基于数据的油藏生产过程设定点优化模型及算法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61463009
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    47.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0302.控制系统与应用
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Optimization and control the oil reservoir production process have a wide application prospect, it can produces a great economic benefit. However, at present, optimization and control methods for oil reservoir production process are mostly based on the large scale steady-state model. Previous work do not provide any optimization procedure that systematically takes into account the interactions of an integrated oil and water production system and simultaneously optimizes the oil produced and water injected rates. In petroleum fields, injection and production rates are the most abundant data. In this research, an optimization problem for oil reservoir production process is formulated, where water injection rates and oil production rates are optimized simultaneously to maximize the future economic return of the reservoir asset. At present, there is no reliable guidance for how to develop the appropriate intelligent optimization algorithm and choose the suitable constraint-handling technique when solving a particular set point optimization problem. The performance of algorithm mainly depends on two components. One is the constraint-handling technique, and the other is the intelligent optimization algorithm. Motivated by these observations, this project aims to study intelligent optimization algorithms using diversified design in order to improve their global search capabilities. To accelerate the convergence speed of the algorithms, the selection and design of individual adaptive criteria will be guided by the domain knowledge inherent to the issue as well as the information obtained from evolutionary feedback. We will focus on the research of intelligent optimization algorithm-based constrained optimization method for oil reservoir set point, the method will provide a more practical and effective technology for set point optimization of oil reservoir production process and the optimization and control of general complex production process.
油藏生产过程优化控制理论与方法蕴藏着极大的经济效益且具有广阔的应用前景。目前对油藏生产过程的优化与控制大都基于大规模稳态模型,而对生产过程中注水率和产出率的设定点优化研究得较少。基于油藏生产过程中积累的注水率和产出率历史数据,本项目拟建立以注水率和产出率为决策变量的油藏生产过程设定点优化数学模型。目前,在利用智能优化算法求解设定点优化模型时,设计高效的智能优化算法和选择合适的约束处理技术没有可靠的方法和理论依据,且算法性能由两部分共同决定。本项目拟研究基于多样性设计的智能优化算法,以提高算法的全局搜索能力;根据问题自身领域知识和进化反馈信息指导选择和设计自适应个体比较与选择准则,以加快算法的收敛速度。研究基于智能优化算法的油藏生产过程设定点优化方法期望为油藏生产过程优化乃至更一般的复杂生产过程优化与控制提供实用有效的技术手段。

结项摘要

油藏注水生产过程建模与优化方法蕴藏着极大的经济效益且具有广阔的应用前景。本项目针对油藏注水生产过程优化建模、设计智能优化算法求解优化模型展开研究,获得了一系列的研究成果,包括:基于历史数据,建立以注水率和产出率为决策变量的油藏生产过程设定点优化模型;以“约束优化智能算法 = 约束处理技术 + 智能算法”的研究框架,提出一种双层迭代通用框架,即在外层迭代中,首先利用修改拉格朗日乘子法将原约束优化问题转换为含界约束的优化子问题,修改惩罚因子和乘子罚参数以及判断算法是否收敛,在内层迭代中,利用改进人工蜂群算法和改进灰狼优化算法求解转换后的子问题;结合改进粒子群优化算法和自适应约束处理技术,提出一种混合方法用于解决约束优化问题;在智能算法设计方面,分析了灰狼优化算法的勘探和开采能力与控制参数a和位置更新方程有关,提出了几种改进的灰狼优化算法;为了避免灰狼优化算法、鲸鱼优化算法和正弦余弦算法陷入局部最优,提出了基于光学透镜成像反向学习策略、折射反向学习策略和随机反向学习策略;在正弦余弦算法中引入自适应惯性权重以协调算法的全局搜索和局部搜索能力。以上研究成果,为油藏生产过程建模、优化与控制提供了一套完整的理论和方法,对一般复杂生产过程优化和控制具有重要的理论意义和应用价值。

项目成果

期刊论文数量(25)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(4)
专利数量(1)
复杂工业过程操作参数优化研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    自动化仪表
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    伍铁斌;龙文;朱红求
  • 通讯作者:
    朱红求
基于随机收敛因子和差分变异的改进灰狼优化算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    科学技术与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐松金;龙文
  • 通讯作者:
    龙文
Hybridizing artificial bee colony with biogeography-based optimization for constrained mechanical design problems
杂交人工蜂群与基于生物地理学的优化来解决受限机械设计问题
  • DOI:
    10.1007/s11771-015-2749-6
  • 发表时间:
    2015-06
  • 期刊:
    Journal of Central South University
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    蔡绍洪;龙文;焦建军
  • 通讯作者:
    焦建军
A hybrid constrained optimization approach coupling PSO and adaptive constraint-handling technique
耦合 PSO 和自适应约束处理技术的混合约束优化方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    WSEAS Transactions on Circuits and Systems
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Long Wen;Cai Shaohong;Jiao Jianjun;Zhang Wenzhuan
  • 通讯作者:
    Zhang Wenzhuan
基于随机差分变异的改进鲸鱼优化算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国科技论文
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    覃溪;龙文
  • 通讯作者:
    龙文

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其他文献

成分数据相关系数的计算方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    数学的实践与认识
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王惠文;龙文
  • 通讯作者:
    龙文
不育男性年龄与精子核DNA碎片率及精液参数的相关性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    庞湘力;杨菁;龙文;李洁;徐玲
  • 通讯作者:
    徐玲
基于混合GA的啤酒酵母扩培系统PID控制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    计算机工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    龙文;秦浩宇
  • 通讯作者:
    秦浩宇
基于混合交叉进化算法的混沌系统参数估计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    龙文;焦建军
  • 通讯作者:
    焦建军
聚类佳点集交叉的约束优化混合进化算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    计算机研究与发展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    龙文;梁昔明;徐松金;陈富
  • 通讯作者:
    陈富

其他文献

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龙文的其他基金

基于知识学习智能优化算法的高维数据特征选择方法及应用研究
  • 批准号:
    12361106
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    27.00 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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