文档介绍：油田开发规划方案的优化模型
摘要
本论文主要就制定出一套合理的油田开发规划方案这个问题进行讨论与建模,综合了三个大的方面进行考虑,即从如何使开采石油产量最大,产水量最少,和开采费用尽可能的少这三个方面进行分析研究,最后提出了合理的开发规划方案。
在处理问题一时,我们首先根据题目所给的各类老井近几年产油量、产水量的各组数据,使用MATLAB对各组数据进行多次拟合,从中为各类井网的一组数据选择出最理想的一种曲线拟合函数,计算了出各种类型的老井在“十一五”规划期间的产油量、产水量的预测值(见问题一的求解结果)。其次,针对题目所给的产油量下限、产水量上限以及费用上限等数据,再结合工作量上限的约束条件,综合分析了开采油田的最终目的是产油量最多、产水量少、费用尽可能少的本质要求,我们选择了将总产油量最大作为最优先的目标函数,建立起单目标的线性规划模型,以产水量上限、新增的7种措施的工作量的上限、费用上限和产油量下限四个条件建立约束条件,通过lindo求解到了最优值,得到“十一五”规划期内,每年各种新增措施所开采的井口数,如下:
年份
井口数
措施
2006
2007
2008
2009
2010
1
18
406
2
0
0
2
30
0
360
0
0
3
430
0
0
0
0
4
374
0
0
0
0
5
0
0
442
0
3
6
534
0
0
0
0
7
34
0
6
0
211
关于问题二,我们通过改变问题一中的线性规划模型的约束条件和目标函数,建立新的线性规划模型,最终得到方案二和方案三。方案二是考虑产油相对高的前提下,产水量尽可能低。这里采用权重系数法,,。方案三是在保证“十一五”期间新油井产油量达到1000万吨以上的前提下,给出最费用最少的方案。将三种方案对比,评价出三种方案的优缺点。
三种方案得到的结果分别为:
总产油量
总产水量
总花费
方案一
方案二
方案三
关键字:曲线拟合产量预测单目标的线性规划产油量最大权重系数法
合理开发方案
一、问题的提出与重述
我国大部分油田已进入开发中后期,面对如何保持石油的稳产,满足国家经济增长需求的问题,迫切需要编制出一套合理的油田开发方案。如何编制油田开发规划方案是油田开发的核心问题,它是确定在一个时期内(三年、五年、十年等等)油田开发生产的战略决策和具体部署,直接影响到油田的开发效果和开发效益的好坏,这就要求所编制的油田开发规划要具有科学性、合理性和可行性。
油田为了实现规划期(五年)的各项规划指标(主要包括产油量、综合含水及费用三项指标),首先要计算在规划初期老井(规划期之前实施的增产措施)的各项指标在规划期的五年内的预测值。与此同时,要想完成规划指标,就要采取大量的增产措施。编制油田开发规划方案,就是在满足油田最大生产能力的前提下,制定出采取各种增产措施的数量,使得尽可能达到规划指标。
某油田的一个油区编制“十一五”开发规划的相关信息已经给出,如下:
井网类型包括:“七五”期间开发的油井(简称“七五”井)、“八五”井、“九五”井以及“十五”井四种,该油区各类井网在近几年的产油量(万吨),产水量(万吨)如附录一中的表1、表2所示;在“十一五”规划期内,各网井的年总费用(万元)预测值如附录一中表3所示;该油区在“十一五期间”的各项规划参考指标如附录一中表4所示;7中增产措施在此规划期间的每种措施的工作量上限如附录一表5所示;规划期内,每种曾产措施的单井年产油量、产水量以及费用随不同年份的变化不同,具体如附录一表6—表8所示,各个年份的单井产油量、产水量变化均与表6-8相同。
现在,在实现制定规划方案时要尽可能做到均衡安排各项增产措施,实现科学开采、持续发展的目标下,综合上述题目的要求,我们需要完成以下问题:
(1)根据以上提到的表1至表8的数据,为该油区提出科学、合理的“十一五”开发规划方案;
(2)对不同的方案进行比较,说明其优点、缺点及适用性。
二、问题分析
油田开发生产的战略决策和具体部署,直接影响到油田的开发效果和开发效益的好坏。分析题目所给出的问题是即是为某个油区提出一个合理的“十一五”开发规划方案,提出方案的目的是为了保持石油的稳产,继续满足社会经济发展对石油的需求量。
为了提出一个科学、合理的开发规划方案,我们进行了一下分析。规划期内开发油