油田开发规划的随机规划模型及求解

论文摘要

在油田开发中,决策者所关注的就是在有限的投资下能够增加油田的产量、降低生产成本。这些目标都是相互制约的,因此寻求一个最佳的开发方案是必需的。本文采用数学规划来处理油田开发问题。由于实际问题中许多变量都是不确定的,是随机的,本文假设与目标和约束相联系的变量都是随机的,且服从正态分布,建立了油田开发的随机规划模型。在求解中引入了一种机会约束妥协规划模型对其进行确定性转化,并利用非线性规划方法进行求解。主要研究内容如下:针对变量与措施之间线性关系的情况,建立了油田开发的线性随机规划模型,根据决策变量的不同,又分为概化模型以及细化模型两种,各自包括单目标模型和多目标模型。概化模型中的目标包括总利润、增油量、增水量以及总投资,细化模型中的目标包括总利润、产油量、吨油生产成本以及投资。求解时先利用机会约束妥协规划模型对随机线性规划模型进行确定性转化,针对多目标模型,采用两种方式求解。一种是先进行线性化然后利用线性目标规划方法求解;另外一种是直接运用非线性规划进行求解。最后,对两种求解方法进行比较。针对产量与措施之间非线性关系的情况,建立了油田开发的非线性随机规划模型,包括单目标、多目标模型。对于多目标模型先进行确定性转化,然后使用基于遗传算法的非线性逐层优化算法进行求解。在遗传算法求解过程中,制定出几种不同的准则,得出油田开发的七个方案。针对非线性多目标随机规划模型的七种开发规划方案,采用相似系数法进行综合评价和排序。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 第二章 数学理论基础
• 2.1 随机规划基础知识
• 2.1.1 随机数学基本概念
• 2.1.2 随机规划模型的分类
• 2.2 数学规划基本方法
• 2.2.1 多目标规划模型
• 2.2.2 线性规划问题的求解
• 2.2.3 约束条件下非线性规划问题的求解
• 第三章 油田开发线性随机规划模型的建立及求解
• 3.1 油田开发线性单目标随机规划模型的建立和求解
• 3.1.1 油田开发线性单目标随机规划模型的建立
• 3.1.2 机会约束妥协规划
• 3.1.3 油田开发线性单目标随机规划模型的确定性转化模型
• 3.1.4 油田开发线性单目标随机模型的求解
• 3.2 油田开发线性多目标随机规划模型的建立和求解
• 3.2.1 油田开发线性多目标随机规划模型的建立
• 3.2.2 油田开发线性多目标随机规划模型的确定性转化
• 3.2.3 油田开发线性多目标随机规划模型的求解
• 第四章 油田开发非线性随机规划模型的建立及求解
• 4.1 油田开发非线性单目标随机规划模型的建立和求解
• 4.1.1 油田开发非线性单目标随机规划模型的建立
• 4.1.2 油田开发非线性单目标随机规划模型的确定性转化
• 4.1.3 油田开发非线性单目标随机规划模型的求解
• 4.2 油田开发非线性多目标随机规划模型的建立和求解
• 4.2.1 油田开发非线性多目标随机规划模型的建立
• 4.2.2 油田开发非线性多目标随机规划模型的确定性转化
• 4.2.3 油田开发非线性多目标随机规划模型的求解
• 第五章 油田开发规划方案的综合评价
• 5.1 相似系数法
• 5.1.1 量化模型的构造
• 5.1.2 指标权重
• 5.1.3 多指标综合未确知测度
• 5.1.4 相似数与相似权
• 5.2 油田开发规划方案综合评价
• 5.2.1 建立单指标未确知测度函数
• 5.2.2 相似数与相似权
• 5.2.3 识别
• 5.2.4 排序
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢