油氣田中承擔油氣集輸的各類地面站場、管道、井筒等形成龐大的遍及地上地下的油氣網絡系統,油氣田生產建設的最優(yōu)設計問題本質上可以歸結為大型油氣網絡的條件極值優(yōu)化問題。從油氣網絡系統最優(yōu)化設計的角度,梳理油氣田生產建設決策優(yōu)化理論方法研究進展,在優(yōu)化模型構建和求解方法方面分析大型油氣網絡系統的優(yōu)化難點,總結油氣集輸網絡、注水網絡、配套地面工程網絡系統,以及地面地下一體化超大型油氣網絡系統最優(yōu)化理論方法。大型油氣網絡系統優(yōu)化能夠在多網絡屬性優(yōu)化決策模型建立、高效高維優(yōu)化算法開發(fā)、多生產網絡系統協同優(yōu)化、地面地下一體化優(yōu)化等方面進行創(chuàng)新,可以在"人工智能+油氣網絡系統優(yōu)化"的前沿研究領域進行攻關突破。 

【文章來源】：東北石油大學學報. 2020,44(04)北大核心

【文章頁數】：11 頁

【部分圖文】：

三種多級油氣集輸網絡拓撲結構示意

考慮油氣田滾動開發(fā)的持續(xù)性特征,劉揚[51]將油氣田地面地下網絡系統的時間屬性納入生產運行方案優(yōu)化設計,將油藏、采油、集輸、注入和污液處理網絡子系統關聯耦合,提出亞閉環(huán)超大型油氣網絡系統的概念。由于采油子系統、集輸子系統、污水處理子系統、注入子系統中為管流流動,油藏子系統中的原油和驅替液在油層孔隙中為滲流流動,將五大生產系統構成的生產閉環(huán)稱為“亞閉環(huán)網絡系統”。地上地下亞閉環(huán)油氣網絡系統流動示意見圖2,油氣網絡系統集成原油生產、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責任的功能屬性,以及表征為節(jié)點單元和邊單元的網絡屬性。油氣田地上地下亞閉環(huán)網絡系統是龐大且復雜的巨型油田生產系統,其建模和求解難度極大。劉揚[51]建立地上地下亞閉環(huán)油氣網絡系統整體運行優(yōu)化數學模型及優(yōu)化子模型,為應對“組合爆炸”的優(yōu)化求解瓶頸,提出具有全局收斂性的改進粒子群算法(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,構建高效的混合智能分解協調優(yōu)化求解策略,大幅降低模型的優(yōu)化求解維度,有效規(guī)避冗余計算,實現油田地面地下動態(tài)生產運行方案的整體優(yōu)化設計。開展油氣田超大型地面地下油氣網絡系統整體優(yōu)化研究,對于實現油氣田生產建設整體優(yōu)化、節(jié)能降耗、減資增效的戰(zhàn)略目標具有重要意義,也是獲取全局最優(yōu)決策方案的必要途徑,現有優(yōu)化理論方法在多系統聯合優(yōu)化方面處于起步發(fā)展階段,將相互關聯的多生產系統一體化優(yōu)化設計,綜合考慮各網絡子系統不同屬性之間的相互矛盾與制約關系,統籌表征為涵蓋各項屬性信息的優(yōu)化數學模型,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絡系統整體優(yōu)化理論方法是未來的攻關方向。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]受約束三維空間下油氣集輸系統布局優(yōu)化[J]. 劉揚,陳雙慶,官兵.  科學通報. 2020(09)
[2]榆樹林油田模糊綜合評判經濟調剖選井方法[J]. 殷代印,何瑞,汪勇.  特種油氣藏. 2020(03)
[3]分注井測井電纜室內塑封裝置研制與應用[J]. 任福深,李兆亮,譚哲,賈德利,李建民,孫雅琪.  石油機械. 2019(08)
[4]油氣藏蓋層封閉性研究現狀及未來發(fā)展趨勢[J]. 付曉飛,吳桐,呂延防,柳少波,田華,盧明旭.  石油與天然氣地質. 2018(03)
[5]集輸管道熱水清蠟相變傳熱特性及影響因素[J]. 劉曉燕,姜卉,孟凡斌,魯鎮(zhèn)語,劉揚,趙海謙.  科學通報. 2018(11)
[6]障礙條件下氣田集輸管網整體布局優(yōu)化設計[J]. 陳雙慶,劉揚,魏立新,孫云峰,官兵.  化工機械. 2018(01)
[7]油氣集輸系統拓撲布局優(yōu)化研究進展[J]. 劉揚,陳雙慶,魏立新.  油氣儲運. 2017(06)
[8]星狀集輸管網拓撲結構的整體優(yōu)化[J]. 劉剛,許繼凱,國志剛,陳雷,盧興國,滕厚興,徐睿妤.  中國石油大學學報(自然科學版). 2016(04)
[9]油氣田集輸管網系統優(yōu)化研究進展[J]. 梁永圖,張浩然,馬晶,廖綺,吳夢雨,馮浩.  油氣儲運. 2016(07)
[10]考慮三維地形及障礙的煤層氣田集輸系統布局優(yōu)化[J]. 何國璽,梁永圖,方利民,任玉鴻,肖俏.  油氣儲運. 2016(06)

碩士論文
[1]基于改進蟻群算法的油田注水管網規(guī)劃設計研究[D]. 武曉勇.東北石油大學 2011



本文編號：3348366