基于粒子群算法的钻进参数多目标优化研究

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钻进参数优化是石油钻井工程中的关键技术之_,是指根据钻进过程中各个参数对钻进的影响规律,结合钻进时的具体环境,选择优化的参数配合,使钻进过程达到最优。在实际的工程中,不能只追求单一的单位进尺成本最小目标,而是需要综合考虑多个目标,如机械钻速、钻头寿命和钻头比能等,这就是钻进参数多目标优化问题(DPMOP)。本文首先分析了钻进参数之间的相互关系,建立了包括机械钻速、钻头寿命和钻头比能三个目标的钻进参数多目标优化模型。然后参考NSGA2算法,本文提出了一种基于动态拥挤距离的多目标粒子群算法(MOPSO),并且选取部分ZDT系列测试问题,针对计算时间、世代距离和间距这三个指标,对该算法进行了测试。测试结果表明,对于部分ZDT系列测试问题,该算法能够获得分布均匀的帕累托前端,证明该算法是有效的=■针对一个实际例子,应用本文提出的优化模型和优化算法,通过讨论选择了较为合适的算法参数取值,得到了与传统的钻进参数单目标优化相似的解,并且满足了实时性要求。这证明本文提出的优化模型和优化算法是可行。
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