聚合物驅(qū)提高原油采收率的動態(tài)規(guī)劃方法研究.pdf

1、聚合物驅(qū)作為一種重要的三次采油技術(shù)，因其技術(shù)簡便，適應(yīng)性好，是我國工業(yè)化應(yīng)用最成功的三次采油技術(shù)。但聚合物價(jià)格昂貴，且注入時(shí)間長，見效期相對滯后，因此制定一種科學(xué)合理的聚合物注入策略，以提高經(jīng)濟(jì)效益，是十分必要的。本文基于動態(tài)規(guī)劃方法研究了聚合物驅(qū)的注采方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 在聚合物驅(qū)動態(tài)規(guī)劃問題中，以原油開采獲得的凈現(xiàn)值最大為性能指標(biāo)，以描述聚合物驅(qū)替動態(tài)過程的滲流力學(xué)方程為支配方程，并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要考慮聚合物最大用量約束

2、和聚合物注入濃度的上下限約束。因此聚合物驅(qū)動態(tài)規(guī)劃問題可具體描述為一個(gè)帶有狀態(tài)和控制不等式約束的聚合物驅(qū)分布參數(shù)系統(tǒng)動態(tài)規(guī)劃問題。
　　 針對固定終端時(shí)間，且?guī)в胁坏仁郊s束的動態(tài)規(guī)劃問題，提出了一種基于迭代動態(tài)規(guī)劃的數(shù)值求解算法，將聚合物驅(qū)注采過程從時(shí)間和空間兩個(gè)角度進(jìn)行離散，利用迭代的方式補(bǔ)償離散化帶來的誤差，有效地避免了復(fù)雜的伴隨方程的求解。計(jì)算實(shí)例表明了迭代動態(tài)規(guī)劃求解聚合物驅(qū)動態(tài)規(guī)劃問題的有效性。
　　 針對終端

3、時(shí)間自由，以及優(yōu)化注入濃度及段塞大小的聚合物驅(qū)動態(tài)規(guī)劃問題，提出了一種級長可變的迭代動態(tài)規(guī)劃數(shù)值求解算法，能夠同時(shí)優(yōu)化控制量和分級長度，給出了最優(yōu)聚合物驅(qū)注入濃度、段塞大小以及終端時(shí)間的動態(tài)規(guī)劃算例。
　　 針對聚合物驅(qū)油過程中油價(jià)變化波動較大的問題，建立了動態(tài)規(guī)劃模型。采用自回歸模型對原油價(jià)格進(jìn)行預(yù)測，并給出了油價(jià)變化下的二次聚合物驅(qū)方案優(yōu)化的迭代動態(tài)規(guī)劃數(shù)值求解算法。
　　 對于聚合物驅(qū)大規(guī)模動態(tài)優(yōu)化問題，采用迭代動

4、態(tài)規(guī)劃計(jì)算量較大，為提高計(jì)算效率，構(gòu)建了基于windows的并行計(jì)算平臺，以MPI函數(shù)的消息傳遞機(jī)制為基礎(chǔ)，構(gòu)建了基于PC機(jī)群的迭代動態(tài)規(guī)劃粗粒度主從式并行算法。采用該平臺，研究了聚合物驅(qū)迭代動態(tài)規(guī)劃算法的并行化問題，計(jì)算實(shí)例表明并行求解結(jié)果與串行一致，而且可以大大提高計(jì)算效率。
　　 以勝利油田利21區(qū)塊的聚合物驅(qū)動態(tài)規(guī)劃問題為例，進(jìn)行實(shí)例研究，以驗(yàn)證所提出的迭代動態(tài)規(guī)劃方法的有效性。針對各井相同單段塞方案、各井相同三段塞方案