0107113 油田开发增产措施优化的目标规划模型.docx

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1、 油田开发增产措施优化的目标规划模型* 山东省自然科学基金资助项目（Q99G02）张在旭 侯风华 付峰 姜梅芳 范水清 （石油大学经济管理学院，山东东营 257061）摘要根据据油田生生产实际际，确定定了油田田开发措措施增油油中的多多目标体体系，建建立了措措施增油油的目标标规划模模型，给给出了油油田开发发目标权权重的计计算方法法，进行行了目标标规划的的求解和和优化策策略分析析，为油油田开发发措施增增油提供供了定量量的决策策依据。关键词油油田开发发 目标标规划 增油措措施 最最优决策策 策略略分析1引言我国大多多数油田田已进入入递减阶阶段，表表现为后后备储量量不足，资源接接替困难难，高含含水，高

2、高采出程程度，稳稳定产量量难度大大；原油油成本迅迅速上升升；资金金短缺，难以筹筹集；设设备新度度系数低低，老化化严重。面对这这种形势势，油田田须充分分利用现现有的资资源、资资金、劳劳动力和和技术措措施，优优化资源源配置，实现石石油资源源开发的的良性可可持续发发展。因因此，本本文提出出用现代代管理方方法目标规规划研究究油田开开发的最最优化管管理问题题，依据据自身资资源、技技术、资资金、人人力等条条件，在在建立效效益、成成本、产产油量等等多种目目标的规规划模型型下，求求得增加加效益的的各种措措施优化化方案，实现油油田开发发的全局局管理，为油田田开发管管理者提提供定量量依据。2模型形形成2.1目目标

3、的确确定在油田开开发追求求效益实实现增油油的过程程中，从从各方面面考虑，可涉及及到多种种目标,有些目目标是互互相矛盾盾的，通通常相关关的目标标包括:资金投投资目标标；成本本目标；措施增增油目标标；措施施量目标标等。1.2 模型建建立对于处于于稳定后后期的石石油开采采，需要要采取大大量增油油措施，以确保保稳定的的石油产产量和较较高的采采收率，依据确确定的目目标和各各种约束束条件，其模型型如下：(1)资资金投资资目标(2)生生产成本本目标(3)措措施增油油量约束束 (4)总总措施量量约束 (5)单个措措施工作作量 式中：xxj第j项增油油措施量量；cj第j项增油油措施所所需的单单位投资资；TII所

4、有措措施的总总资金投投入量；pj第j项措施施的单位位采油成成本；(Po)j第j项措施施的单位位增油量量；TCC规划期期总采油油成本；TP规划期期措施全全部增油油量；MM规划期期内所有有措施总总量；DDj第j项措施施的最大大提供量量；di+目标的的正偏差差变量，di+0；di-目标的的负偏差差变量,di-0；d5j+各措施施工作量量的正偏偏差变量量，d5j+0；d5j-各措施施工作量量的负偏偏差变量量，d5j-0； j=11,2,n, ii=1，2，33，4。根据目标标规划目目标的描描述形式式，油田田开发措措施增油油的目标标规划模模型可表表示为各各偏差变变量的函函数，即即minFF(d1+,d2

5、+,d3-,d4+,d5j+)j=1,2,n （66）式(6)中的目目标函数数的各个个目标，可以根根据油田田面临的的国内外外环境的的变化，可定性性地划分分为若干干层次的的优先等等级，经经研究，未给予予优先权权重的目目标规划划模型为为：min(w1d1+w2d+w3d3-+w4(d4+d5j+)j=1,2,n (7)1.3优优先权重重的确定定这里应用用三点估估计法，由各个个专家对对目标规规划中目目标的重重要程度度分别确确定三个个估计值值，即最最大值、最可能能值和最最小值，再应用用Betta分布布计算每每个目标标的期望望值，然然后根据据所有目目标的优优先估计计值，求求每个目目标的组组合权重重。其过

6、过程为：(1)计计算某个个目标的的期望值值式中rllj第l目标第第j个专家家的估计计权重（期望值值）；rrljmmax第l目标第第j项专家家的最大大估计值值；rljmmid第l目标第第j项专家家的最可可能估计计值；rrljmmin第l项目标标第j专家的的最小估估计值。 (2)计算某某个目标标的权重重 (9) 式中wllj第l项目标标由第jj个专家家所算出出的权重重。(3)计计算某个个目标的的组合权权重 (10)其中Wll第l目标的的组合权权重。对于式（7），可求得得某一组组合权重重为：w1=0.30；w2=0.25；w3=0.24；w4=0.213 措施施增油目目标规划划模型与与优化策策略在油

7、田开开发后期期，有效效增油措措施项目目减少，增产难难度加大大。因此此，从优优先目标标出发，应尽量量采取投投入少，产出多多的措施施，获取取各种措措施的优优化配置置方案，为此结结合SL油田田的实际际，构建建了基于于目标规规划的油油田开发发措施增增油模型型。xj00 di0 di+0d5j0 dd5j+0 (i=1,22,3,4；j =1,22,9)4 增油油措施策策略分析析对上述模模型，由由计算机机求得油油田开发发增油措措施目标标规划模模型的组组合策略略，其各各阶段的的最优结结果如表表（1）。结果资金（亿元）直接采油油成本（万元）增油量（万吨）措施量(井次)压裂(井次)酸化(井井次)补孔 (井次)

8、堵水 (井次)转抽(井次)防砂(井次)热采（井次）大修（井井次）其它（井次）目标408002.55496116.8821853600210701401200015050021400600350实际408002.55496110.772184487721012314012000150021400174350表（1） 油油田开发发措施增增油目标标规划组组合优化化结果由表（11）看出出：(1)在在达到目目标最优优值时，现阶段段资金量量均未超超过目标标值，保保证了投投资不增增的目标标，但从从资金约约束的影影子价格格看，其其影子价价格为yy1=0.0001，若放宽宽投资目目标，可可使用目目标最优优值下降

9、降，因此此资金是是油田开开发的短短缺资源源。 (2）油田开开发的直直接采油油成本低低于目标标值6万元，因此降降低成本本是具体体操作中中可予以以采取的的措施之之一。 （3）措措施增油油量达到到了目标标规划值值，保证证了产量量的完成成，实现现了规划划目标的的产油量量，但此此产油量量是在降降低成本本下的产产量，因因此，体体现了提提高经济济效益的的思想。 （4）对对于措施施工作量量，总目目标工作作量过剩剩8733井次，而总措措施工作作量约束束的影子子价格为为零，表表现为长长线资源源，说明明目标规规划中措措施工作作量有浪浪费，可可对总工工作量进进行资源源重新优优化分配配，发挥挥其应有有效益。 （5）由由

10、各项分分措施工工作量最最优结果果分析，酸化措措施表现现为工作作量不足足，短缺缺53井次次，资源源短缺明明显，其其影子价价格表现现为最大大。而防防沙工作作量过剩剩，一井井次未用用。其余余措施工工作量均均全部满满足。但但从资源源的影子子价格分分析，均均表现为为短线资资源，放放宽其资资源量限限制，均均使各目目标值有有不同程程度地改改善。因因此，要要针对实实际情况况，重新新调整油油田开发发增油措措施，优优化资源源配置。 (66)根据不不同时期期的需要要和安排排，可对对资金，开发成成本，增增油量，措施工工作量等等权重重重新调整整，以适适应不同同阶段，不同油油田的开开发需要要，增加加其决策策的科学学性和灵

11、灵活性，提高油油田开发发的经济济效益。5 结论论对于油田田开发，一方面面要以国国家的宏宏观计划划为准则则，结合合油田外外部环境境和内部部条件，在整个个管理经经营战略略指导下下，制定定出一套套完整合合理的整整体优化化方案；另一方方面，是是随着油油田内外外部环境境的发展展变化，方便于于及时控控制、调调整、监监督和协协调方案案的实施施，并不不断对实实施效果果进行评评价，以以利于决决策部门门的总结结提高。本文就就是以此此出发，提出了了油田开开发和多多目标问问题，确确定了油油田开发发措施增增油中的的多目标标体系，建立了了措施增增油的多多目标规规划模型型，研究究了油田田开发目目标权重重的计算算方法。以油田

12、田开发措措施增油油方案为为例，进进行了目目标规划划的建立立，求解解和优化化策略分分析，为为油田开开发措施施增油提提供了定定量的决决策依据据。其方方法可行行，对石石油资源源的开发发具有一一定的指指导意义义。参考文献献1 K. MMuknnerjjee, A. Beera, Apppliicattionn off gooal Proograammiing in Proojecct SSeleectiion deccisiion A casse sstuddy ffromm thhe IIndiian coaal mminiing inddusttry , EEuroopeaan JJourrnal

13、l off Opperaatioonall Reeseaarchh , 19995(882):18252 S. LL. ,Gasss, A PProccesss foor ddeteermiininng PPrioorittiess annd wweigghtss foor llargge-sscalle llineear goaal pproggramms. Jouurnaal oof tthe opeerattionnal Ressearrch Soccietty , 19986, 377(8):777977853 张在旭,冯德田田.油田田开发规规划模型型.系统统工程理理论与实实践,199

14、97,117(115):124412274 张在旭. 石油油开发投投入产出出系统的的优化与与控制.系统工工程理论论与实践践,19998,118(115): 100711115 侯风华. 油田田增产措措施优化化方法,石油大大学学报报（自然然科学版版）20000,24(6):6 886,990Goall Prrogrrammmingg Moodell off Meeasuuress foor IIncrreassingg Ouutpuut iin OOilffielld DDeveeloppmenntZhanng ZZaixxu, Houu Feenghhua, Fuu feeng, Jiiang

15、g Meeifaang（thee Scchoool oof Ecoonommic Mannageemennt oof Pettrolleumm Unniveersiity ）AbsttracctBaasedd onn thhe ooilffielld ccirccumsstannce, thhe mmultti-ttarggetss syysteem oof iincrremeent oill prroduuctiion by meaasurres aree deeterrminned. A goaal pproggrammminng mmodeel oof iincrremeentaal p

16、petrroleeum prooducctioon iis sset up. Thhe ccompputaatioon oof aalgooritthm of tarrgett weeighhts in pettrolleumm deevellopmmentt iss inntrooducced. Thhe ssoluutioon aand thee opptimmum deccisiion anaalyssis havve bbeenn taakenn upp . A qquanntattivee deecissionn baasiss haas bbeenn prroviidedd foor tthe inccremmenttal oill prroduuctiion of oillfieeld.KeywworddsOiilfiieldd deevellopmmentt GGoall prrogrrammmingg IIncrreassingg oiil ooutpput meaasurremeent OOptiimall deecissionn,sttrattegyy annalyysiss.