油田开发方案的规划

油田开发方案的规划油田开发方案的规划是指油田开发进入递减期后，为了延缓产量的递减、成本的上升、保持产量的相对稳定而采取的相应措施。一、问题的提出经过充分的对油田开发的研究，确定最优的开发方案，在经济、政治、科学、技术等允许条件下，使投入产出比达到最低，社会、科技、经济的效益最佳。二、问题的分析建立一个优化模型的三要素是：决策变量、目标函数、约束条件。1、 决策变量取个采油厂的产油量为决策变量，由于其他指标可以由产油量决定，我们设x.为第jj厂在规划年的产油量，j=1，2・・・n；万吨。2、目标函数厂标型一线性模型非线性模型产量产量最大化产量最大化利润利润最大化利润最大化本次讨论采用线性规划中的利润最大化的方法进行讨论。则目标函数为：maxF（x）=a工x一工cxjjj=1 j=1其中a为规划年限的单位油价（万元/万吨），Cj为第j个采油厂在规划年的单位产油量的操作成本（万元/万吨）：第j•个采油厂在规划年的总操作成本（万元）c=j第j•个采油厂在规划年的总采油量（万吨）〜第j个采油厂在规划年以前的总操作成本（万元）

第j个采油厂在规划年以前的总产油量（万吨）3、约束条件约束条件可以分为客观方面的约束条件和主观方面的约束条件，客观方面的约束条件主要是油田自身开发的条件制约，由于油田大小和油田钻井数的约束；主观方面主要是由于管理而产生的约束，如油田的投资和操作成本上限的约束。关于产油量：本次讨论对产油量的约束条件为在考虑国家对原油的需求量、石油地质储量、油田开发技术、开发规律后与油田磋商后的最第产油量：工x>di1j=1关于投资：投资包括油田的生产、经营、管理的一切费用，最大投资为：工ax<dj2

其中a2为在规划年限以前单位产油量的总投资。关于工作量：能完成公司的生产要求、又能使油田的效益最大的最小工作量工ax>dj3j=1以及其他等等的约束量。模型的公式化通过以上分析，假设一共有m个约束条件，对规划年的产量分配则有如下线性规HnHncxjjj=1maxF(x)=aHxij=1S．S．t．Ax<dx>0其中 x=(x,x，…,X)T12n-—1—1.・・ 1A=a21a22•…a2nam1am2•…amn例：我国大多数油田已进入递减阶段，表现为后备储量不足，资源接替困难，高含水，高采出程度，稳定产量难度大；原油成本迅速上升；资金短缺，难以筹集；设备新度系数低，老化严重。面对这种形势，油田须充分利用现有的资源、资金、劳动力和技术措施，优化资源配置，实现石油资源开发的良性可持续发展。因此，本文提出用现代管理方法——目标规划研究油田开发的最优化管理问题，依据自身资源、技术、资金、人力等条件，在建立效益、成本、产油量等多种目标的规划模型下，求得增加效益的各种措施优化方案，实现油田开发的全局管理，为油田开发管理者提供定量依据。1、 目标的确定：在油田开发追求效益实现增油的过程中，从各方面考虑，可涉及到多种目标,有些目标是互相矛盾的，通常相关的目标包括:资金投资目标；成本目标；措施增油目标；措施量目标等。2、 对于处于稳定后期的石油开采，需要采取大量增油措施，以确保稳定的石油产量和较高的采收率，依据确定的目标和各种约束条件，其模型如下：、资金投资的目标：工cx—d++d-=TITOC\o"1-5"\h\zjj1 1j=1、生产成本目标：工Px—d++d-=TC\o"CurrentDocument"jj2 2j=1、措施增产油量约束：Hn(P)x—d++d-=TPOjj3 3、总措施量约束：£x-d++d-=Mj44j=1、单个措施工作量：x-d++d-=Dj5j5j j式中：Xj—第j项增油措施量；第j项增油措施所需的单位投资；TI—所有措施的总资金投入量；p—第j项措施的单位采油成本；（P°）j—第项措施的单位增油量；TC—j j j规划期总采油成本；TP—规划期措施全部增油量；M—规划期内所有措施总量；Dj—第j项措施的最大提供量；di+—目标的正偏差变量，4+三0；di-—目标的负偏差变量，d「20；d5j+—各措施工作量的正偏差变量，d5j+±0；4「—各措施工作量的负偏差变量，d5j-三0； j=l,2,…，n, i=1,2,3,4。根据目标规划目标的描述形式，油田开发措施增油的目标规划模型可表示为各偏差变量的函数，即minF(d+,d+,d-,d+,d+)1 2 3 4 5jj=l,2,…，n式中的目标函数的各个目标，可以根据油田面临的国内外环境的变化，可定性地划分为若干层次的优先等级，经研究，未给予优先权重的目标规划模型为：j=l,2,…，nmin(wd++wd++wd-+w(d++dj=l,2,…，n11 22 33 4 45j对于上式，可求得某一组合权重为：w1=0.30；w2=0.25；w3=0.24；w4=0.213、措施增油目标规划模型与优化策略在油田开发后期，有效增油措施项目减少，增产难度加大。因此，从优先目标出发，应尽量采取投入少，产出多的措施，获取各种措施的优化配置方案，为此结合SL油田的实际，构建了基于目标规划的油田开发措施增油模型：目标函数：minC.30d++0.25d++0.24d-0.21C++d++d++d++d++d++d++d++d++d+))TOC\o"1-5"\h\z1 2 3 4 51 52 53 54 55 56 57 58 59约束条件：(1)22.63x+9.43x+5.32x+6.0x+2.66x+9.32x+10.65x+19.97x+0.8x一d++d-=4080251 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1(2)36.85x+68.2x+13.34x+4.89x+19.73x+1.82x+9.79x+6.44x+1.96x-d++d-=4961681 2 3 4 5 6 7 8 9 2 2(3)1619x+3000x+586x+215x+867x+80x+430x+283x+86x-d++d-=2180001 2 3 4 5 6 7 8 9 3 3(4)x+x+x+x+x+x+x+x+x-d++d-=53601 2 3 4 5 6 7 8 9 4 4

(5)x—d++d-=21015151x-d++d-二7025252x-d++d-14035353x-d++d-二120045454x-d++d-15055555x-d++d-二50065656x-d++d-二214075757x-d++d-60085858x-d++d-35095959对上述模型，由计算机求得油田开发增油措施目标规划模型的组合策略，其各阶段的最优结果如表：结果资金（亿元）直接采油成本（万元）增油量（万吨）措施