【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田管控，尤其涉及一种基于自适应差分进化的注水优化方法及系统。
技术介绍
1、注水压力的高低，是决定油田合理开发和地面管线及设备的重要参数。采油时注水可以大幅度提高油藏采收率，但是注水开发技术中每条注水汇管的耗能都是巨大的，通过调节注水汇管的压力值，能够优化各注水井口的压力，使得满足日采油量的同时，降低注水系统的能耗。
2、专利技术人发现，传统的采油注水技术对于注水汇管压力值的优化主要根据经验以人工调整为主，其中包含较多人为主观判断，无法做到及时准确地调整，使得采油注水生产过程中的能耗难以降低，且目前的方法不能在满足注水井日配注量的情况下达到能耗最低的目的。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于自适应差分进化的注水优化方法及系统，本专利技术根据日均压力和日均流量历史数据和约束条件，构建了注水优化的第一目标函数和第二目标函数，通过对注水压力的调节和优化，能够在满足注水井日配注量的情况下达到能耗最低的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于自适应差分进化的注水优化方法，包括：
4、获取注水井的日均压力和日均流量历史数据；
5、利用注水井的日均压力和日均流量，拟合得到注水汇管日注水量；拟合注水汇管日注水量时，以满足日注水量和日配注量，并且不超过日注水量和日配注量为目标构建第一目标函数；基于自适应差分进化，对注水汇管日注水量的
6、利用注水井的日均压力，拟合得到注水汇管压力；拟合注水汇管压力时，以注水汇管日耗电量最少为目标构建第二目标函数，所述注水汇管日耗电量利用所述注水汇管压力与所述注水汇管日注水量拟合得到；基于自适应差分进化，对注水汇管压力的拟合进行优化，根据所述第二目标函数为适应度函数，得到种群中个体的适应度，以适应度值最小为目标进行迭代计算，直至满足预设的迭代结束条件。
7、进一步的，对日均压力和日均流量进行异常处理，以平均值和三倍标准差之和为上限，以平均值和三倍标准差之差为下限，超出上下限范围的数据判定为异常数据；删除空值、负值和异常数据。
8、进一步的，注水汇管日注水量的拟合，注水汇管压力的拟合以及注水汇管日耗电量的拟合，均采用支持向量积拟合方法进行。
9、进一步的，采用均方根误差，对拟合结果与实际检测结果进行比较。
10、进一步的，第一目标函数为：，其中，为日注水量与日配注量的差值；第二目标函数为：，其中，为通过汇管日注水量和汇管压力对汇管日耗电量的拟合函数。
11、进一步的，选取注水系统运行历史数据中注水井压力值和流量值的最大值和最小值，分别作为压力区间和流量区间的上界和下界；在压力区间和流量区间内分别随机生成一个压力值和流量值，组成一个个体；重复个体组成过程，得到包括多个个体的初始种群；
12、采用自适应差分进化算法建立优化模型，通过变异、交叉、选择和参数自适应更新操作，以所述第一目标函数为适应度函数，计算初始种群中个体的适应度，以适应度值最小为目标进行迭代计算，以迭代次数达到最大或函数值不再变小为迭代结束条件，满足迭代结束条件后得到优化后的种群；
13、从最终迭代得到的种群中选择适应度最高的个体作为优化结果，得到井口最优压力和流量。
14、进一步的，选取拟合得到的汇管日注水量和汇管压力作为区间下限；选取注水系统历史运行数据中汇管日注水量和汇管压力的最大值作为区间上限；在区间内分别随机生成一个汇管日注水量和汇管压力值，组成一个个体；重复个体组成过程，得到包括多个个体的初始种群；
15、采用自适应差分进化算法建立优化模型，通过变异、交叉、选择和参数自适应更新操作，根据所述第二目标函数为适应度函数，得到种群中个体的适应度，以适应度值最小为目标进行迭代计算，以迭代次数达到最大或函数值不再变小为迭代结束条件，满足迭代结束条件后得到优化后的种群；
16、从最终迭代得到的种群中选择适应度最高的个体作为优化结果，得到注水井汇管最优压力。
17、第二方面，本专利技术还提供了一种基于自适应差分进化的注水优化系统，包括：
18、数据采集模块，被配置为：获取注水井的日均压力和日均流量历史数据；
19、日注水量拟合模块，被配置为：利用注水井的日均压力和日均流量，拟合得到注水汇管日注水量；拟合注水汇管日注水量时，以满足日注水量和日配注量，并且不超过日注水量和日配注量为目标构建第一目标函数；基于自适应差分进化，对注水汇管日注水量的拟合进行优化，根据所述第一目标函数为适应度函数，得到种群中个体的适应度，以适应度值最小为目标进行迭代计算，直至满足预设的迭代结束条件；
20、压力模块，被配置为：利用注水井的日均压力，拟合得到注水汇管压力；拟合注水汇管压力时，以注水汇管日耗电量最少为目标构建第二目标函数，所述注水汇管日耗电量利用所述注水汇管压力与所述注水汇管日注水量拟合得到；基于自适应差分进化，对注水汇管压力的拟合进行优化，根据所述第二目标函数为适应度函数，得到种群中个体的适应度，以适应度值最小为目标进行迭代计算，直至满足预设的迭代结束条件。
21、第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了第一方面所述的基于自适应差分进化的注水优化方法的步骤。
22、第四方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的基于自适应差分进化的注水优化方法的步骤。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
24、本专利技术首先，利用注水井的日均压力和日均流量，拟合得到注水汇管日注水量；拟合注水汇管日注水量时，以满足日注水量和日配注量，并且不超过日注水量和日配注量为目标构建第一目标函数；基于自适应差分进化，对注水汇管日注水量的拟合进行优化，根据所述第一目标函数为适应度函数，得到种群中个体的适应度，以适应度值最小为目标进行迭代计算，直至满足预设的迭代结束条件；然后，利用注水井的日均压力，拟合得到注水汇管压力；拟合注水汇管压力时，以注水汇管日耗电量最少为目标构建第二目标函数，所述注水汇管日耗电量利用所述注水汇管压力与所述注水汇管日注水量拟合得到；基于自适应差分进化，对注水汇管压力的拟合进行优化，根据所述第二目标函数为适应度函数，得到种群中个体的适应度，以适应度值最小为目标进行迭代计算，直至满足预设的迭代结束条件；本专利技术根据日均压力和日均流量历史数据和约束条件，构建了注水优化的第一目标函数和第二目标函数，通过对注水压力的调节和优化，能够在满足注水井日配注量的情况下达到能耗最低的目的；通过拟合方法和自适应差分进化方法，避免了人工本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，对日均压力和日均流量进行异常处理，以平均值和三倍标准差之和为上限，以平均值和三倍标准差之差为下限，超出上下限范围的数据判定为异常数据；删除空值、负值和异常数据。
3.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，注水汇管日注水量的拟合，注水汇管压力的拟合以及注水汇管日耗电量的拟合，均采用支持向量积拟合方法进行。
4.如权利要求3所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，采用均方根误差，对拟合结果与实际检测结果进行比较。
5.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，第一目标函数为：，其中，为日注水量和日配注量的差值；第二目标函数为：，其中，为汇管日注水量和汇管压力对汇管耗电量的拟合函数。
6.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，选取注水系统运行历史数据中注水井压力值和流量值的最大值和最小值，分别作
7.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，选取拟合得到的汇管日注水量和汇管压力作为区间下限；选取注水系统历史运行数据中汇管日注水量和汇管压力的最大值作为区间上限；在区间内分别随机生成一个汇管日注水量和汇管压力值，组成一个个体；重复个体组成过程，得到包括多个个体的初始种群；
8.一种基于自适应差分进化的注水优化系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-7任一项所述的基于自适应差分进化的注水优化方法的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-7任一项所述的基于自适应差分进化的注水优化方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，对日均压力和日均流量进行异常处理，以平均值和三倍标准差之和为上限，以平均值和三倍标准差之差为下限，超出上下限范围的数据判定为异常数据；删除空值、负值和异常数据。
3.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，注水汇管日注水量的拟合，注水汇管压力的拟合以及注水汇管日耗电量的拟合，均采用支持向量积拟合方法进行。
4.如权利要求3所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，采用均方根误差，对拟合结果与实际检测结果进行比较。
5.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，第一目标函数为：，其中，为日注水量和日配注量的差值；第二目标函数为：，其中，为汇管日注水量和汇管压力对汇管耗电量的拟合函数。
6.如权利要求1所述的一种基于自适应差分进化的注水优化方法，其特征在于，选取注水系统运行历史数据中注水井压...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈关忠，张宇尧，张立伟，聂秀山，刘新锋，杨珂，杜升云，宋冰飞，张朝阳，韩增潇，张紫茉，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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