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基于不确定优化理论的油藏经营管理系统决策研究

作　者: 宋杰鲲
导　师: 张在旭
学　校: 中国石油大学
专　业: 石油工程管理
关键词: 油藏经营管理系统决策不确定优化理论区间数多属性决策混合智能算法
分类号: F224
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 509次
引　用: 3次
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内容摘要

油藏经营管理是20世纪90年代新兴起来的一种新的油藏管理模式,目前已成为国内外石油公司高效开发油气田的基本模式,也成为当前油气田开发领域的一个研究热点。油藏经营管理是一项系统工程,系统决策是其核心,不确定性是系统决策的一个重要特征,以不确定优化理论为基础进行油藏经营管理系统决策研究具有重要的理论和现实指导意义。本文运用系统观点,对油藏经营管理进行分析,提出油藏经营管理系统的概念与特征,通过国内外油藏经营管理系统运行机制对比,建立了上下层为经营承包关系的系统运行机制,明确系统决策的主要内容为产量成本分配、措施规划和单井措施优选,并给出系统决策的不确定性、多目标性和群体性等特征;对随机规划、模糊规划、区间规划等不确定优化理论以及遗传算法、人工神经网络等智能优化算法进行系统总结,论证了各种区间数序关系的一致性和各种区间线性规划转化形式之间的包含与被包含关系,给出了完整、统一的参数线性规划转化形式,为油藏经营管理系统不确定性决策模型和方法的建立提供理论基础;以产量成本分配基本程序为主线,分别应用回归预测、灰色预测和神经网络预测对产量指标进行预测,应用回归预测和灰色预测对单位操作成本指标进行预测,给出产量、成本指标的区间描述形式,建立产量成本分配区间规划模型,包括产量最大化模型、成本最小化模型、利润最大化模型和净现值最大化模型,并给出各种模型的参数规划转化形式、模型参数含义及具体求解步骤;以措施规划的基本步骤为基础,应用随机性统计和模糊性统计对稳增产措施效果进行描述,建立稳增产措施的随机规划模型和模糊规划模型,包括期望值模型、机会约束规划模型、机会约束目标规划模型和相关机会规划模型,并给出各种模型的融不确定模拟、神经网络、遗传算法于一体的混合智能算法;以单井措施优选基本步骤为基础,按照指标体系构建原则,构建了包括技术指标和经济指标共八项指标的单井措施优选评价指标体系,提出了群组层次分析法赋权、区间数多属性决策方法排序(包括基于可能度的区间数排序方法、投影法和TOPSIS法)和Borda集结方法终排序的单井措施优选方法体系;通过具体实例表明,应用不确定优化理论进行油藏经营管理系统决策是切实可行、科学有效的。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-7
创新点摘要  7-12
第1章绪论  12-23
  1.1 研究的目的及意义  12
  1.2 油藏经营管理及其系统决策研究现状  12-20
    1.2.1 油藏经营管理理论与实践  12-16
    1.2.2 油藏经营管理系统决策研究现状  16-19
    1.2.3 油藏经营管理系统决策研究的不足  19-20
  1.3 本文主要研究内容、思路和创新点  20-23
    1.3.1 本文的主要研究内容及思路  20-22
    1.3.2 本文的创新点  22-23
第2章油藏经营管理系统分析  23-32
  2.1 油藏经营管理系统的概念  23-25
    2.1.1 油藏经营管理的阶段与任务  23
    2.1.2 油藏经营管理系统的界定  23-24
    2.1.3 油藏经营管理系统的特点  24-25
  2.2 油藏经营管理系统运行机制  25-29
    2.2.1 国外油藏经营管理系统运行机制  25-26
    2.2.2 国内油藏经营管理系统运行机制  26-28
    2.2.3 国内外油藏经营管理系统运行机制对比  28-29
  2.3 油藏经营管理系统决策的主要内容与特征  29-31
    2.3.1 油藏经营管理系统决策的主要内容  29
    2.3.2 油藏经营管理系统决策的特征  29-31
  2.4 小结  31-32
第3章不确定优化理论基础  32-57
  3.1 不确定规划模型  32-49
    3.1.1 随机规划  32-37
    3.1.2 模糊规划  37-42
    3.1.3 区间规划  42-49
  3.2 智能优化方法  49-56
    3.2.1 遗传算法  49-53
    3.2.2 人工神经网络  53-56
  3.3 小结  56-57
第4章产量成本分配区间规划  57-75
  4.1 产量成本分配的基本程序  57-59
  4.2 产量成本分配的不确定性特点  59
  4.3 产量指标预测  59-67
    4.3.1 预测方法选择  59-60
    4.3.2 回归预测  60-61
    4.3.3 灰色预测  61-64
    4.3.4 神经网络预测  64-66
    4.3.5 各种预测方法的比较  66-67
  4.4 操作成本预测  67-69
    4.4.1 操作成本构成及预测方法选择  67-68
    4.4.2 回归预测  68
    4.4.3 灰色预测  68-69
  4.5 产量成本分配区间规划模型的建立  69-74
    4.5.1 模型参数的区间描述  69-70
    4.5.2 产量最大化模型  70-71
    4.5.3 成本最小化模型  71-72
    4.5.4 利润最大化模型  72
    4.5.5 净现值最大化模型  72-74
  4.6 产量成本分配区间规划模型的求解  74
  4.7 小结  74-75
第5章稳增产措施不确定性规划  75-96
  5.1 措施规划的必要性  75
  5.2 措施规划的基本步骤  75-76
  5.3 措施规划的不确定性特点  76-77
  5.4 措施效果统计  77-81
    5.4.1 措施效果的随机性统计  77-79
    5.4.2 措施效果的模糊性统计  79-81
  5.5 稳增产措施不确定规划模型建立  81-89
    5.5.1 不确定规划模型建立的总体思路  81
    5.5.2 期望值模型  81-83
    5.5.3 机会约束规划模型  83-86
    5.5.4 机会约束目标规划模型  86-87
    5.5.5 相关机会规划模型  87-89
  5.6 不确定规划模型求解的混合智能算法  89-94
    5.6.1 期望值模型的混合智能算法  89-92
    5.6.2 机会约束规划模型的混合智能算法  92
    5.6.3 机会约束目标规划模型的混合智能算法  92-93
    5.6.4 相关机会规划模型的混合智能算法  93-94
  5.7 措施不确定规划模型比较与扩展  94-95
  5.8 小结  95-96
第6章单井措施优选不确定性决策  96-105
  6.1 单井措施优选的基本思路  96-97
  6.2 措施优选评价指标体系建立  97-98
    6.2.1 评价指标体系的构建原则  97
    6.2.2 评价指标体系的构建  97-98
  6.3 单井措施优选的区间数多属性群决策  98-104
    6.3.1 单井措施优选的不确定性决策思路  98-99
    6.3.2 评价指标权重确定的群组AHP 方法  99-101
    6.3.3 基于区间数排序的的单井措施优选方法  101-102
    6.3.4 基于投影的单井措施优选方法  102-103
    6.3.5 基于TOPSIS 的单井措施优选方法  103
    6.3.6 Borda 排序集结方法  103-104
  6.4 小结  104-105
第7章油藏经营管理系统决策实例  105-121
  7.1 胜利油田分公司产量成本分配  105-110
    7.1.1 采油厂产量和单位操作成本预测  105-108
    7.1.2 产量成本分配区间规划模型建立  108
    7.1.3 产量成本分配区间规划模型求解  108-110
  7.2 东辛采油厂措施规划  110-114
    7.2.1 东辛采油厂措施随机规划  110-112
    7.2.2 东辛采油厂措施模糊规划  112-114
  7.3 YAA12C20 井措施优选  114-120
    7.3.1 指标权重确定  115-117
    7.3.2 基于区间数排序的措施优选  117-118
    7.3.3 基于投影的措施优选  118-119
    7.3.4 基于TOPSIS 的措施优选  119
    7.3.5 Borda 排序集结  119-120
  7.4 小结  120-121
第8章结论  121-122
参考文献  122-129
致谢  129-130
个人简历、在学期间的研究成果  130-131

基于不确定优化理论的油藏经营管理系统决策研究

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