油田开发增产措施优化的目标规划模型.docx

油田开发增产措施优化的目标规划模型山东省自然科学基金资助项目（Q99G02）张在旭侯风华付峰姜梅芳范水清（石油大学经济管理学院山东东营257061）摘要根据油田生产实际确定了油田开发措施增油中的多目标体系建立了措施增油的目标规划模型给出了油田开发目标权重的计算方法进行了目标规划的求解和优化策略分析为油田开发措施增油提供了定量的决策依据。关键词油田开发目标规划增油措施最优决策策略分析1引言我国大多数油田已进入递减阶段表现为后备储量不足资源接替困难高含水高采出程度稳定产量难度大；原油成本迅速上升；资金短缺难以筹集；设备新度系数低老化严重。面对这种形势油田须充分利用现有的资源、资金、劳动力和技术措施优化资源配置实现石油资源开发的良性可持续发展。因此本文提出用现代管理方法——目标规划研究油田开发的最优化管理问题依据自身资源、技术、资金、人力等条件在建立效益、成本、产油量等多种目标的规划模型下求得增加效益的各种措施优化方案实现油田开发的全局管理为油田开发管理者提供定量依据。2模型形成2.1目标的确定在油田开发追求效益实现增油的过程中从各方面考虑可涉及到多种目标有些目标是互相矛盾的通常相关的目标包括:资金投资目标；成本目标；措施增油目标；措施量目标等。1.2模型建立对于处于稳定后期的石油开采需要采取大量增油措施以确保稳定的石油产量和较高的采收率依据确定的目标和各种约束条件其模型如下：(1)资金投资目标(2)生产成本目标(3)措施增油量约束(4)总措施量约束(5)单个措施工作量式中：xj—第j项增油措施量；cj—第j项增油措施所需的单位投资；TI—所有措施的总资金投入量；pj—第j项措施的单位采油成本；(Po)j—第j项措施的单位增油量；TC—规划期总采油成本；TP—规划期措施全部增油量；M—规划期内所有措施总量；Dj—第j项措施的最大提供量；di+—目标的正偏差变量di+≥0；di-—目标的负偏差变量di-≥0；d5j+—各措施工作量的正偏差变量d5j+≥0；d5j-—各措施工作量的负偏差变量d5j-≥0；j=12…ni=1234。根据目标规划目标的描述形式油田开发措施增油的目标规划模型可表示为各偏差变量的函数即minF(d1+d2+d3-d4+d5j+)j=12…n（6）式(6)中的目标函数的各个目标可以根据油田面临的国内外环境的变化可定性地划分为若干层次的优先等级经研究未给予优先权重的目标规划模型为：min(w1d1++w2d++w3d3-+w4(d4++d5j+))j=12…n(7)1.3优先权重的确定这里应用三点估计法由各个专家对目标规划中目标的重要程度分别确定三个估计值即最大值、最可能值和最小值再应用Beta分布计算每个目标的期望值然后根据所有目标的优先估计值求每个目标的组合权重。其过程为：(1)计算某个目标的期望值式中rlj—第l目标第j个专家的估计权重（期望值）；rljmax—第l目标第j项专家的最大估计值；rljmid—第l目标第j项专家的最可能估计值；rljmin—第l项目标第j专家的最小估计值。(2)计算某个目标的权重(9)式中wlj—第l项目标由第j个专家所算出的权重。(3)计算某个目标的组合权重(10)其中Wl—第l目标的组合权重。对于式（7）可求得某一组合权重为：：w1=0.30；w2=0.25；w3=0.24；w4=0.213措施增油目标规划模型与优化策略在油田开发后期有效增油措施项目减少增产难度加大。因此从优先目标出发应尽量采取投入少产出多的措施获取各种措施的优化配置方案为此结合SL油田的实际构建了基于目标规划的油田开发措施增油模型。xj≥0di－≥0di+≥0d5j－≥0d5j+≥0(i=1234；j=12……9)4增油措施策略分析对上述模型由计算机求得油田开发增油措施目标规划模型的组合策略其各阶段的最优结果如表（1）