基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法技术

本发明专利技术涉及石油开法技术领域，特别涉及一种基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法，首先，借助中智不确定语言变量来描述石油开发方案评价信息，接着运用中智灰色关联分析模型与Banzhaf值来客观确定指标权重信息，最后利用Banzhaf中智不确定语言Choquet平均算子来对指标间存在复杂关系的石油开发方案的评价信息进行有效集成，进而确定最优的石油开发方案。本发明专利技术的有益效果是：能够精确刻画油田开发方案评价信息，有效克服油田开发评价信息损失的缺陷。弥补了回归分析在统计数据不稳定、数据有限、数据无规律、数据灰度大时效果不良的不足。可以反映指标之间存在的偏好间的关联、互补/冗余关联以及相关关联，获得更可靠、准确的最优油田开发方案。准确的最优油田开发方案。准确的最优油田开发方案。

【技术实现步骤摘要】
基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法


[0001]本专利技术涉及石油开发
，特别涉及一种基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法。

技术介绍

[0002]油田开发相当复杂，其开采的状况与环境变化多端，是一项周期长、风险大、投资高的复杂系统。复杂系统本身的模糊性，油田开发者知识的局限性以及决策专家主观性，决定了油田开发方案制定过程中往往伴随着不确定性。另外，油田开发方案普遍受到多种因素影响，例如开发成本、开发风险、地面配套建设、井网部署、采油量、土壤植被等，故石油开发方案评估是一个多指标的决策的问题。由于油田开发的不确定性，油田开发评估指标的数据往往涉及模糊性与主观性。在投资有限的条件下，油田管理人员需要对备选的油田开发项目进行综合评估，进而选择最优的方案来进行投资。因此，提出一种能够科学有效解决不确定性问题的综合评估方法，进行油田开发方案择优，对指导油田生产开发工作具有重要的理论价值与实践意义。
[0003]为解决油田开发项目方案优化选择问题，众多研究者从不同的角度提出了很多有效的决策模型和优化方法，然而，现有模型与方法尚存在以下问题需要进一步改善。首先，现有模型与方法主要运用精确值或者普通形式的模糊集来描述油田开发项目评价信息，而普通形式的模糊集只有一个隶属度，无法精确处理复杂决策问题。其次，现有模型与方法主要运用层次分析方法确定指标权重，而层次分析方法没有充分利用已有石油开发评估信息，具有较强的主观性，且石油开发项目指标过多时统计量大、权重难以确定。最后，现有模型与方法主要假设石油开放项目各个指标之间相互独立的假设，忽视了指标之间存在的关联信息。在实际的石油开发过程中，各个指标之间并非完全独立，而是存在复杂关系。例如，一般来说，风险较高的油田开发项目，收益往往也较多，而风险较低的油田开发项目，收益往往也较少。石油开发项目指标之间的关系会对决策结果产生重要的影响，故针对指标间具有关联性的石油开发问题进行研究具有重要的价值。
[0004]中智集是描述不确定信息的最完备工具之一，由独立的不确定隶属度、真值隶属度以及谬误隶属度组成，能够更加全面地描述不完整、不一致以及不精确信息，是对模糊集以及直觉模糊集地一种拓展。不确定语言变量能够有效刻画定性评价信息，其暗含了属性隶属于语言变量的程度为1，无法表征决策者的非隶属度和不确定隶属程度。中智不确定语言变量作为中智集与不确定语言变量的一般化形式，能够表达出某一不确定语言变量的不确定隶属度、隶属度以及非隶属度，进一步提高了对石油开发过程中的不确定信息的表达能力，可以更加细腻地刻画石油开发评价指标的模糊本质，保证石油开发优化结果更加合理。
[0005]灰色关联分析方法作为一种系统分析的现代统计方法，主要作用是根据参考序列曲线形状的相似程度来确定其相关序列之间的关联度。该方法弥补了回归分析在统计数据不稳定、数据有限、数据无规律、数据灰度大时效果不良的不足，在石油开发项目评估方面
有较高的实用价值。
[0006]基于模糊测度的Choquet积分可以反映指标之间存在的偏好间的关联、互补/冗余关联以及相关关联，适合作为解决存在复杂关系的信息集成算子。Banzhaf值是一种特殊的模糊测度，广义Banzhaf值不仅考虑单个指标或指标集之间的一种模糊测度，而且考虑单个指标或指标集之间的整体平均模糊测度。
[0007]鉴于以上分析，为克服现有模型方法缺陷，本申请提出基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发方案优化方法。具体来说，首先，借助中智不确定语言变量来描述石油开发方案评价信息，接着运用中智灰色关联分析模型与Banzhaf值来客观确定指标权重信息，最后利用Banzhaf中智不确定语言Choquet平均算子来对指标间存在复杂关系的石油开发方案的评价信息进行有效集成，进而确定最优的石油开发方案。

技术实现思路

[0008]本专利技术为了弥补现有技术中油田开发优化方法的以下三点不足：1.现有研究主要运用精确值或者普通形式的模糊集来描述油田开发项目评价信息，而普通形式的模糊集只有一个隶属度，无法精确处理石油开发决策问题，导致存在一定程度信息损失；2.现有研究主要运用层次分析方法确定指标权重，而层次分析方法没有充分利用已有石油开发评估信息，具有较强的主观性，且石油开发项目指标过多时统计量大、权重难以确定；3.现有研究主要假设石油开放项目各个指标之间相互独立的假设，忽视了指标之间存在的关联信息，会导致获得的最优石油开发方案并不合理。在实际的石油开发过程中，各个指标之间并非完全独立，而是存在复杂关系。例如，一般来说，风险较高的油田开发项目，收益往往也较多，而风险较低的油田开发项目，收益往往也较少。提供了一种基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法。
[0009]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0010]一种基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011]S1，通过中智不确定语言评估信息获取是有开发方案的评价矩阵，具体为：
[0012]S11，成立石油开发专家小组；
[0013]S12，由专家小组确定石油开发方案及其相应的评价指标体系；
[0014]S13，借助中智不确定语言变量评估石油开发方案，得到中智不确定语言模糊评估矩阵；
[0015]S14，根据中智不确定语言变量的互补关系，把成本型指标转换成效益型指标，得到标准化评价矩阵；
[0016]S2，确定石油开发方案指标权重，具体为：
[0017]S21，计算标准化中智不确定语言评价矩阵的整理相接和负理想解；
[0018]S22，计算各个方案与正理想方案和负理想方案关于各个指标的灰色关联系数；
[0019]S23，依据灰色关联分析原理与Banzhaf值，建立求解指标集上的模糊测度的权重优化模型；
[0020]S24，根据广义Banzhaf值，计算指标集上的广义Banzhaf值；
[0021]S3，对石油开发方案进行排序与择优，具体为：
[0022]S31，获得油田开发方案的综合指标值；
[0023]S32，计算油田开发方案的综合指标值的得分函数值、精确数值和确定性函数值；
[0024]S33，根据得分函数、精确函数以及确定函数的大小，选择最优的油田开发方案。
[0025]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述S12具体为，油田开发专家小组确定m个石油开发方案Z＝{z1,z2,
…
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}，接着通过设计调查问卷与专家访谈，确定n个油田开发方案指标C＝{c1,c2,
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[0026]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述13具体为，根据中智不确定语言变量的定义，油田开发专家小组对油田开发方案Z＝{z1,z2,
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}的n个评价指标C＝{c1,c2,
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，通过中智不确定语言评估信息获取是有开发方案的评价矩阵，具体为：S11，成立石油开发专家小组；S12，由专家小组确定石油开发方案及其相应的评价指标体系；S13，借助中智不确定语言变量评估石油开发方案，得到中智不确定语言模糊评估矩阵；S14，根据中智不确定语言变量的互补关系，把成本型指标转换成效益型指标，得到标准化评价矩阵；S2，确定石油开发方案指标权重，具体为：S21，计算标准化中智不确定语言评价矩阵的整理相接和负理想解；S22，计算各个方案与正理想方案和负理想方案关于各个指标的灰色关联系数；S23，依据灰色关联分析原理与Banzhaf值，建立求解指标集上的模糊测度的权重优化模型；S24，根据广义Banzhaf值，计算指标集上的广义Banzhaf值；S3，对石油开发方案进行排序与择优，具体为：S31，获得油田开发方案的综合指标值；S32，计算油田开发方案的综合指标值的得分函数值、精确数值和确定性函数值；S33，根据得分函数、精确函数以及确定函数的大小，选择最优的油田开发方案。2.根据权利要求1所述的基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法，其特征在于：所述S12具体为，油田开发专家小组确定m个石油开发方案Z＝{z1,z2,
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}的n个评价指标C＝{c1,c2,
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}进行评价，得到方案相对于指标的评价值，即语言变量、隶属度、不确定隶属度以及非隶属度构成的中智不确定语言评价矩阵所述14具体为，根据中智不确定语言变量的补集，对中智不确定语言评价矩阵进行标准化处理，得到标准化中智不确定语言评价矩阵A＝[a
ij
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×
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。4.根据权利要求1所述的基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法，其特征在于：所述S21具体为，依据标准化中智不确定语言评价矩阵A＝[a
ij
]
m
×
n
，计算正理想解和负理想解即：
5.根据权利要求1所述的基于中智不确定语言信息集成技术的油田开发优化方法，其特征在于：所述S22具体为，计算第i个方案与正理想方案关于第j个指标的灰色关联系数，即：其中，d
H
(a
ij
,a
j+
)为中智不确定语言变量a
ij
与a
j+
的欧式距离，ρ...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤国林，刘培德，刘政敏，滕飞，
申请(专利权)人：山东财经大学，
类型：发明
国别省市：