中文摘要 | 第1-3页 |
英文摘要 | 第3-7页 |
1 绪论 | 第7-13页 |
1.1 油藏最优控制问题的提出 | 第7-8页 |
1.2 油藏最优控制问题的研究进展 | 第8-9页 |
1.3 论文的主要看法和基本观点 | 第9-11页 |
1.4 论文的工作思路和研究内容 | 第11-13页 |
2 油藏开发中生产制度最优控制的问题与数学模型 | 第13-32页 |
2.1 关于现代控制论 | 第13-16页 |
2.1.1 现代控制论的任务 | 第13页 |
2.1.2 现代控制论的主要内容 | 第13-16页 |
2.1.3 现代控制理论的发展概况 | 第16页 |
2.2 最优控制问题的一般提法 | 第16-18页 |
2.3 生产制度最优控制问题的一般性描述 | 第18-21页 |
2.3.1 研究对象是油藏开采系统 | 第18页 |
2.3.2 油藏开采系统是一个动态系统 | 第18-19页 |
2.3.3 油藏开采系统是一个控制系统 | 第19页 |
2.3.4 油藏开采系统最优控制问题的研究内容 | 第19-20页 |
2.3.5 油藏开采系统最优控制问题可以是一个确定性最优控制问题 | 第20-21页 |
2.3.6 关于油藏开采系统最优控制问题的解 | 第21页 |
2.4 生产制度最优控制数学模型 | 第21-32页 |
2.4.1 油藏流体的渗流特征 | 第21-22页 |
2.4.2 多组分渗流数学模型 | 第22-27页 |
2.4.3 基于组分渗流的生产制度最优控制数学模型 | 第27-32页 |
3 组分油藏的变分控制理论 | 第32-54页 |
3.1 关于变分法 | 第32-36页 |
3.1.1 变分定义 | 第32-33页 |
3.1.2 变分的性质 | 第33页 |
3.1.3 泛函取极值的必要条件 | 第33页 |
3.1.4 变分基本引理及Euler方程 | 第33-34页 |
3.1.5 含有多个函数、多元函数和高阶导数的情形 | 第34-35页 |
3.1.6 泛函的条件极值问题 | 第35-36页 |
3.2 组分油藏控制最优化的必要条件 | 第36-42页 |
3.3 控制受约束的组分油藏最优控制问题 | 第42-43页 |
3.4 离散的变分控制理论 | 第43-49页 |
3.4.1 定义离散的状态变量和控制变量 | 第43-44页 |
3.4.2 离散变分控制的一般理论 | 第44-47页 |
3.4.3 关于离散控制的协态方程 | 第47-48页 |
3.4.4 关于离散控制的横截性条件 | 第48-49页 |
3.4.5 关于离散控制的最优性条件 | 第49页 |
3.5 最优控制的连续式与离散式之比较 | 第49-50页 |
3.6 离散变分控制的计算实现 | 第50-54页 |
3.6.1 迭代向量的选取 | 第50-51页 |
3.6.2 迭代方向的选择和最优性的满足 | 第51页 |
3.6.3 初始控制的选取 | 第51-52页 |
3.6.4 离散变分控制的计算步骤 | 第52-54页 |
4 组分油藏的非线性规划与控制 | 第54-71页 |
4.1 几个数学概念 | 第54-55页 |
4.1.1 梯度 | 第54页 |
4.1.2 Hesse矩阵 | 第54-55页 |
4.1.3 Jacobi矩阵 | 第55页 |
4.2 一般非线性规划问题的最优性条件 | 第55-61页 |
4.2.1 无约束问题的最优性条件 | 第55-57页 |
4.2.2 等式约束问题的最优性条件 | 第57-58页 |
4.2.3 一般约束问题的最优性条件 | 第58-61页 |
4.3 组分油藏最优控制问题的最优性条件 | 第61-62页 |
4.4 用非线性规划法求解组分油藏最优控制问题 | 第62-71页 |
4.4.1 一般等式约束问题的乘子算法 | 第62-63页 |
4.4.2 一般无约束问题的优化 | 第63-65页 |
4.4.3 组分油藏最优控制问题的求解 | 第65-69页 |
4.4.4 非线性规划法的特点与优点 | 第69-71页 |
5 组分油藏最优控制的计算实现 | 第71-117页 |
5.1 实例油藏的特征及模拟模型参数 | 第71-73页 |
5.2 基于组分模拟的机理研究 | 第73-91页 |
5.2.1 混相的可能性 | 第74-90页 |
5.2.2 波及效率 | 第90-91页 |
5.3 实例油藏气驱采油的最优控制 | 第91-94页 |
5.3.1 控制约束条件及最优控制问题 | 第91页 |
5.3.2 初始控制的确定 | 第91-94页 |
5.3.3 离散变分控制的程序框图 | 第94页 |
5.3.4 非线性乘子算法的程序框图 | 第94页 |
5.4 最优控制计算结果及分析 | 第94-110页 |
5.4.1 最优控制计算结果 | 第94-97页 |
5.4.2 最优控制结果分析 | 第97-104页 |
5.4.3 方法的有效性 | 第104-110页 |
5.5 气水交替方法的最优控制 | 第110-117页 |
5.5.1 气水交替最优控制问题 | 第110页 |
5.5.2 气水交替初始控制方案的确定 | 第110-112页 |
5.5.3 气水交替最优控制结果及分析 | 第112-117页 |
6 应用实例—CO_2吞吐注采参数优化 | 第117-135页 |
6.1 兴北S_3块兴97井组概况 | 第117-118页 |
6.2 兴4-20井生产历史及开发现状 | 第118-119页 |
6.3 兴4-20井进行CO_2吞吐的可行性 | 第119页 |
6.4 CO_2吞吐操作参数的敏感性研究 | 第119-121页 |
6.5 兴4-20井CO_2吞吐注采参数优化设计 | 第121-132页 |
6.5.1 兴4-20井CO_2吞吐数值模拟模型 | 第121-125页 |
6.5.2 控制变量、控制约束条件 | 第125-127页 |
6.5.3 兴4-20井CO_2吞吐过程最优控制问题 | 第127-128页 |
6.5.4 初始方案的确定和最优控制计算 | 第128-129页 |
6.5.5 CO_2吞吐最优注采参数和生产指标预测 | 第129-132页 |
6.6 CO_2吞吐最优控制结果分析 | 第132-135页 |
7 总结与结论 | 第135-137页 |
7.1 基本理论方面 | 第135页 |
7.2 方法实现与有效性检验方面 | 第135-136页 |
7.3 方法应用与效果方面 | 第136-137页 |
附录A 多组分数学模型的全微分表示 | 第137-142页 |
附录B PR状态方程 | 第142-144页 |
附录C 几个导数式的推导 | 第144-149页 |
附录D 有关符号的说明 | 第149-152页 |
参考文献 | 第152-157页 |
致谢 | 第157页 |