油田开发规划决策支持系统优化模型

油田开发规划决策支持系统是一项系统 工程其设计的知识面广。内容复杂。决策问题的核心是资源的合理利用和分配。单目标线性规划模型就是在定产量的基础上建立起来的一种资源优化分配方法。追求在一定产量的基础上力求成本最低。多目标线性规划模型则是追求产量最高成本最低等目标而建立的-种分配模型。根据决策变量在约束条件的作用下,充分发挥油田的潜力。建立模型合理分配资源达到最优化生产。这就为油田开发决策者制定规划方案提供了科学方法和理论依据     

油田开发多目标规划模型与方案评价

提出了追求产量最高、成本最低为目标．并在一定约束条件下的油田开发多目标线性规划模型。介绍了该模型在预测产量方法和定产量方法优化规划方面的应用。以及对如何综合评价和优选开发方案。     

多准则多约束水平的油田措施结构优化模型及应用

针对油田开采系统的各种复杂因素和在油田开发规划时资源约束水平可能是不确定的或有多个决策者参与决策的问题,利用多目标线性规划的扩展理论和方法——多准则多约束水平线性规划的理论和方法,研究了油田的措施产量优化分配问题。建立了以措施产油量最大、措施的总效益最好为目标,以在不同资源约束水平下的措施产量、费用和工作量为约束条件的油田措施产量分配的优化模型。与以往的模型相比,该模型的约束条件的右边是不固定的。根据模型的特殊性,提出利用多准则多约束水平线性规划的内点法求解,即按约束水平的个数将模型拆分成相应个数的多目标线性规划,利用多目标线性规划的内点法求出对应的非劣解,最后求出原模型的解。实例研究结果表明,笔者建立的模型和提出的解法可成功地解决油田措施增油阶段的资源约束水平不固定或发生变化时,油田的措施产量最优分配决策问题,可为决策制定者提供相应的备选规划方案。     

随机油价下的油田开发规划优化模型

为了科学合理地制定油田开发规划方案，建立了随机油价下的油田开发规划优化模型。首先利用功能模拟原理（微分模拟方法及神经网络方法）建立油田采油厂产量与其对应影响因素的关联关系，然后在随机油价下，根据油田开发的实际情况，在对决策变量、目标函数、约束条件进行分析的基础上，研究每个采油厂或开发单元的具体情况并建立定产量、定成本、效益最好的产能分配优化模型，并采用改进内点法对优化模型进行求解。采用这一优化过程，成功地解决了油田开发规划中随机油价下的油田（采油厂）产量、工作量及成本的最优分配问题。将该模型应用干中国某油田中后期开发阶段产量规划中，产生了巨大的经济效益。表3参12     

油田开发多年规划单目标产量优化模型及应用

信赖域方法是研究最优化问题的有效方法之一。对于油田开发中的多年规划问题,根据功能模拟原理建立油田开发指标关联关系,可以建立油田开发多年规划单目标产量优化的非线性模型。从优化模型建立的三大要素（目标函数、决策变量、约束条件）分析出发,建立了以效益最好（定产量、定成本）为目标的优化模型,结合求解非线性规划的信赖域方法,提出一种油田开发多年规划单目标产量优化模型的求解算法,为合理开发油田提供了定量依据,并进行了实例分析,得出了较好的效果。     

多准则多约束水平的油田开发规划产量构成优化模型

综合考虑了多种资源约束水平的不确定性和油田开采系统的各种复杂因素,利用多约束水平线性规划框架研究了油田开发的产量构成优化问题,并建立了油田产量构成优化的优化模型.介绍了按全局产量构成优化分配和按采油厂产量构成优化分配建立优化模型的决策变量、目标函数、约束条件、约束水平、数学模型及求解思路.     

油田开发规划非线性多目标优化模型研究

为了编制油田的效益规划，实现对利润、产量、成本、投资多个目标的合理决策。根据油田开发的实际情况。将油田的构成细分为9个部分。建立了利润、产量、成本和投资的非线性多目标优化模型，将利润、产量、成本、投资4种油田开发指标分成不同的优先级进行优化。采用ARMAX模型预测模型参数。用多项式拟合描述产量与工作量之间的非线性关系。在对多目标设置不同优先级的基础上，应用基于遗传算法的逐层非线性多目标算法。较快地得到最优解，对油田效益规划的编制具有重要意义。     

利用多约束水平线性规划方法建立油田开发产量分配优化模型

综合考虑了多种资源约束水平的不确定性和油田开采系统的各种复杂因素,利用多约束水平线性规划方法研究了油田开发的产量分配问题,并建立了油田产量分配的优化模型.给出了该模型的一般算法,通过实例验证了该优化模型的可行性.利用该模型可以成功地解决油田的总产量分配到各二级开采单位的产量最优分配问题.     

油田开发二层规划优化模型研究

二层规划方法与理论是研究大系统和复杂系统的有效方法之一.从油田开发指标关联关系的建立出发,利用二层规划方法及理论对油田企业开发规划问题进行研究,并建立了以效益最好(定产量、定成本)为目标的油田企业优化模型.该优化模型成功地解决了油田企业产量分配问题以及采油厂各分项产量(通常含自然产量、措施产量、新区新井产量、老区新井产量)及对应的各项工作量及其它开发指标的最优构成问题,同时给出了模型的遗传算法步骤,并进行了实例分析.     

油田开发规划多目标优化方法

在油气田开发中 ,需要对产量、利润等多个目标进行合理的规划决策。根据油田开发的实际情况 ,将油田的产量、利润细分为九个部分 ,建立了油田开发规划目标数学模型 ,将利润、产量、成本、投资四种油田开发指标分成不同的优先级进行优化。在该模型中 ,可以根据不同的需要对优先级进行设置。通过对模型的数学处理 ,将模型转化成标准的多目标规划形式。利用某油田的有关数据 ,通过目标单纯型算法 ,给出了满意解。     

油田优化配产的区间线性规划模型

油田优化配产即油田企业对二级单位的产量、成本等进行优化配置,实现指标分解和整体效益最大化。油田配产涉及的规划总产量、规划总成本及二级单位的单位生产成本等参数往往具有不确定性,但均可用区间数表示。对区间线性规划模型的各种转换形式进行综述,给出了统一的确定型参数线性规划转换形式,定义了区间线性规划的λ-α水平解,并给出具体求解步骤。分别以产量最大化、成本最小化和利润最大化为目标函数,兼顾油田企业规划总成本、总产量及各二级单位生产能力上下限等约束,建立了油田优化配产的区间线性规划模型,给出了对应的确定型转换形式。SL油田优化配产实例表明,提出的油田优化配产区间线性规划模型理论基础成熟,求解简单易行,为油田配产提供了新的、更加接近实际的思路。     

装置加工费与加工量非线性函数的处理方法

由于装置加工成本和加工量之间的函数关系是非线性的，因此炼油和石油化工生产计划优化模型也变成非线性规划模型，不能直接用线性规划求解。本文提出了将非线性成本函数分段线性化，再用δ方法建立线性混合整数规划数学模型，并用此软件进行求解。还介绍了无混合整数规划软件可用时，用线性规划软件进行求解的案例分析法。     

炼油和石油化工生产计划模型中公用工程的优化

公用工程系统在炼油和石油化工生产的成本中占很大比重，在以往的炼油和石油化工生产计划优化模型中，公用工程消耗以企业内部价计入装置加工费，导致和经营生产实际的偏离。鉴此提出了建立公用工程数学模型的方法并将公用工程消耗纳入企业整体生产计划模型进行全局优化，以真实反映经营生产实际。使用这一方法可进一步提高企业经济效益。     

基于机会约束MINLP模型的多工况氢气网络操作优化技术

随着日益严格的环保标准以及新能源需求的不断增加,氢气已经成为炼油厂的重要资源。针对炼油厂存在多种工况的情况,在氢源产氢量、氢阱耗氢量、市场价格不确定的环境下,以氢气网络运行与CO₂排放成本(TOEC)之和为目标,考虑氢源标况流量、氢阱标况流量、氢气含量、压缩机、变压吸附(PSA)装置、燃料和管道约束,建立了多工况机会约束混合整数非线性规划(MCC-MINLP)氢气网络操作优化模型。对某炼油厂涉氢装置运行数据进行拟合,得到不同工况下产氢量与耗氢量的分布情况后,在不同置信水平下求解MCC-MINLP模型,得到了各工况的氢气网络最优操作方案。计算结果表明,通过增加一套PSA装置以及对应管道,可以减少15.17%～16.68%的新氢使用量并优化原氢气网络结构,优化后氢气网络的TOEC降低了2.19%～2.34%。     

基于变动成本的炼油厂生产计划优化二次规划模型

根据炼油厂的实际生产特点，提出了一种新的基于二次规划的炼油厂生产计划优化模型，考虑了设备的单位变动加工成本，弥补了通常的线性规划模型目标函数基于产值最大的不足，避免了将成本函数分段线性化，整型变量数目快速增加的组合爆炸的现象，简化了求解过程。工业算例证实了该模型比不考虑成本的线性规划模型更为合理，可以根据设备加工成本的不同有效地分配物流。     

改进炼油厂生产计划编制方法的研究

计划是指导炼油厂生产的关键，用什么方法编制计划直接影响企业的生产和效益。通过对经验方法、传统的线性规划方法和仿真模型方法的综合分析，将３种方法有机地结合起来，提出了一种新的适应现代生产要求的计划编制方法，即基于炼油过程模拟的有人参与的线性规划方法，以实现炼油的计划－执行－检查－修正的管理循环。该方法既克眼了原有方法的不足，又保留了它们的优点，是一种改进的、新的实用方法。     

成本约束条件下的套管柱优化设计

传统的等安全系数法套管柱设计基本思路是“套管受到的载荷×安全系数小于或等于套管的强度”,其核心是强度安全原则,而较少考虑套管的成本。在现代钻井工程中,套管柱费用所占比例很高,所以研究既考虑强度又考虑成本的套管柱设计方法尤为重要。以传统套管柱设计力学模型为基础,结合线形规划理论,建立了成本约束条件下的套管柱设计的数学模型,并建立了图解法求解的步骤。实例验证表明,该设计方法具有求解简单、所设计的套管柱成本最低的特点。     

利用线性规划优化氢气管理

运用线性规划法对齐鲁公司范围内适宜作制氢原料的气体资源按其产氢率和价格进行综合对比,做最优化组合,排出适宜做制氢原料的优先顺序,建立了齐鲁石化公司氢气使用成本的线性规划模型,并提出了氢气优化原则。