油田开发增产措施优化的目标规划模型176032.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) 张张在旭 侯侯风华 付付峰 姜梅梅芳 范水水清 (石石油大学经经济管理学学院,山东东东营 22570661) 摘要 根根据油田生生产实际,确确定了油田田开发措施施增油中的的多目标体体系,建立立了措施增增油的目标标规划模型型,给出了了油田开发发目标权重重的计算方方法,进行行了目标规规划的求解解和优化策策略分析,为为油田开发发措施增油油提供了定定量的决策策依据。关键词 油田开发发 目标规规划 增油油措施 最最优决策 策略分析析1 引言我国大多数数油田已进进入递减阶阶段,表现现为后备储储量不足,资资源接替困困难,高含
2、含水,高采采出程度,稳稳定产量难难度大;原原油成本迅迅速上升;资金短缺缺,难以筹筹集;设备备新度系数数低,老化化严重。面面对这种形形势,油田田须充分利利用现有的的资源、资资金、劳动动力和技术术措施,优优化资源配配置,实现现石油资源源开发的良良性可持续续发展。因因此,本文文提出用现现代管理方方法目标规规划研究油油田开发的的最优化管管理问题,依依据自身资资源、技术术、资金、人人力等条件件,在建立立效益、成成本、产油油量等多种种目标的规规划模型下下,求得增增加效益的的各种措施施优化方案案,实现油油田开发的的全局管理理,为油田田开发管理理者提供定定量依据。2 模型形形成2.1 目目标的确定定在油田开发
3、发追求效益益实现增油油的过程中中,从各方方面考虑,可可涉及到多多种目标,有些目标标是互相矛矛盾的,通通常相关的的目标包括括:资金投投资目标;成本目标标;措施增增油目标;措施量目目标等。1.2 模模型建立对于处于稳稳定后期的的石油开采采,需要采采取大量增增油措施,以以确保稳定定的石油产产量和较高高的采收率率,依据确确定的目标标和各种约约束条件,其其模型如下下:(1)资金金投资目标标 (2)生产产成本目标标 (3)措施施增油量约约束 (4)总措措施量约束束 (5)单单个措施工工作量 式中:xjj第j项增油措措施量;ccj第j项增油措措施所需的的单位投资资;TI所有措施施的总资金金投入量;pj第j项
4、措施的的单位采油油成本;(Po)j第j项措施的的单位增油油量;TCC规划期总总采油成本本;TP规划期措措施全部增增油量;MM规划期内内所有措施施总量;DDj第j项措施的的最大提供供量;di+目标的正正偏差变量量,di+0;di-目标的负负偏差变量量,di-0;d5j+各措施工工作量的正正偏差变量量,d5j+0;d5j-各措施工工作量的负负偏差变量量,d5j-0; j=1,2,n, i=11,2,33,4。根据目标规规划目标的的描述形式式,油田开开发措施增增油的目标标规划模型型可表示为为各偏差变变量的函数数,即minF(d1+,d2+,d3-,d4+,d5j+) j=1,2,n (6)式(6)中
5、中的目标函函数的各个个目标,可可以根据油油田面临的的国内外环环境的变化化,可定性性地划分为为若干层次次的优先等等级,经研研究,未给给予优先权权重的目标标规划模型型为:min(ww1d1+w2d+w3d3-+w4(d4+d5j+) j=1,22,n (77)1.3 优优先权重的的确定这里应用三三点估计法法,由各个个专家对目目标规划中中目标的重重要程度分分别确定三三个估计值值,即最大大值、最可可能值和最最小值,再再应用Beeta分布布计算每个个目标的期期望值,然然后根据所所有目标的的优先估计计值,求每每个目标的的组合权重重。其过程程为:(1)计算算某个目标标的期望值值 式中rljj第l目标第j个专
6、家的的估计权重重(期望值值);rljmaax第l目标第j项专家的的最大估计计值;rljmiid第l目标第j项专家的的最可能估估计值;rrljmiin第l项目标第第j专家的最最小估计值值。 (2)计算算某个目标标的权重 (9) 式中wljj第l项目标由由第j个专家所所算出的权权重。(3)计算算某个目标标的组合权权重 (10)其中Wl第l目标的组组合权重。对于式(77),可求求得某一组组合权重为为:w1=0.330;w2=0.225;w3=0.224;w4=0.2213 措施增增油目标规规划模型与与优化策略略在油田开发发后期,有有效增油措措施项目减减少,增产产难度加大大。因此,从从优先目标标出发,
7、应应尽量采取取投入少,产产出多的措措施,获取取各种措施施的优化配配置方案,为为此结合SSL油田的的实际,构构建了基于于目标规划划的油田开开发措施增增油模型。 xj0 ddi0 di+0 d5j0 d5jj+0 (i=1,2,3,4;j =11,2,9)4 增油措措施策略分分析对上述模型型,由计算算机求得油油田开发增增油措施目目标规划模模型的组合合策略,其其各阶段的的最优结果果如表(11)。结果资金(亿元)直接采油成成本(万元)增油量(万吨)措施量(井次)压裂(井次)酸化(井次次)补孔 (井井次)堵水 (井次)转抽(井次)防砂(井次)热采(井次)大修(井次次)其它(井次)目标408022.549
8、6166.821853602107014012001505002140600350实际408022.5496100.72184487210123140120015002140174350表(1) 油田开开发措施增增油目标规规划组合优优化结果由表(1)看看出:(1)在达达到目标最最优值时,现现阶段资金金量均未超超过目标值值,保证了了投资不增增的目标,但但从资金约约束的影子子价格看,其其影子价格格为y1=0.0001,若放放宽投资目目标,可使使用目标最最优值下降降,因此资资金是油田田开发的短短缺资源。 (2)油田田开发的直直接采油成成本低于目目标值6万元,因因此降低成成本是具体体操作中可可予以采取
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