本研究主要在于以先进的管理科学和系统工程的方法和手段来进行气田的开发规划和优化决策。本文以突出经济效益为中心、以高效决策为目标的原则,系统、全面的分析气田优化配产过程中所涉及的各个环节,提出了一套方法有所创新、集成化和整体优化性能更高,适合油气田股份分公司及其下属二级单位宏观决策需要的集数据采集、预测、优化、评价、决策于一体的理论和方法。主要进行了以下几个方面的工作: (1)在已有的预测方法的基础上,研究了更高效、更精确的预测方法来对油气田开发指标进行预测 从已有的BP神经网络出发,针对其缺点引入了回馈思想对其进行改进,建立性能更优的带反馈回路的BP神经网络来对油气田开发指标进行预测;同时针对神经网络易于陷入局部极值、结构难以确定和泛化能力较差的缺点,引入了能很好解决小样本、非线性和高维数问题的支持向量回归机来进行油气田开发指标的预测;最后利用基于新鲜度函数的变权重组合预测方法对预测结果进行组合预测,进一步提高了预测精度。 (2)利用系统理论和控制理论(反馈思想)建立了系统性更强的优化配产模型,提高了整体优化性,并利用高效的PSO进化算法对模型进行了求解 在分析已有的产量分配优化模型、产量构成优化模型和措施结构优化模型的基础上,针对其联系并不紧密,无法准确一一对应的缺点,从层次分析法入手,利用功能模拟建立各分项产量和成本与其影响因素的一一对应关系,以自下而上的方法优化人为可控的影响因素(系统的输入信息),从而通过建立的系统模拟器优化各二级单位的各分项产量和分项成本,最终优化全局的产量、成本和利润。优化后基于不同层次的优化结果进行统计即可得到最优的产量分配、最优的产量构成和最优的措施结构,而且相互之间一一对应。五年优化配产模型则通过带有反馈回路的系统模拟器解决五年内各分项产量的递变关系,从而实现自下而上的优化。模型的求解则针对模型中含有隐函数这一特点,利用高效简单的PSO演化算法进行问题的求解,其中模型是在考虑算法基础上建立的。 (3)运用最新的综合评价方法对气田开发规划方案进行优化决策 在总结国内外综合评价方法和最新进展的情况下,综合主观方法和客观方法并结合信息论提出利用基于熵的线性组合赋权法来对气田的开发规划方案进行综合评价。 (4)实例分析 利用以上所研究的优化配产理论和方法对国内某气田的部分区块进行了实际检测,在效果较好的基础上,用于这个气田其它区块的开发规划,取得了明显的经济效益。