一种水驱油田开发规划离散优化方法技术

本发明专利技术公开了一种水驱油田开发规划离散优化方法,包括以下步骤:S10、离散化水驱油田开发产油量、工作量；S20、建立水驱油田开发产量预测模型；S30、确定水驱油田开发规划目标函数；S40、建立水驱油田开发规划约束条件模型；S50、根据以上四步建立的函数，运用MATLAB软件求解目标函数。本发明专利技术给出了水驱油田开发规划离散优化方法，用于水驱油田开发规划，提供水驱油田开发最优的开发方式，为油田开发规划管理者选择开发规划方案提供依据，避免开发资源的浪费，节约开发成本。形成一种新的水驱油田开发规划离散优化方法,更具有客观性、准确性和实用性。

A Discrete Optimization Method for Development Planning of Waterflooding Oilfield

The invention discloses a discrete optimization method for water drive oilfield development planning, which includes the following steps: S10, discrete water drive oilfield development production and workload; S20, establishment of water drive oilfield development production prediction model; S30, determination of water drive oilfield development planning objective function; S40, establishment of water drive oilfield development planning constraints model. S50. According to the functions established in the above four steps, the objective function is solved by using MATLAB software. The invention provides a discrete optimization method for water drive oilfield development planning, which is used for water drive oilfield development planning, provides the optimal development mode for water drive oilfield development, provides a basis for oilfield development planning managers to select development planning scheme, avoids waste of development resources and saves development cost. A new discrete optimization method for water drive oilfield development planning is formed, which is more objective, accurate and practical.

【技术实现步骤摘要】
一种水驱油田开发规划离散优化方法
本专利技术涉及油气田开发
，具体为一种水驱油田开发规划离散优化方法。
技术介绍
石油作为重要的常规资源，水驱油田开发是一个复杂的系统，水驱油田开发涉及多个开发区块，老区老井、老区新井及新区新井等多种情况的开发规划。水驱油田开发的最终目标是达到水驱油田整体的效益最大和总净现值最大。涉及水驱开发油田效益的影响因素包括固定资产折旧、存量的操作费用、单位油应负担的管理费用、销售费用、自然油操作成本、新井产量应负担的投资、措施产量分摊的措施成本、单位油应负担的管理费用和销售费用等，这些因素中一些是相对较为固定人为不可控，一些因素是人为可控的，因此，为了提高油田产量，降低投资、操作成本，做到效益最优化，可以从增量(单位变动成本指增加一个单位产量所增加的成本)的角度来建立开发规划优化模型。目前，专门针对水驱油田开发规划优化的方法较少。因此，建立一套水驱油田开发规划优化方法是必要的，实现对水驱油田开发规划定量描述，通过计算得到最优的开发规划方案，进而达到油田水驱最优开发的目的。
技术实现思路
本专利技术给出了水驱油田开发规划离散优化方法，用于水驱油田开发规划，提供水驱油田开发最优的开发方式，为油田开发规划管理者选择开发规划方案提供依据，避免开发资源的浪费，节约开发成本。形成一种新的水驱油田开发规划离散优化方法,更具有客观性、准确性和实用性。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种水驱油田开发规划离散优化方法，步骤如下；S10、离散化油田水驱开发量；S20、建立油田水驱开发量预算模型；S30、确定油田水驱开发规划总利润最大和净现值最大目标函数；S40、建立油田水驱开发规划约束条件模型；S50、根据以上四步建立的函数，运用MATLAB软件求解目标函数，得到最优的油田开发规划方法。优选的，根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S20中的中建立水驱油田开发产量预测模型：①老区老井的产量为：其中，为第k个区块的老井初始产量，为其初始措施增油量，λ1k为第k个区块老井的自然递减率；②老区新井的产量为；③新区新井的产量为：优选的，根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述S30中确定水驱油田开发规划目标函数：设各区块老区老井、老区新井及新区新井第i年的吨油利润为：P(i)＝(P11(i),P12(i),...,P1m(i),P21(i),P22(i),...,P2m(i),P31(i),P32(i),...,P3n(i))(4)；各措施工作量、钻井工作量第i年的单位成本分别为：C(i)＝(C11(i),C12(i),...,C1m(i),C21(i),C22(i),...,C2m(i),C31(i),C32(i),...,C3n(i))(5)；故原p年总利润最大和q年净现值最大优化模型的目标函数可离散化为：其中，P为油价；s为商品率；C分别为每年成本；C附加为每年的销售税金；C完全为第t年的完全成本；Y2(t)、Y3(t)分别为新、老区第t年产油量；Y(t)为第t年总产量；I(t)为第t年的总投资；rt为折现率。优选的，所述的步骤S40建立水驱油田开发规划约束条件模型：①产油量约束：老区新井每年产量Y2(t)不得小于下限值Y2(t)水驱油田新区新井每年产量Y3(t)不得小于下限值Y3(t)；即：其中：Y2(t)为老区老井新钻井当年产量，Y3(t)为新区新钻井当年产量，分新区和老区给约束(当年产量的约束，即产量系数取1时，进行投资的新钻井产量)；老区新井当年产量下限值Y2(t)，新区新井当年产量下限值Y3(t)；对应老区新井产量Y2(t)和新区产量Y3(t)的具体表达式由下文给出。老区新井产量：Y2(i)表示第i年老区新井的产量；u2(i)表示第i年的老区钻井工作量；λ2为老区新井与累计井数相关的递减率；为累计井数；β(i-l+1)为l年的新钻井在第i年的产量系数。老区新井产量：y2k(i)表示第k个区块第i年老区新井的产量；u2k(i)表示第k个区块第i年的老区钻井工作量；λ2k为老区新井第k个区块与累计井数相关的递减率；为累计井数t为累计井数的初始年份；t0为累计井数的截止年份，即规划年当年；β(i-l+1)为l年的新钻井在第i年的产量系数。②投资约束：陆上水驱油田对规划年给定投资不能超过给定上限值，即：其中：为水驱油田第t年的投资上限值；I1(t)为新区第t年投资表达式，I2(t)为老区老井第t年投资表达式，对应的具体表达式如下：新区新井投资老区新投资新老区总投资I(t)＝I1(t)+I2(t)(13)注：x为井深，α为地面建设占总投资的比例，新区增量α1，老区增量α2。③吨油成本约束水驱油田新区和老区新井的吨油成本不能大于规定吨油成本上限值即：每年总成本：C(t)＝C1(t)+C2(t)(t＝1,2,3...,p)(15)每年总产量：Y(t)＝Y1(t)+Y2(t)(t＝1,2,3...,p)(16)其中：C(t)为水驱油田新区和老区新井第t年的成本总和，Y(t)为水驱油田新区和老区新井第t年的产量总和；新区第t年的成本C1(t)、老区新井第t年的成本C2(t)、新区第t年的产量Y1(t)和老区老井第t年的产量Y2(t)的具体表达式由下文给出；吨油成本上限值即每年吨油成本不能超2500(万元/万吨)。成本＝动力费+折旧折耗+作业费+人工成本+其它费用(17)其中，动力费是通过与产液量建立直接关系，然后通过新老区初含水与含水上升率实现产液量与产油量的关系建立，最终实现动力费与产油量的间接关系模型的建立；折旧折耗则主要受到投资、产油量和可采储量的影响；作业费、人工成本和其他费用我们把它们当做一个整体，主要与每年的工作量，即每年开井数或者钻井数有关。1)动力费老区新井动力费模型：新区新井动力费模型：折旧折耗新区新井的新增可采储量：老区新井的新增可采储量：故，新区新井折旧折耗：老区新井折旧折耗：3)作业费+人工成本+其他费用(作业费+人工成本+其他费用)＝k1×累积新井开油井数故，新区新井：老区新井：4)销售税金与附加新区新井：C附加新区＝67.254y3(i)(23)老区新井：C附加老区＝67.254y2(i)(24)④工作量约束对于规划新区新井和老区新井给定上限约束和下限约束，即：新区新井约束：老区新井约束：其中，u1(t)为水驱油田新区第t年新钻井数，u2(t)为水驱油田老区新井第t年新钻井数，并且给定新区钻井数上限值老区新井新钻井数上限值新区钻井数下限值u1，老区新井新钻井数下限值u2。⑤储采平衡约束：新区新井可采储量NR1、老区新井可采储量NR2大于水驱油田总产量，其中水驱油田总产量包括新区产量Y1(t)、老区新井产量Y2(t)和老区老井产量Y3(t)。即：注：由于储采平衡为水驱总体，所以产量还包括老区老井产量Y3(i)(老区老井产量等于规划年前一年产量Q1,产量递减率为d)，但在优化模型中不涉及老区老井产量。即老区老井产量：Y3(t)＝Q1(1-d)t(29)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该水驱油田开发规划离散优化方法；通过建立水驱油田开发产量预测模型和确定油田水驱开发规划总利润最大和净现值最大目标函数，用于水驱油田开发规划，提供水驱油田开发最优的开发方式，为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水驱油田开发规划离散优化方法，其特征在于：步骤如下；S10、离散化油田水驱开发量；S20、建立油田水驱开发量预算模型；S30、确定油田水驱开发规划总利润最大和净现值最大目标函数；S40、建立油田水驱开发规划约束条件模型；S50、根据以上四步建立的函数，运用MATLAB软件求解目标函数，得到最优的油田开发规划方法。

【技术特征摘要】
1.一种水驱油田开发规划离散优化方法，其特征在于：步骤如下；S10、离散化油田水驱开发量；S20、建立油田水驱开发量预算模型；S30、确定油田水驱开发规划总利润最大和净现值最大目标函数；S40、建立油田水驱开发规划约束条件模型；S50、根据以上四步建立的函数，运用MATLAB软件求解目标函数，得到最优的油田开发规划方法。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S20中的中建立水驱油田开发产量预测模型：①老区老井的产量为：其中，为第k个区块的老井初始产量，为其初始措施增油量，λ1k为第k个区块老井的自然递减率；②老区新井的产量为；③新区新井的产量为：3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述S30中确定水驱油田开发规划目标函数：设各区块老区老井、老区新井及新区新井第i年的吨油利润为：P(i)＝(P11(i),P12(i),...,P1m(i),P21(i),P22(i),...,P2m(i),P31(i),P32(i),...,P3n(i))(4)；各措施工作量、钻井工作量第i年的单位成本分别为：C(i)＝(C11(i),C12(i),...,C1m(i),C21(i),C22(i),...,C2m(i),C31(i),C32(i),...,C3n(i))(5)；故原p年总利润最大和q年净现值最大优化模型的目标函数可离散化为：其中，P为油价；s为商品率；C分别为每年成本；C附加为每年的销售税金；C完全为第t年的完全成本；Y2(t)、Y3(t)分别为新、老区第t年产油量；Y(t)为第t年总产量；I(t)为第t年的总投资；rt为折现率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤S40建立水驱油田开发规划约束条件模型：①产油量约束：老区新井每年产量Y2(t)不得小于下限值Y2(t)水驱油田新区新井每年产量Y3(t)不得小于下限值Y3(t)；即：其中：Y2(t)为老区老井新钻井当年产量，Y3(t)为新区新钻井当年产量，分新区和老区给约束(当年产量的约束，即产量系数取1时，进行投资的新钻井产量)；老区新井当年产量下限值Y2(t)，新区新井当年产量下限值Y3(t)；对应老区新井产量Y2(t)和新区产量Y3(t)的具体表达式由下文给出。老区新井产量：Y2(i)表示第i年老区新井的产量；u2(i)表示第i年的老区钻井工作量；λ2为老区新井与累计井数相关的递减率；为累计井数；β(i-l+1)为l年的新钻井在第i年的产量系数。老区新井产量：y2k(i)表示第k个区块第i年老区新井的产量；u2k(i)表示第k个区块第i年的老区钻井工作量；λ2k为老区新井第k个区块与累计井数相关的递减率；为累计井数t为累计井数的初始年份；t0为累计井数的截止年份，即规划年当年；β(i-l...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵星，赫恩杰，
申请(专利权)人：成都北方石油勘探开发技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51