水驱油藏时间-注采速率联立型优化方法的研究及应用
发布时间：2023-02-28 19:26
现阶段我国的石油资源十分紧缺,石油需求缺口不断扩大。以大庆、胜利油田为代表的国内大多数油田开发已经进入了高含水阶段,其中油田累计产油量不断下降,同时水驱开采的成本亦不断增加,常规的注水调控方式诸如注采速率优化、Bang-Bang型调控等,已无法适应工程实际上的需求。合理调整油藏注水方式,优化配置油井工作方案,提高水驱油藏动用程度,改善油藏开发效果,具有重要的社会经济价值。为了进一步提高油田开发各个阶段的原油采收率,提升油藏水驱效率,本文提出时间-注采速率联立型优化方法,对水驱油藏联立型优化方法的优化效率进行了数值模拟研究。通过概念模型和胜利油田实际油藏,验证了时间-注水速率联立型优化方法在提升油藏采收率、净现值(NPV)等经济指标上的显著成效。将联立型优化方法应用到Bang-Bang型调控优化效率问题的研究中去,以时间-注采速率联立优化得到的最优解为参照,分析从开发初期到高含水整个开发阶段的Bang-Bang型调控的优化效率,讨论了影响Bang-Bang型调控优化效率的因素,包括边界效应、水油驱替特征、注采井井间夹角、注采井井距比,归纳和总结了各影响因素的作用规律。具体内容如下:时间-...
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 最优化方法发展
1.3 注采速率优化方法
1.4 基于Bang-Bang型调控的分段时间优化方法
1.5 本文的研究工作
第2章 时间-注采速率联立型优化方法的数学模型
2.1 最优化理论基础
2.1.1 最优化问题的数学模型
2.1.2 最优化问题的求解
2.2 时间-注采速率联立型优化方法介绍
2.2.1 性能指标
2.2.2 优化变量
2.2.3 目标函数
2.2.4 约束条件
2.3 求解时间-注采速率联立型优化问题的准备工作
2.3.1 数学模型
2.3.2 解约束方法
2.3.3 求解步骤
2.4 时间-注采速率联立型优化问题的求解方法
2.4.1 拉格朗日乘子法
2.4.2 最速下降法
2.5 油藏数值模拟方法
2.5.1 油水两相流控制方程
2.5.2 控制方程的离散
2.5.3 非线性方程组的求解
2.6 本章小结
第3章 联立型优化方法的开发效率研究
3.1 两注一采概念模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 时间-注水速率联立型优化增产效果研究
3.1.3 时间-注水速率联立型优化驱替效率研究
3.1.4 生产过程分段数对联立型优化效率、计算速度的影响 3.1.5 联立型优化与其它优化方案对比
3.1.5 联立型优化与其它优化方案对比
3.2 多注一采概念模型
3.2.1 模型建立
3.2.2 时间-注水速率联立型优化增产效果研究
3.2.3 时间-注水速率联立型优化驱替效率研究
3.2.4 生产过程分段数对联立型优化效率、计算速度的影响
3.2.5 联立型优化与其它优化方案对比
3.3 本章小结
第4章 利用联立型优化方法提升实际油藏开发效率
4.1 目标区块介绍
4.2 时间-采液速率联立型优化方法
4.3 二维改善水驱开发效果分析
4.4 三维改善水驱开发效果分析
4.5 本章小结
第5章 基于联立型优化方法研究Bang-Bang型调控效率
5.1 Bang-Bang型调控数学模型及分析
5.2 开采时间对Bang-Bang型调控优化效率的影响
5.2.1 “活塞式”驱替
5.2.2 “非活塞式”驱替
5.3 小区块油藏Bang-Bang型调控影响因素分析
5.3.1 “活塞式”驱替
5.3.2 “非活塞式”驱替
5.4 大区块油藏Bang-Bang型调控影响因素分析
5.4.1 “活塞式”驱替
5.4.2 “非活塞式”驱替
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文工作的创新点
6.3 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文
本文编号：3751708
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
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摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 最优化方法发展
1.3 注采速率优化方法
1.4 基于Bang-Bang型调控的分段时间优化方法
1.5 本文的研究工作
第2章 时间-注采速率联立型优化方法的数学模型
2.1 最优化理论基础
2.1.1 最优化问题的数学模型
2.1.2 最优化问题的求解
2.2 时间-注采速率联立型优化方法介绍
2.2.1 性能指标
2.2.2 优化变量
2.2.3 目标函数
2.2.4 约束条件
2.3 求解时间-注采速率联立型优化问题的准备工作
2.3.1 数学模型
2.3.2 解约束方法
2.3.3 求解步骤
2.4 时间-注采速率联立型优化问题的求解方法
2.4.1 拉格朗日乘子法
2.4.2 最速下降法
2.5 油藏数值模拟方法
2.5.1 油水两相流控制方程
2.5.2 控制方程的离散
2.5.3 非线性方程组的求解
2.6 本章小结
第3章 联立型优化方法的开发效率研究
3.1 两注一采概念模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 时间-注水速率联立型优化增产效果研究
3.1.3 时间-注水速率联立型优化驱替效率研究
3.1.4 生产过程分段数对联立型优化效率、计算速度的影响 3.1.5 联立型优化与其它优化方案对比
3.1.5 联立型优化与其它优化方案对比
3.2 多注一采概念模型
3.2.1 模型建立
3.2.2 时间-注水速率联立型优化增产效果研究
3.2.3 时间-注水速率联立型优化驱替效率研究
3.2.4 生产过程分段数对联立型优化效率、计算速度的影响
3.2.5 联立型优化与其它优化方案对比
3.3 本章小结
第4章 利用联立型优化方法提升实际油藏开发效率
4.1 目标区块介绍
4.2 时间-采液速率联立型优化方法
4.3 二维改善水驱开发效果分析
4.4 三维改善水驱开发效果分析
4.5 本章小结
第5章 基于联立型优化方法研究Bang-Bang型调控效率
5.1 Bang-Bang型调控数学模型及分析
5.2 开采时间对Bang-Bang型调控优化效率的影响
5.2.1 “活塞式”驱替
5.2.2 “非活塞式”驱替
5.3 小区块油藏Bang-Bang型调控影响因素分析
5.3.1 “活塞式”驱替
5.3.2 “非活塞式”驱替
5.4 大区块油藏Bang-Bang型调控影响因素分析
5.4.1 “活塞式”驱替
5.4.2 “非活塞式”驱替
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文工作的创新点
6.3 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文
本文编号：3751708
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