CN110852504A - 油田定成本产量构成优化模型建立方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了油田定成本产量构成优化模型建立方法，包括以下步骤：S1、根据已有开发数据，建立关联；S2、添加约束条件，包括自然产量生产成本、措施成本、老区新井成本、新区新井成本、总成本的上界；S3、得到定成本、产量最大优化模型。本发明的目的在于提供油田定成本产量构成优化模型建立方法，以解决现有技术中没有合适的模型对应成本确定的前提下规划当年产量，做到在有限成本下的产量最大化的问题，实现优化单年度定成本产量构成、为油田开发方案提供短期指导的目的。

Description

油田定成本产量构成优化模型建立方法
技术领域
本发明涉及油田开发方案领域，具体涉及油田定成本产量构成优化模型建立方法。
背景技术
油田的产量通常由以下四部分构成：自然产量、措施产量、老区新井产量、新区新井产量。这些分项产量随其对应的成本、工作量及开发动态规律而变化，所以要优化这些分项产量的最优构成，即如何确定各分项产量的值，才能使全油田或采油厂既完成产量任务，成本尽可能低，效益尽可能好，还要满足开发动态变化规律，技术条件的限制，实质上就是要优化每个分项产量对应的成本、工作量及其它影响因素。
建立一个优化模型的三要素是：①确定决策变量；②确定目标；③确定约束条件。现在的问题直接的决策变量是明显的，就是自然产量，措施产量，新区新井产量，老区新井产量，但这些产量都随其影响因素变化，所以真正的决策变量是影响这四项产量的因素。
油田产量模型的目标可以是产量最大、成本最低或效益最好。在油田实际开发中，当油田或采油厂对年度总成本有控制需求时，则需要在成本确定的前提下规划当年产量，做到在有限成本下的产量最大化。这就需要在设计当年开采方案时，需要综合考虑各产量的影响因素与总成本；而现有技术中，还没有合适的对应模型。
发明内容
本发明的目的在于提供油田定成本产量构成优化模型建立方法，以解决现有技术中没有合适的模型对应成本确定的前提下规划当年产量，做到在有限成本下的产量最大化的问题，实现优化单年度定成本产量构成、为油田开发方案提供短期指导的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
油田定成本产量构成优化模型建立方法，包括以下步骤：
S1、根据已有开发数据，建立以下关联：Xi＝Xi(Ui1,Ui2…Uij)；其中，Xi表示第i项产量，i＝1、2、3、4，分别表示自然产量、措施产量、老区新井产量、新区新井产量；Uij为第i项产量的第j项影响因素；
S2、添加约束条件，使U13+U23+U33+U43≤B，其中U13、U23、U33、U43分别为自然产量生产成本、措施成本、老区新井成本、新区新井成本；B为总成本的上界；
S3、得到定成本、产量最大优化模型：max(X1+X2+X3+X4)。
针对现有技术中没有合适的模型对应成本确定的前提下规划当年产量、做到在有限成本下的产量最大化的问题，本发明提出油田定成本产量构成优化模型建立方法。油田的产量通常由以下四部分构成：自然产量、措施产量、老区新井产量、新区新井产量。这些分项产量随其对应的成本、工作量及开发动态规律而变化，所以要优化这些分项产量的最优构成，即如何确定各分项产量的值，才能使全油田或采油厂既完成产量任务，成本尽可能低，效益尽可能好，还要满足开发动态变化规律，技术条件的限制，实质上就是要优化每个分项产量对应的成本、工作量及其它影响因素。自然产量、措施产量、新区新井产量、老区新井产量这四个单项产量与其对应的影响因素间的关联关系是当然的约束条件，也是最重要的约束条件，其它约束条件包括：每个单项产量的上下界约束，每个单项产量对应的影响因素如成本，工作量的上下界约束等。本申请根据历史的开发动态变化规律，用功能模拟方法建立以下关联关系：Xi＝Xi(Ui1,Ui2…Uij)；其中，Xi表示第i项产量，i＝1、2、3、4，分别表示自然产量、措施产量、老区新井产量、新区新井产量；Uij为第i项产量的第j项影响因素。即是以X1、X2、X3、X4作为直接的决策变量，对定成本的约束条件下建立模型。其中，添加的定成本约束条件为：U13+U23+U33+U43≤B，其中U13、U23、U33、U43分别为自然产量生产成本、措施成本、老区新井成本、新区新井成本；B为总成本的上界，即定成本，这是全油田或采油厂的总成本上界，是影响各项产量的因素对各项产量的约束，也是最重要的约束；最后，得到油田企业年度产量构成的定成本、产量最大优化模型：max(X1+X2+X3+X4)。
进一步的，所述自然产量X1的影响因素包括：油井开井数U11、水井开井数U12、自然产量生产成本U13、剩余可采储量U14、含水率U15。因此，X1＝X1(U11,U12,U13,U14,U15)。
进一步的，所述措施产量的影响因素包括：措施井次U21、措施有效井次U22、措施成本U23、措施有效期U24、采出程度U25。因此，X2＝X2(U21,U22,U23,U24,U25)。
进一步的，所述老区新井产量的影响因素包括：老区新井动用可采储量U31、老区新井井数U32、老区新井成本U33、老区新井开发投资U34。因此，X3＝X3(U31,U32,U33,U34)。
进一步的，所述新区新井产量的影响因素包括：新区新井动用可采储量U41、新区新井井数U42、新区新井成本U43、新区新井开发投资U44。因此，X4＝X4(U41,U42,U43,U44)。
进一步的，步骤S2中还包括添加如下约束条件：aij≤Uij≤bij；其中aij——第i项产量第j项影响因素的下界；bij——第i项产量第j项影响因素的上界。即是，各影响因素不能超过规定的影响因素的上、下界。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明油田定成本产量构成优化模型建立方法，充分考虑了自然产量、措施产量、新区新井产量、老区新井产量的影响因素与约束条件，解决了现有技术中没有合适的模型对应成本确定的前提下规划当年产量，做到在有限成本下的产量最大化的问题，实现优化单年度定成本产量构成、为油田开发方案提供短期指导的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例的产量构成图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
油田定成本产量构成优化模型建立方法：
假设油藏或连同它的水域是封闭的系统，作为一个整体含有状态变量和控制变量两大类。
设：
Xi——第i项产量，i＝1，2，3，4分别表示自然产量、措施产量、老区新井产量、新区新井产量；
Uij——第i项产量的第j项影响因素，i＝1，2，3，4；
自然产量的影响因素有油井开井数、水井开井数、自然产量生产成本、剩余可采储量、含水率；
措施产量的影响因素有措施井次、措施有效井次、措施成本、措施有效期、采出程度；
老区新井产量的影响因素有老区新井动用可采储量、老区新井井数、老区新井成本、老区新井开发投资；
新区新井产量的影响因素是新区新井动用可采储量、新区新井井数、新区新井成本、新区新井开发投资。
首先根据历史的开发动态变化规律，用功能模拟方法建立以下关联关系：
Xi＝Xi(Ui1,Ui2…Uij)；
其中，Xi表示第i项产量，i＝1、2、3、4，分别表示自然产量、措施产量、老区新井产量、新区新井产量；Uij为第i项产量的第j项影响因素。
将X1、X2、X3、X4作为直接的决策变量，对定成本的约束条件下建立产量构成优化模型：
全油田或者采油厂的总成本不能超过规定的总成本的上界B，因此U13+U23+U33+U43≤B，其中：b是全油田或采油厂的总成本上界，影响各项产量的因素对各项产量的约束，这也是最重要的约束。
且各影响因素不能超过规定的影响因素的上、下界，即aij≤Uij≤bij；其中aij——第i项产量第j项影响因素的下界；bij——第i项产量第j项影响因素的上界。
综上所述，结合了目标函数、影响因素、约束条件后，即能够得最终的到油田企业年度产量构成的定成本、产量最大优化模型：
Figure BDA0002264082020000041
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.油田定成本产量构成优化模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据已有开发数据，建立以下关联：Xi＝Xi(Ui1,Ui2…Uij)；其中，Xi表示第i项产量，i＝1、2、3、4，分别表示自然产量、措施产量、老区新井产量、新区新井产量；Uij为第i项产量的第j项影响因素；
S2、添加约束条件，使U13+U23+U33+U43≤B，其中U13、U23、U33、U43分别为自然产量生产成本、措施成本、老区新井成本、新区新井成本；B为总成本的上界；
S3、得到定成本、产量最大优化模型：max(X1+X2+X3+X4)。
2.根据权利要求1所述的油田定成本产量构成优化模型建立方法，其特征在于，所述自然产量X1的影响因素包括：油井开井数U11、水井开井数U12、自然产量生产成本U13、剩余可采储量U14、含水率U15。
3.根据权利要求1所述的油田定成本产量构成优化模型建立方法，其特征在于，所述措施产量的影响因素包括：措施井次U21、措施有效井次U22、措施成本U23、措施有效期U24、采出程度U25。
4.根据权利要求1所述的油田定成本产量构成优化模型建立方法，其特征在于，
所述老区新井产量的影响因素包括：老区新井动用可采储量U31、老区新井井数U32、老区新井成本U33、老区新井开发投资U34。
5.根据权利要求1所述的油田定成本产量构成优化模型建立方法，其特征在于，所述新区新井产量的影响因素包括：新区新井动用可采储量U41、新区新井井数U42、新区新井成本U43、新区新井开发投资U44。
6.根据权利要求1所述的油田定成本产量构成优化模型建立方法，其特征在于，步骤S2中还包括添加如下约束条件：aij≤Uij≤bij；其中aij——第i项产量第j项影响因素的下界；bij——第i项产量第j项影响因素的上界。
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