油藏注水开发低阶模型及最优控制仿真研究

摘要：

油藏注水开发最优控制问题计算规模大、控制变量与计算网格多,且控制变量与目标函数之间的关系为一组非线性偏微分方程控制,若直接进行数值求解,对于目前的计算机计算速度和存储空间是个巨大负担.本文采用最佳正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法提出了基于低阶模型的油藏注水开发最优控制问题,这样,控制变量与目标函数之间的复杂关系被转变为解析函数,仅以少量的POD系数作为优化变量且只需采用非线性规划方法即可求解,大幅度地降低了原问题的求解复杂度与计算量.以二维五点井网的一个井组为应用实例进行仿真研究,结果表明:基于低阶模型的最优控制问题所求解的最大生产净现值与经典的伴随梯度法相比仅有不超过2.5%的误差,且计算速度优势极为明显,当网格数为40×40时,计算速度可提高30倍以上,网格数越多,计算速度优势越明显,当网格数为70×70时,可提速60倍以上.

关键词：油藏注水开发、最优控制、最佳正交分解、低阶模型、非线性规划

所属期刊栏目：34

分类号：TE319(油气田开发与开采)

资助基金：国家自然科学基金项目51276199;山东省科学院青年基金项目2015QN023资助. Supported by National Natural Science Foundation of China51276199;Youth Foundation of Shandong Academy of Sciences2015QN023

在线出版日期：2017-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：499-507