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海上油田开发的核心目标是在平台寿命期内实现最大经济采收率,调整注采结构、优化开发生产系统是重要的增产措施之一。将整个油田开发的全过程看做一个复杂的大系统,以经济效益的最大化为目标,基于梯度优化算法和极大值原理建立了海上油田注采结构优化方法,使油藏开发动态实时处于最优,进而对开发生产系统进行整体优化,形成了一套适用于海上油田开发生产系统的优化决策技术,并以海上M油田目标区为例实现了海上油田开发生产过程整体优化,为实现海上油田高效开发提供了理论和技术支持。
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• 132 •
否油天然气学报
2012
年
3
月第
34
卷第
3
期
Journal of Oil and Gas Technology Mar.2012
Vo
l.
34
No.3
海上油田开发生产系统整体优化决策技术
耿站立,孙福筒,田
翼
(申海油研究总院,北京
100027)
姚
军,张
凯
(中国石油大学(华东〉石油工程学院,山东青岛
266555)
[摘要]海上油田开发的核心目标是在平台寿命期内实现最大经济采收率,调整注采结构、优化开发生产
系统是重要的增产措施之一。将整个油田开发的全过程看做一个复杂的大系统,以经济效益的最大化为
目标,基于梯度优化算法和极大值原理建立了海上油田注采结构优化方法,使油藏开发动态实时处于最
优,进而对开发生产系统进行整体优化,形成了一套适用于海上油田开发生产系统的优化决策技术,并
以海上
M
油田目标区为例实现了海上油田开发生产过程整体优化,为实现海上油田高效开发提供了理论
和技术支持。
[关键词]海上油田;高效开发;注采结构;整体优化;梯度优化算法
[中图分类号]
TE319
[文献标识码]
A
[文章编号]
1000 - 9752 (2012)
03
- 0132 -
04
由于海上稠油砂岩油藏非均质性强,导致指进现象严重、水淹不均等诸多问题,成为海上油田在平
台寿命期内实现经济高效开发目标的障碍。为了缓解此类现象,陆上油田常采用间歇注水、调向注水等
方式促进毛细管渗吸作用,扩大注入水波及效率,关键和难点在于何时调、调哪些井、怎样调?
20
世
纪
80
年代,开始使用油藏数值模拟技术解决上述问题。该项技术通过模拟油水井不同的调控方式,根
据生产指标优选出相对最优的调控方案,取得了良好的效果。但是,各井的调控指标仅限于人为设定的
有限的组合方式,得到的调控方案并不是最好的,方案具有"阶段设计、静态、试算"的特点,油藏的
潜力没有得到充分地发挥。国内外曾采用将经验方法、抽藏工程方法与最优化理论相结合的方式对油水
井配产,但仍无法解决调控时机的选取、考虑地层非均质特性等问题。针对以上瓶颈,提出了一种能够
使开发调整方案实时处于最优,从而达到高效开发油藏的"实时、动态、最优"开发调整方法。该方法
将最优控制原理和油藏数值模拟技术相结合,根据决策者的不同要求选取不同的目标函数、决策变量和
约束条件来建立油藏生产动态实时优化数学模型,然后选取高效的数值解法对所建立的模型进行求
解[汀,得到实时最优注采结构调控方案,进而对开发生产系统进行整体优化。
1
油藏注人与采出关系的优化数学模型
油藏生产系统整体优化决策是通过调控生产区块内各油水井间的产出量和注入量,最大化原油产
出,实现经济效益的最大化,属于最优控制问题的范畴口,飞基于考虑复杂边界、生产历史、多相流
动、非均质、井网以及井型等因素的真实油藏地质模型,在每个网格内建立油气水三相渗流方程,联立
所有渗流方程,取生产净现值为目标函数,组成油藏生产动态实时优化数学模型。该模型主要针对常规
水驱油藏,模型如下:
N-]
max[J
=
rþ(x
N
)
十三二
L"
(x
n+]
,u
u
,
m)
] V
n
ε(0
,
1
,
2
,...,
N-l)
(1)
约束条件为:
[收稿日期]
2011
-10
-
24
[基金项目]国家科技重大专顶(
2008ZX05024-004
)
;国家自然科学基金顶目
(61004095)
;载育部博士点基金顶目
(20100133120003)
。
[作者简介]
Ji')(
ii
占立(1
980-)
,男,
2003
i:t=大学毕血,博士,工程师,现主要从事油气田动态分析及开发现划研究工作。
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