容17-20
• 1.3.1 水驅油藏注采生產優(yōu)化存在的問題17-18
• 1.3.2 主要研究內容18
• 1.3.3 技術路線18-20
• 2 水驅注采工藝分析20-23
• 2.1 注水參數(shù)20-22
• 2.1.1 注水量20-21
• 2.1.2 注水壓力21
• 2.1.3 注水溫度21-22
• 2.2 注采工作制度22
• 2.3 本章小結22-23
• 3 水驅注采方案的魯棒建模23-41
• 3.1 水驅油藏數(shù)值模擬模型23-28
• 3.1.1 油藏兩相流動方程24-26
• 3.1.2 多相流模型隱式求解方法26-28
• 3.2 水驅注采最優(yōu)化模型28-32
• 3.2.1 最優(yōu)化問題數(shù)學模型的構成28-29
• 3.2.2 水驅注采優(yōu)化的數(shù)學模型29-32
• 3.3 水驅注采的魯棒優(yōu)化模型設計32-36
• 3.3.1 魯棒優(yōu)化的提出及定義32-34
• 3.3.2 魯棒優(yōu)化的數(shù)學模型34-36
• 3.4 基于MRST的油藏模型建立36-38
• 3.4.1 MRST簡介36-37
• 3.4.2 MRST油藏模型構建37-38
• 3.5 仿真實驗38-40
• 3.6 本章小結40-41
• 4 水驅油藏注采優(yōu)化模型求解41-57
• 4.1 序列二次規(guī)劃求解方法41-42
• 4.2 魯棒優(yōu)化求解42-47
• 4.2.1 伴隨梯度的求解44-45
• 4.2.2 Hessian矩陣的更新45-47
• 4.3 優(yōu)化程序編制47-48
• 4.4 仿真模擬48-56
• 4.4.1 注采方案優(yōu)化結果對比及分析48-55
• 4.4.2 結論55-56
• 4.5 本章小結56-57
• 5 油田注采優(yōu)化實例分析57-64
• 5.1 油田基本概況57
• 5.2 油藏數(shù)值模擬研究57-58
• 5.3 油藏動態(tài)注采優(yōu)化方案58-64
• 5.3.1 魯棒優(yōu)化模型58-59
• 5.3.2 優(yōu)化結果及分析59-64
• 6 結論及展望64-66
• 6.1 結論64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻66-69
• 致謝69-70
• 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論著及取得的科研成果70

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