论文题目: 气田整体优化系统的建立与应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 油气田开发工程
作者: 钟乐海
导师: 李允
关键词: 整体优化,气井优化,合理配产,优化算法
文献来源: 西南石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 本文针对目前国内在气藏整体开发过程中存在的气田整体优化不完善的情况,展开气田整体优化技术的研究,该研究采用了大系统优化理论、气田开采工艺、配产优化、气田管网集输相协调的优化开采配置技术,并应用该技术到川西某JS气藏整体优化开采中取得以下研究成果: (1)在传统气藏产能预测和优化的基础上,基于大系统优化理论,建立起单井、气藏及地面管网非线性优化数学模型。 (2)在大系统优化模型中考虑产气量分配优化模型、产气量构成优化模型、措施产量结构优化模型。 (3)在优化对策上是对大系统的优化进行分解,分别对单井、气藏及地面管网进行单项优化,在此基础上再对大系统进行优化研究。 (4)在优化数学模型的基础上,对整个的优化算法进行针对性的研究和分析,在非线性优化算法的基础上,提出混合遗传的整体优化算法; (5)在前面优化技术研究的基础上,针对气田整体优化技术的需要,提出其改进的非线性优化算法。 (6)在上面优化模型和优化算法研究的基础上,将本文研究的模型和算法应用于川西某气田的整体优化分析中,取得满意的结果: ①川西某JS气藏气井投产早期应以测试无阻流量的1/4～1/6配产,达到稳定后以稳定无阻流量的1/3～1/4配产,方能保持气井的较长时间的稳产;气井配产生产压差控制在地层压力的10%～14%范围内为宜。 ②气田目前管网部分管径偏小,造成天然气集输压损较大,降低了集输管线的输送效率,制约了气田合理产量生产配置。 ③管网调整结构将会使天然气输送效率大幅增加,使气田的产量一定程度增加,使气田产量得到合理配置,使气田开发获得最佳经济效益。目前气田管网结构调整后气田开发最佳经济效益情况下,气田最大协调产量应为309.8732×10~4m~3/d。 ④根据JS气藏开发方案,适应气田开发需要,气田内部管线在目前调整基础上应进一步进行调整,调整后气田最优的协调产量为362.42×10~4m~3/d。
论文目录:
1 绪论
1．1 气田开发最优化研究的目的意义
1．2 国内外气田开发系统优化方法研究现状
1．2．1 气田开发中的系统工程
1．2．2 油气田开发中优化问题
1．2．3 油气田开发中的规划优化技术
1．3 已有优化规划方法的局限性
1．4 本文的主要研究内容及研究的技术思路
1．4．1 本文的主要研究内容
1．4．2 本文的研究技术思路和技术路线
2 气田生产系统配置优化数学模型
2．1 气藏的生产系统优化配置技术
2．1．1 基本数学模型
2．1．2 气田非线性优化数学模型
2．2 气藏优化配产模型
2．2．1 系统分析
2．2．2 产气量分配优化模型
2．2．3 产气量构成优化模型
2．2．4 措施产量结构优化模型
3 天然气管网优化技术
3．1 管网系统布局优化
3．2 井组最优划分
3．2．1 数学模型
3．2．2 数学模型的求解
3．3 集气站站址优化
3．3．1 数学模型
3．3．2 数学模型的求解
3．4 干支管网布局优化
3．4．1 数学模型
3．4．2 数学模型的求解
3．5 管网系统结构参数优化
3．5．1 数学模型
3．5．2 数学模型的求解
3．6 管网系统优化运行
3．6．1 数学模型
3．6．2 数学模型的求解
3．6．3 线性逼近法
4 气田整体优化算法研究
4．1 Newton法的一般原理
4．2 用奇异值分解(SVD)法实现稳健的参数估计
4．3 单纯形局部搜索法
4．3．1 单纯形法与遗传算法混合的基本思想
4．3．2 单纯形法的基本数学原理
4．4 本文提出的改进算法所涉及的数学理论
4．4．1 SGP算法及其求解步骤
4．4．2 对气田整体优化算法的进一步改进
4．4．3 油田开发规划多目标决策模型的改进解法
5 气田生产系统优化技术的应用
5．1 气藏地质及生产动态特征
5．1．1 储层特征
5．1．2 生产动态特征
5．2 气井优化配产研究
5．2．1 川西某 JS气藏气井产量变化特点
5．2．2 气藏气井配产研究
5．3 气田生产系统优化模拟及应用研究
5．3．1 气田生产系统模型的建立
5．3．2 目前气田生产系统优化模拟及认识
5．3．3 目前产能条件下气田生产系统优化模拟
5．3．4 开采成本最小化气田生产系统优化模拟
5．3．5 开采效益最佳下气田生产系统优化模拟
5．4 气藏产能建设完成后气田生产系统优化模拟
5 4．1“瓶颈”效应消除研究
5．4．2 开采成本最小化生产系统优化模拟
5．4．3 气田开采收益最大化生产系统合理优化模拟
5．4．5 气田生产系统立体优化模拟基本认识
6 结论及建议
6．1 研究认识
6．2 建议
致谢
参考文献
发布时间: 2006-01-11
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