油氣田中承擔(dān)油氣集輸?shù)母黝?lèi)地面站場(chǎng)、管道、井筒等形成龐大的遍及地上地下的油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),油氣田生產(chǎn)建設(shè)的最優(yōu)設(shè)計(jì)問(wèn)題本質(zhì)上可以歸結(jié)為大型油氣網(wǎng)絡(luò)的條件極值優(yōu)化問(wèn)題。從油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度,梳理油氣田生產(chǎn)建設(shè)決策優(yōu)化理論方法研究進(jìn)展,在優(yōu)化模型構(gòu)建和求解方法方面分析大型油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化難點(diǎn),總結(jié)油氣集輸網(wǎng)絡(luò)、注水網(wǎng)絡(luò)、配套地面工程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以及地面地下一體化超大型油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最優(yōu)化理論方法。大型油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化能夠在多網(wǎng)絡(luò)屬性優(yōu)化決策模型建立、高效高維優(yōu)化算法開(kāi)發(fā)、多生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化、地面地下一體化優(yōu)化等方面進(jìn)行創(chuàng)新,可以在"人工智能+油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化"的前沿研究領(lǐng)域進(jìn)行攻關(guān)突破。 

【文章來(lái)源】：東北石油大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,44(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

三種多級(jí)油氣集輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意

考慮油氣田滾動(dòng)開(kāi)發(fā)的持續(xù)性特征,劉揚(yáng)[51]將油氣田地面地下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的時(shí)間屬性納入生產(chǎn)運(yùn)行方案優(yōu)化設(shè)計(jì),將油藏、采油、集輸、注入和污液處理網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)耦合,提出亞閉環(huán)超大型油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的概念。由于采油子系統(tǒng)、集輸子系統(tǒng)、污水處理子系統(tǒng)、注入子系統(tǒng)中為管流流動(dòng),油藏子系統(tǒng)中的原油和驅(qū)替液在油層孔隙中為滲流流動(dòng),將五大生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成的生產(chǎn)閉環(huán)稱為“亞閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”。地上地下亞閉環(huán)油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)流動(dòng)示意見(jiàn)圖2,油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成原油生產(chǎn)、采出液舉升、采出液收集處理、污水處理和注入液注入等油田主要生產(chǎn)責(zé)任的功能屬性,以及表征為節(jié)點(diǎn)單元和邊單元的網(wǎng)絡(luò)屬性。油氣田地上地下亞閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是龐大且復(fù)雜的巨型油田生產(chǎn)系統(tǒng),其建模和求解難度極大。劉揚(yáng)[51]建立地上地下亞閉環(huán)油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體運(yùn)行優(yōu)化數(shù)學(xué)模型及優(yōu)化子模型,為應(yīng)對(duì)“組合爆炸”的優(yōu)化求解瓶頸,提出具有全局收斂性的改進(jìn)粒子群算法(MPSO)、混合粒子群—煙花算法(PS-FW)[52]和地下注入有效模糊區(qū)求解法等優(yōu)化解法,構(gòu)建高效的混合智能分解協(xié)調(diào)優(yōu)化求解策略,大幅降低模型的優(yōu)化求解維度,有效規(guī)避冗余計(jì)算,實(shí)現(xiàn)油田地面地下動(dòng)態(tài)生產(chǎn)運(yùn)行方案的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。開(kāi)展油氣田超大型地面地下油氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體優(yōu)化研究,對(duì)于實(shí)現(xiàn)油氣田生產(chǎn)建設(shè)整體優(yōu)化、節(jié)能降耗、減資增效的戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義,也是獲取全局最優(yōu)決策方案的必要途徑,現(xiàn)有優(yōu)化理論方法在多系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化方面處于起步發(fā)展階段,將相互關(guān)聯(lián)的多生產(chǎn)系統(tǒng)一體化優(yōu)化設(shè)計(jì),綜合考慮各網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)不同屬性之間的相互矛盾與制約關(guān)系,統(tǒng)籌表征為涵蓋各項(xiàng)屬性信息的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,創(chuàng)建適用于高維優(yōu)化模型的新型全局收斂智能優(yōu)化算法,以及行之有效的求解策略,特別是研究油氣田地面地下一體化超大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體優(yōu)化理論方法是未來(lái)的攻關(guān)方向。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于改進(jìn)蟻群算法的油田注水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D]. 武曉勇.東北石油大學(xué) 2011



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