Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/2709
Title: Новый алгоритм нахождения оптимального решения задачи определения коэффициентов взаимовлияния скважин в рамках модели CRM
Other Titles: A new algorithm for finding CRM-model coefficients
Authors: Бекман, А. Д.
Степанов, С. В.
Ручкин, А. А.
Зеленин, Д. В.
Bekman, A. D.
Stepanov, S. V.
Ruchkin, A. A.
Zelenin, D. V.
Keywords: взаимовлияние скважин; обратная задача; Capacitance-Resistive Models; CRM; метод перебора граней; General Quadratic Programming Algorithm
Issue Date: 2019
Publisher: Тюменский государственный университет
Citation: Новый алгоритм нахождения оптимального решения задачи определения коэффициентов взаимовлияния скважин в рамках модели CRM / А. Д. Бекман [и др.] // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика / главный редактор А. Б. Шабаров. – Тюмень, 2019. – Т. 5, № 3. – С. 164-185.
Abstract: Одной из важнейших задач при оптимизации заводнения является поиск и определение влияния нагнетательных скважин на добывающие. Количественная оценка такого влияния по минимальному набору данных о динамике дебитов, приемистостей, забойных давлений добывающих скважин возможна с помощью емкостно-резистивных моделей (capacitance-resistive models, CRM). Она сводится к решению обратной задачи с большим количеством параметров и ограничений. Это приводит к тому, что целевая функция имеет в общем случае большое количество локальных минимумов, что затрудняет поиск решения с помощью градиентных методов оптимизации. Использование стохастических методов может требовать значительных временных затрат и зачастую в практически важных случаях за приемлемое время выдавать решение, весьма далекое от оптимального. Кроме того, использование универсальных (коммерческих) оптимизаторов скрывает от исследователя важные особенности решаемой задачи, в частности неоднозначность решения, часто возникающую вследствие погрешностей и ошибок в данных. В настоящей статье рассматриваются две постановки задачи определения коэффициентов влияния: 1) с одной добывающей скважиной; 2) с числом добывающих скважин более одной. Рассматриваются авторские алгоритмы поиска решения этих задач путем сведения их к последовательности задач квадратичного программирования. Характерной особенностью алгоритма является значительный выигрыш в вычислительной эффективности при высоком качестве решения оптимизационной задачи по сравнению с другими известными алгоритмами. Другим преимуществом является возможность анализа исходных данных с точки зрения неоднозначности решения обратной задачи, т. е. существования неединственного решения или широкого множества качественно различных, но близких с точки зрения целевой функции решений. Рассмотрены условия, при которых полученное решение будет являться единственным и оптимальным для задачи в первой из постановок. Предложены способы получения приближенного решения для второй постановки. Также предложен новый формат визуализации, дающий исследователю представление о структуре возможных приближенных решений поставленной задачи. Приведены данные численных экспериментов с использованием скважинных данных по синтетическим объектам, сопоставляющих авторский алгоритм с рядом других.
The quantitative evaluation of producer and injector well interference based on well operation data (profiles of flow rates/injectivities and bottomhole/reservoir pressures) with the help of CRM (Capacitance-Resistive Models) is an optimization problem with large set of variables and constraints. The analytical solution cannot be found because of the complex form of the objective function for this problem. Attempts to find the solution with stochastic algorithms take unacceptable time and the result may be far from the optimal solution. Besides, the use of universal (commercial) optimizers hides the details of step by step solution from the user, for example — the ambiguity of the solution as the result of data inaccuracy. The present article concerns two variants of CRM problem. The authors present a new algorithm of solving the problems with the help of “General Quadratic Programming Algorithm”. The main advantage of the new algorithm is the greater performance in comparison with the other known algorithms. Its other advantage is the possibility of an ambiguity analysis. This article studies the conditions which guarantee that the first variant of problem has a unique solution, which can be found with the presented algorithm. Another algorithm for finding the approximate solution for the second variant of the problem is also considered. The method of visualization of approximate solutions set is presented. The results of experiments comparing the new algorithm with some previously known are given.
URI: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/2709
ISSN: 2411-7978
2500-3526
Appears in Collections:Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

Files in This Item:
File SizeFormat 
164_185.pdf982.38 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.