最优化及控制理论在油气勘探与开发中的应用

最优化及控制理论在油气勘探与开发中的应用

戴家权[1]2003年在《最优化及控制理论在油气勘探与开发中的应用》文中进行了进一步梳理本文应用现代最优化及最优控制理论,对如下一些问题进行了研究: 1、叁维地史数值模拟的参数辨识优化模型、算法及应用 地史模拟是盆地数值模拟的一个基础性的研究内容,地层孔隙度是含油气盆地地史演化发育过程中的重要参数,根据地层沉积埋藏机理和石油地质的物理化学原理,通过引入数学物理方程概念,建立了泥岩叁维孔隙度场方程,根据问题的特点,给出了方程的定解条件,对方程的动边界也给出了处理方法,并且证明了解的存在性与惟一性,在此基础上建立了以当今实测数据为拟合准则的叁维地史数值模拟的参数辨识优化模型,这是一个含有二阶偏微分方程约束的泛函极值问题。根据区域分解理论和分片光滑性,以及地史拟合的特点,将原优化问题进行了分解,并利用回剥正演算法对吐哈盆地台北凹陷小草湖洼陷进行了地史拟合计算,数值结果表明所建立的参数辨识优化模型是正确的,模型具有较好的适用性,计算量在合理的范围内。结合深盆气藏的力平衡和物质平衡理论,研究了储层形成圈闭的动态过程、源岩生排烃特征、以及二者之间的耦合关系,得到了小草湖洼陷不同地史时期深盆气藏的分布范围和储量。 2、油气资源勘探与开发的最优策略分析 油气资源是一种稀缺和战略性的可枯竭资源,制定科学合理的勘探与开发策略是十分必要的。本文从两个侧面对此问题进行了研究,首先从实用性出发,以公司层次的战略性规划目标为基础,将勘探阶段与开发阶段的工程技术及经济方面的决策整合在一个模型框架内,同时将宏观层次的经济技术目标与单个油气井生产的微观技术经济模型相结合,以油气资源勘探与开发的经营效益最大化为目标,建立了一个非线性确定型综合动态优化模型,通过将原非线性最优控制问题转化为一非线性数学规划问题进行了求解。其次从相对更宏观的层次上,通过对油气资源勘探与开发的特点分析,认为具有很强的随机性,证明了勘探活动发现油气藏的过程为一泊松过程,所发现的油气藏储量为一上鞅过程,在此基础上,建立了油气藏勘探发现率模型及储量模型,在油气价格服从几何布朗运动条件下,以油气开采收益最大化为目标,建立了一个油气资源勘探与开发的随机最优控制模型,采用动态规划方法得到了值函数的HJB方程,并针对方程的特点,以及方程及其变量所对应的经济学意义,对最优策略的求解进行了一些讨论。 大连理工大学博士学位论文 3、基于产出增长型生产函数及DEA方法的勘探创新技术价值评估 现代科学技术的飞速发展,技术及技术创新对经济增长已起到了关键性的作用,因此不仅从定性上,而且从定量上对技术创新在经济增长中所起的作用进行正确的评估具有重要的现实意义。由于索洛“余值法”在我国技术创新评价中存在一些问题,尤其在中微观领域,本文基于实证分析思想及投入与产出原理,通过对勘探生产系统的性质,以及投入与产出特点的分析,利用DEA方法所确定的生产前沿面最优性的性质,对勘探生产系统的生产函数进行了估计,然后在生产函数方法的框架内建立了勘探创新技术价值评估方法。在塔里木油田的实际应用表明,所建立的模型和方法是正确的,并且具有较强的适用性,在塔里木油田所取得的勘探成果中,勘探创新技术确实起到了关键性作用,同时本文所建立的方法还能得到一些其它有意义的结论,因此对生产实践有一定的参考价值。

陈进超[2]2012年在《煤层气富集区非地震综合物探技术及试验研究》文中研究表明地震勘探方法在常规油气勘探中发挥了重要作用,在煤层气的勘探中,地震勘探也还处于探索试验阶段。勘探实践证明,在地震勘探条件较差的地区,常规的地震勘探方法也遇到了不少挑战,而且大面积的地震勘探,特别是叁维地震勘探,成本极高,与煤层气的经济勘探与开发不相适应。非地震勘探方法技术,种类多样,并且各具优势,是地球物理勘探技术体系中重要组成部分。包括重力、磁法、电法以及电磁法等,勘探成本低廉,容易形成多方法、多参数、多尺度综合勘探的技术优势,开展煤层气非地震勘探技术试验,实现煤层气的经济勘探开发具有重要意义。为适应煤层气经济勘探和评价需求,在国家重大科技专项——大型油气田及煤层气开发项目的支持下,专门开展煤层气地球物理勘探技术研究,以期提出有效的勘探方法技术及其组合,实现煤层气富集区经济预测与评价。本文主要是开展煤层气富集区非地震综合物探方法技术的探索性研究。主要从以下几个方面开展研究工作,以期获得比较全面、系统性的认识。首先,对前人关于煤层气勘探与开发相关地质理论和勘探实践成果进行总结,为开展煤层气综合物探技术机理研究提供了较好的地质理论基础。根据煤层气藏的定义,总结了煤层气藏与常规天然气的显着差异,煤层气生成,运移、富集的一般规律,以及影响煤层气富集的多种因素;分析了区域构造、局部构造及地下水及其动力条件与煤层气富集之间的密切关系,总结了导致煤层气富集与贫化的地质结构模型。其次,根据煤层气运移、渗漏一般规律与特点,开展了煤层气非地震勘探技术机理与探测模式研究。详细分析了煤层气的渗漏特点,分析了渗漏过程中在上覆地层中产生的物理或化学变化,总结了煤层气藏上覆地层中特殊次生矿物形成过程,及其在上覆地层中的分布规律;结合煤层气藏的自身特点,对常规油气藏地电化学“烟囱效应”模型进行修正,获得了煤层气藏地电化学探测结构模型;根据地面高精度磁测和激发极化的方法原理,以及煤层气藏上覆地层中特殊次生矿物的特性,提出采用地面高精度磁测和激发极化相结合方法,通过探测煤层气富集区上覆地层中的特殊次生矿物引起的物探异常分布,间接开展煤层气富集区的勘探模式;根据获得的地电化学探测结构模型,详细分析了在煤层气藏上方可能形成的磁异常和激发极化异常特征,提出了异常处理与解释过程中需要注意的相关问题。根据影响煤层气富集相关的区域和局部构造,地下水的分布及其动力学特征出发,提出采用可控源音频大地电磁测深法(Controlled Source Audio-frequencyMagnetoTellurics,CSAMT)进行煤层气有利富集区的勘探,并提出了几个典型CSAMT法勘探地质-地球物理模型;并提出通过探测地下水、构造等煤层气富集与逸散的外部条件,间接探测或推断煤层气的有利富集区;特别指出,在煤层气CSAMT探测中不仅要重视气藏的构造因素,也应重视地下水的分布因素,这是与采用CSAMT进行常规油气藏勘探的不同之处。然后,根据煤层气勘探资料处理解释需要,针对时间域激发极化法和可控源音频大地电磁法,开展正演数值模拟与数据处理解释方法研究。针对时间域激发极化法,根据复杂地电结构模型特点和二维有限单元法数值模拟需要,提出并实现了复杂计算区域非结构化叁角网格自适应剖分方法;针对点源二维地电问题,利用有限单元法实现了带地形时间域激发极化2.5维正演模拟和反演方法研究;利用电位互换原理和电位线性迭加法分别实现快速正演和反演中偏导数的计算,有效提高了计算速度;根据提出的煤层气藏地电化学探测结构模型,开展激发极化异常特征研究,理论模型试验结果表明视极化率参数基本不受地形影响。在偶极源一维CSAMT正演的基础上,利用电磁场迭加原理,完成了双极源CSAMT正演模拟和反演研究;详细比较了偶极源与双极源CSAMT视电阻率曲线特点;为提高反演的效率和精度,采用约束-优化地电参数作为初始模型,采用阻尼最小二乘法实现双极源一维CSAMT的反演,采用有限单元法完成了线源二维CSAMT正演模拟,为进一步开展二维反演奠定了基础。第四,开展煤层气综合物探技术试验,总结勘探方法与技术的应用效果。选择山西和顺煤层气勘探区,开展了综合物探技术试验。勘探试验证明,地面高精度磁测弱负异常“亮点”集中分布区与煤层气有利富集区有较好的对应关系;大面积的视极化率平面异常区与煤层气有利富集区有较好的对应关系,且不同地质条件表现相同,而视电阻率异常在不同的地质条件下有不同表现;“烟囱效应”在地面产生的面积性异常位置会受到局部开放性断裂和陷落柱影响;视极化率测深结果能较好地展示“烟囱效应”在地层中的垂向分布,结合极化率异常垂向分布特征,能较好推断面积性高极化异常与深部煤层气藏的对应关系;电阻率测深能较好反映地下含水层的位置及分布,但勘探深度和分辨率受较浅部低阻层影响较大;CSAMT方法能很好地给出地下深部电性结构分布,结合钻井和测井获得的地层电性特征,可较好推断地下地层展布特征,推断结果与已知地震剖面吻合良好;研究表明,可以根据剖面的电性分布特征推测地层含水及富水分布区,以及断裂、褶皱发育部位,推测煤层气相对富集区,也可以为煤层气排采井位的布设提供参考依据。最后,根据煤层气综合物探技术试验效果,总结并提出了煤层气综合物探技术模式。以地面高精度磁测为先导,利用区域磁异常获得区块大致构造分区,利用局部异常的正负弱磁异常集中区圈定大致有利区范围;以CSAMT长剖面测量验证和控制区块地层的宏观展布格局,以及地下水的整体分布特点,划分有利富集区段;在有利富集区段采用叁维或拟叁维CSAMT测量,获得地层平面展布特点和局部构造分布,推断煤层气有利富集范围;在有利富集范围内,以极化率面积测量确定高极化异常部位,辅以极化率测深,修正平面异常,综合叁种方法的共同异常部位推测圈定煤层气有利富集部位;实现多方法、多参数、多尺度、多角度综合探测。通过煤层气富集区非地震综合地球物理勘探试验研究,认为非地震方法在分辨率方面虽然与地震无法媲美,但可以利用多方法、多参数、多尺度的优势,从不同的侧面反映煤层气相对富集区的特征,由于非地震勘探具有成本优势,可实现煤层气富集区经济勘探与快速评价。或为地震精细勘探提供有利目标区,也可以作为煤层气地震勘探方法的有效补充和参考。

刘锋[3]2013年在《吐哈油田企业信息化模型与方法研究》文中指出21世纪是信息时代,信息化己成为企业现代化的重要标志,国内油田企业更是积极投身于信息化建设浪潮之中。经过近十几年的飞速发展与不断完善,中国叁大石油集团公司及其下属的各地区级油田企业的信息化均取得了长足进步,信息化规模不断扩大,信息化深度持续拓展,信息化水平持续保持央企先进地位。但是,国内地区级油田企业信息化发展并不均衡,一些油田企业信息化尚处于初级阶段(诺兰模型的起步和蔓延期),部分开始步入中级阶段(控制和集成期),只有大庆汕田、新疆油田和胜利油田等极少数开始进入高级阶段(优化和成熟期)。吐哈油田企业是中国石油旗下的一个地区级油田企业,从20世纪90年代初开始大规模勘探开发建设以来,信息技术对其发展产生了重要的影响,尤其是进入21世纪,吐哈油田企业信息化进一步加快,网络基础设施建设不断加强,数字油田、勘探开发数据仓库、勘探开发一体化平台等大型综合信息系统或平台先后建设并不断发展,试验数据中心系统、录井远传系统等专业数据库、源头采集及综合应用系统成功建设应用并持续优化,A1、A2、ERP等集团公司统一推广项目积极开展并创新应用。发展至今,吐哈油田的信息化成熟度已逐步上升到了第四级(IMM模型的战略支持级),开始进入高级阶段(诺兰模型的优化和成熟期),信息化建设取得显着成效。目前,我国油田企业在信息化思想观念、信息化组织管理、信息技术总体应用水平、数据采集与管理方面、跨学科系统集成和综合分析研究能力等方面与国际知名的石油大公司相比还有一定差距,吐哈油田也不例外。此外,与新疆油田等几个信息化领先的国内油田企业相比,吐哈油田的信息化建设也存在五个方面的差距和不足:(1)IT战略与企业战略结合还不够紧密,IT战略在企业战略中的地位还不够重要和突出。(2)公司各级领导对信息化的认识还不够充分,信息化“一把手”工程还没有完全落到实处。(3)信息化组织机构还不够健全,激励机制不够有效,整体信息技术力量尚显薄弱。(4)数据中心建设相对滞后,数字吐哈建设力度不够,知识管理刚刚起步。(5)企业信息化流程重组与再造不足,勘探开发一体化信息化平台与协同工作机制还未有效形成。吐哈油田企业信息化中存在的上述差距、问题和不足,有吐哈油田企业自身战略、规模、环境条件、管理体制、工作机制和传统观念等因素的影响,也有其信息化发展战略、阶段进程、信息技术水平和人员素质等因素的制约,但综合研究分析吐哈油田企业信息化现状水平及上述问题与影响因素后发现:影响吐哈油田企业信息化科学有效发展的主要原因(或问题)是缺乏系统、完整、科学、适用的油田企业信息化方法论和模型体系的指导和规范。正因如此,吐哈油田企业信息化才会在蓬勃发展的同时存在许多问题与不足,才会在整体发展上与国内外信息化先进的油田企业存在不小差距。吐哈油田企业信息化目前存在的上述差距和不足,其实也是国内其他许多油田企业普遍存在的问题,因此,总结吐哈油田企业信息化建设的经验与不足,探索和优化吐哈油田企业信息化模型和方法,不仅对吐哈油田企业今后的信息化建设有积极的推动作用,而且也将为国内其它油田企业信息化提供一些有益的参考和借鉴。因此,开展《吐哈油田企业信息化模型与方法研究》工作不仅十分必要,也非常重要。本论文在系统科学及系统工程、信息科学及信息工程、地质信息科学及地质信息技术、大成智慧科学及大成智慧工程等技术科学和工程技术方法论指导下,运用文献(资料)调查研究法、描述性研究法、概念分析法、比较研究法、系统研究法、分析综合法、抽象概括法等研究方法,沿着选定课题——系统梳理——现状分析——模型研究——方法论探讨——完成论文的技术路线展开相关研究工作。通过研究和探讨,本文取得了叁个方面的主要创新点:(1)根据油田企业信息化特征规律及研究需求,借鉴已有的相关定义或解释,主要对尚未明确定义的油田企业信息化、油田企业信息化模型、油田企业信息化战略模型、油田企业信息化管理模型、油田企业信息化技术模型和油田企业信息化方法论等六个油田企业信息化相关概念进行了较系统、科学的辨析,在此基础上给出了较完整、明确的新定义,为本文研究及他人借鉴提供了重要的理论依据。(2)对吐哈油田企业相关信息化模型进行了较系统的归类、研究和完善,并创新构建起一套相对系统、科学和实用的吐哈油田企业信息化模型体系——SMEAT模型体系。该模型体系主要由信息化战略模型、管理模型、技术模型、实施模型和应用模型五大类模型组成。其中,战略模型(S)居于SMEAT模型体系的中心位置,它是其它四大模型的纲领、方向和原则,同时,其它模型的研究与实践成果也在不断地充实和完善战略模型;管理模型(M)、实施模型(E)、应用模型(A)和技术模型(T)四大模型则环绕在战略模型周围,在战略模型的统领下各自发挥着重要的作用,而且这四大模型之间也息息相关、密不可分。(3)本文在系统分析研究吐哈油田企业信息化方法论研究与应用现状的基础上,借鉴钱学森等的系统科学的体系及现代科学技术体系结构模式,创新构建了一套吐哈油田企业信息化方法论体系,以更好地指导吐哈油田企业信息化。该方法论体系横向上从左到右,依次包含哲学、基础科学及技术科学、相关工程技术、相关工程技术方法论、油田企业信息化工程方法论及其主要应用领域五大部分;纵向上依次列出了各大部分的主要组成内容,较系统合理地展现了吐哈油田企业信息化方法论体系的主要内容以及它们之间的关系结构。此外,本文概括总结出五点研究认识:(1)油田企业信息化方法论研究和应用的力度需进一步加大。油田企业信息化过程中已应用了一些方法论来指导具体的信息化建设工作,许多专家学者也对油田企业信息化方法论做过一些研究和应用探索,但还不够系统,不够深入,远没有达成共识,没有形成合力。(2)油田企业信息化战略与企业战略融合工作需进一步加强。国内一些油田企业的信息化战略与企业战略并非十分协调融合,有的信息化战略并没有完全基于企业发展目标与经营战略而制定,有的没有根据企业战略的变化及时调整信息化战略,有的出现信息化战略与企业战略相脱节的情况,更为突出的问题是普遍没有真正意义上的CIO,导致再好的企业信息化战略也无法真正有效实施。(3)油田企业信息化流程再造和业务重组力度需进一步加大。当前的信息革命不仅仅是信息技术的革命,更重要的是管理理念和技术的革命,油田企业只有在信息化的同时配套进行企业流程再造、业务重组、管理理念和技术以及研究和生产方式的创新、升级,才能真正发挥信息技术的作用,才能确保油田企业信息化本质目标的早日实现,目前国内油田企业普遍在这方面做得不够。(4)油田勘探开发核心业务信息化的主体地位需进一步突出。国内油田企业应该学习借鉴国外石油公司的信息化模型(或模式),进一步突出油田勘探开发核心业务和主工作流程信息化的主体地位,集中精力和资源首先把油气勘探开发核心业务和主工作流程的信息化做强、做深、做精,然后兼顾做好其它业务领域的信息化建设,避免全面开花、表面繁荣,却远离信息化本质目标情况的出现或持续。(5)专业人员在油田企业信息化中的重要作用需进一步强调。信息技术中最核心的应该是“信息”而非“技术”,油田企业中勘探开发等主专业技术人员才是对油田地质信息最了解,也是最迫切进一步认识的人员,这些“信息”的真正拥有者和使用者们才是当前信息革命的主角,主导油田企业信息化的人应该是主专业人员而非信息技术人员,显然目前的情况大多相反。展望未来,油田企业信息化充满希望,但必须着手解决好以下六个方面的问题和挑战:(1)U网、物联网(传感网)、云计算等泛在化新技术己开始被国内油田企业关注和应用,但要真正建成并发挥重要作用还需要在技术、管理和方法上大胆创新突破。(2)如何更好地实现表达、分析、过程、设计和决策五位一体的可视化,充分发挥可视化技术在油田研究和决策方面的重要作用,仍然是油田企业今后信息化研究与建设的重点和难点。(3)油田企业目前在智能化方面还多偏重于信息技术的智能化,往往忽略了人的智能化,需要大力提倡“人机协同智能化”,充分体现人与计算机的综合优势。(4)信息技术是促进勘探开发一体化目标实现的最有效技术,但虚拟现实等关键技术在油田还不实用,勘探开发一体化协同工作环境还缺少有效的技术载体和方法手段,急需改进。(5)实现生产过程实时监控和远程操作等自动化目标一直是油田企业现代化建设的重要内容和目标,目前,实时监控较容易实现,但实时研究分析、实时决策指挥还很不够,需要整体配套建设。(6)“两化融合”背景下,油田信息技术在与勘探开发技术和自动化技术充分融合的同时,还需要与管理技术、核心业务人员等有效融合,但显然目前这方面的工作还不够充分,不够彻底,重技术轻管理、重建设轻应用现象仍然存在,急需改进。油田企业信息化是一项复杂的系统工程,其探索和建设过程必然是一个长期的、循序渐进的甚至反复波折的过程。本文以吐哈油田信息化为例,对油田企业信息化模型、方法及方法论等问题进行了较深入、系统的研究和探讨,取得了一些研究成果和认识,为吐哈油田及至国内其他油田企业更好地开展其信息化建设工作提供了一些有益的参考和借鉴。但本人深知这些研究成果和认识还有许多问题和不足,还需要在今后的研究和实践中不断完善与优化,也十分需要国内外关注或从事油田企业信息化研究方面的专家学者对本文的研究和探讨提出宝贵的批评与完善意见,并共同致力于该领域的研究和探索,合力推动油田企业信息化事业不断科学发展。

曾刚[4]2013年在《油气有利聚集圈闭的最优化决策模型研究》文中进行了进一步梳理油气勘探以追求勘探的最大效益为目标,以最小的风险、最少的投入,获得最的多的储量为原则。油气勘探决策的方案直接影响了油气勘探的最终效益。根据运筹学中最优化理论,综合考虑圈闭风险、投入以及获得储量的要求,建立了油气有利聚集圈闭的最优化决策模型,为油气圈闭勘探决策提供科学的依据。本文首先对最优化理论进行了概述,阐述了优化变量、目标函数、约束条件等重要概念以及线性规划、目标规划、整数规划等数学规划方法,然后研究了圈闭地质评价、资源量计算、经济评价的方法,接着根据最优化决策模型建立的基本要求和步骤,在考虑圈闭地质评价、资源量评价、经济评价的基础上建立了油气有利聚集圈闭的最优化决策模型。对歧口凹陷进行实证研究,基于歧口凹陷的地质情况,建立歧口凹陷地质数据定量化评价的标准体系,对地质数据进行定量化预处理,然后利用油气有利聚集圈闭的最优化决策模型对圈闭进行优选组合。通过改变决策目标的优先级以及决策限制条件等方式测试模型的有效性,表明模型可以较好的达到圈闭组合优化的要求,为油气圈闭勘探决策提供科学依据。

徐敬俊[5]2010年在《海洋产业布局的基本理论研究暨实证分析》文中研究指明海洋与人类活动和生产力布局的关系十分密切,海洋是人类生存发展的第二空间,是人类维持生存繁衍和社会实现可持续发展的重要基地。中国是世界海洋大国,拥有18000公里的大陆海岸线,14000公里的海岛岸线,300万平方公里的管辖海域,丰富多样的海洋资源是21世纪中华民族实现经济腾飞的重要战略支撑。但海洋产业布局的理论研究是目前海洋经济研究相对薄弱的一个领域,国内学者关于海洋产业布局的研究一直局限在较小的范围,且多属于应用研究,研究内容也不够系统和深入,基础理论欠缺是目前中国海洋产业布局研究与实践中存在的一大缺陷。海洋产业布局研究薄弱的原因之一是长期以来受“重陆轻海”思想的束缚,人们很少关注海洋,更少关注海洋产业布局问题。自20世纪90年代以来,海洋经济开始以远高于国民经济的速度增长,占国民经济的比重迅速提升,已成为推动国家和地区经济增长的重要力量。但是,由于缺乏基础理论的有力支撑和对海洋产业布局规律的正确认识,海洋产业布局应用研究成果的可信度和科学性被大大削弱,也导致海洋产业布局实践中存在着很大的盲目性和随意性;与此同时,海洋产业布局中的一些不合理、不协调因素开始显现,这些不合理的产业布局因素既影响着中国海洋产业整体效益水平的发挥,也影响着中国海洋经济的全面发展,导致海洋产业结构水平较低,区域布局不够合理,海洋环境污染加重等问题不断涌现。加强海洋产业布局规划和协调,克服区域海洋经济发展的盲目性,实现海洋经济协调、有序、可持续发展,已变得十分紧迫。因此,加强海洋产业布局研究,尤其是海洋产业布局的基础理论研究,探寻海洋产业布局演化的一般规律,为海洋产业布局实践提供科学指导,已成为我国海洋经济学者义不容辞的责任。勿容置疑,海洋产业布局在许多方面与陆地产业是相通的,包括劳动的地域分工、产业的集聚与扩散等,但这些现象或规律背后往往隐藏着迥然不同的运行机制,从而导致同一规律在陆地产业布局和海洋产业布局中有着十分不同的表现形式,因此,海洋产业布局理论的研究决不是陆域产业布局的有关理论的简单“嫁接”。在中国海洋经济发展面临重大历史转折的关键时期,本论文以海洋产业布局的基本理论问题为研究对象,在综合参考国内外有关研究成果的基础上,针对海洋产业经济与陆域产业经济的不同特点,充分借鉴传统产业布局的相关理论,综合运用理论研究与实际相结合、个量研究与总体研究相结合、定性研究与定量研究相结合、动态研究与比较动态研究相结合的方法,通过阐释海洋产业布局的内涵与外延、海洋产业的区位选择、产业布局调整与产业结构变化的互动过程以及资源、环境、文化、政治、经济等因素影响海洋产业布局的内在机制、海洋产业布局优化的基本模式及陆海经济一体化发展等一系列重大理论问题,总结海洋产业布局的一般规律,并举例加以佐证,基本勾勒出了中国海洋产业布局的基本理论框架和政策体系,期望为今后学者们进行更加深入的研究提供些许借鉴。

张彦周[6]2006年在《基于支持向量机的测井曲线预测储层参数方法》文中指出支持向量机由于其诸多的优良特性,近年来引起了广泛的关注,已经成为一个十分活跃的研究领域。本文较全面地研究了支持向量机的理论及应用方法,讨论了支持向量机中高斯核函数参数的选择问题,首次将支持向量机用于测井参数属性估计储层属性中。本文中,首先对支持向量机的理论基础——统计学习理论作了一个概述,主要论述了学习过程的一致性,如何控制学习过程的推广能力等问题,其次,对简单的线性可分数据,详细介绍了线性支持向量机的工作原理,即寻找具有最大的分离超平面;核函数的实质是通过一非线性映射把原空间上非线性可分的数据映射到另一个特征空间上的线性可分数据,然后利用与线性支持向量机完全一样的方法,在该空间建立一个超平面,使其在原空间对应着一个非线性超曲面,通过引入一个核函数使所有的计算在原空间完成。同时针对本文主要讨论的回归问题给以详细地说明,支持向量机的解最终归结为一个凸二次规划,有全局最优解。简单介绍了支持向量机较常用的训练算法——序贯最小优化算法,自己编程用MATLAB实现了该算法,数值试验结果表明支持向量机具有较强的学习能力。另外本文具体讨论了支持向量机中高斯核函数中参数σ对支持向量机学习预测性能的影响,证明了参数σ趋于零和无穷大情况下支持向量机的性质,指出高斯核函数具有描述样本相似程度这一性质,通过数值实验和理论分析给出了一种选择高斯核函数的方法——拐点法。进一步指出样本数据标准化对学习预测的影响,给出了标准化后选择较优高斯核函数参数的一个大致范围。最后根据石油地质勘探的实际问题,将支持向量机运用测井曲线预测储层参数——孔隙度、参透率,同时与反向传播神经网络函数逼近法预测进行比较,结果表明,该方法预测精度高,方法稳定有效。支持向量机较好的解决了小样本测井勘探的实际问题。

张国栋[7]2016年在《南海西部深水区陵水17-2气田气藏描述地球物理关键技术》文中研究指明近年位于南海西部琼东南盆地的深水区天然气勘探取得重大突破,发现了我国第一个自营勘探的深水高产大气田—陵水17-2气田。但在深水气田的气藏描述方面,仍然面临砂体沉积模式复杂,砂体刻画困难、地层横向速度变化大,构造落实精度低及储层与含气性预测结果不确定性大等问题。为了提高深水气藏的描述精度,精确评价深水气藏的储量规模,本论文以陵水17-2气田储量研究项目为依托,针对深水区气藏描述中的叁项关键技术进行了研究,解决了深水区气藏描述中的砂体及水道刻画问题、时深转换问题、储层及含气性预测问题。针对深水区多砂体沉积、多水道侵蚀,沉积模式复杂,砂体刻画难的问题,首先以区域沉积规律为指导,结合地震相干切片、频率融合切片解释等技术开展大尺度下的峡谷及水道的刻画;在此基础上,进行小尺度下的砂体描述,利用宏观规律指导微观解释,峡谷及水道的空间形态约束各砂体的解释范围,利用全叁维可视化地震解释技术开展砂体精细刻画研究,精确落实了深水区砂体及水道的纵横向展布。针对深水区横向速度异常变化剧烈、时深转换困难的难题,对比业界常用的各种时深转换方法,在落实深水区地层速度规律的基础上,分析了各种时深转换方法在深水区的适用性,优选出速度体建模的方法做为适用于深水区的时深转换方法。以速度体建模方法为基础,在速度体的优化方法、速度建模的细节方面开展了深入研究,在速度体优化方面,对原始速度品质分析的基础上,利用中值滤波算法对速度体的品质进行优化,优选出最优的滤波窗口和滤波次数;在速度建模方面,开展了建模层位的优选研究,根据该区的构造沉积特征,优选出最优的模型控制层位。最后利用高精度建模得到的速度模型完成了各砂体的时深转换,还原了地下砂体的真实构造,利用交叉井验证的方法,分析了该方法预测的可靠性。针对深水区钻井数量少,井控不足引起的储层预测及含气性预测困难问题,从已钻井岩石物理特征分析入手,开展了以迭后迭前反演为基础的储层预测研究,结合平面上的沉积相认识及钻井统计规律,利用储层反演成果对砂体的横向展布特征及储层物性的空间展布规律进行预测;在落实储层的基础上,开展了基于振幅分析的半定量到定量含气预测、以谱分解技术为基础的含气性预测研究,多角度预测结果相结合预测砂体的含气边界,同时与构造描述的含气范围进行交叉验证,精确落实了各砂体的含气范围。经过本次研究,解决了研究区的砂体精细刻画、时深转换方法落实、储层及含气性预测等方面的诸多难点。首次将基于中值滤波的速度体优化技术及井控层控的高精度速度建模技术应用于深水区时深转换;首次在深水区开展振幅定量化、谱分解、属性分析相结合的含气性预测研究,精确预测了浊积砂体的储层及气层展布。研究成果为中国第一个自营深水大气田陵水17-2气田的储量评价提供了可靠的数据基础,同时为正在进行的中国海油深水天然气勘探提供了有效的技术借鉴。

郭瑞华[8]2010年在《支持向量机在储层物性参数预测中的应用研究》文中进行了进一步梳理传统的储层参数预测方法有很多,比如经验公式、回归分析等,其中大部分方法都是基于线性的、单变量的;而地质参数具有数量多、维数高,且存在较大随机性和不确定性等特点,所以常规储层预测方法已不能满足油藏生产需要。近年来,支持向量机(SVM)已成为统计学习理论的研究热点。它是一种建立数据模型的方法,通过使用核函数,隐式地将数据映射到高维特征空间,从而将非线性问题转换为线性问题予以解决。这种核映射关系为大部分模型结构提供了统一的框架,其解最终归于一个有约束的凸二次规划问题,在很大程度上解决了过学习、非线性、维数灾难、局部极小点等问题。结合支持向量机所凸显出来的优点和石油地质勘探的实际问题进行分析研究,本文拟在现有储层参数预测研究与评价技术基础之上,利用支持向量回归模型分析测井数据进行储层物性参数(渗透率、孔隙度)预测,采用了非线性支持向量机测井储层反演技术。文中详细介绍了支持向量机用于测井储层反演的全过程以及使用到的关键技术,即使用交会图与主成分分析(PCA)进行测井样本的优选、利用粒子群优化(PSO)对模型参数寻优、预测模型的学习和表示等。最后根据所研究区域的地质特点,将该预测模型对研究区内5口井的实际测井参数进行井间储层物性参数预测,同时与神经网络以及核向量机进行预测结果对比。结果表明,该方法预测精度高,模型稳定且有效,能够在一定范围和条件下对目标油区其他井进行测试使用。

王永刚[9]2015年在《集结科研生产最新成果,铸就油气物探一流平台——2014年《石油地球物理勘探》评述》文中提出2014年《石油地球物理勘探》共出版6期正刊(161篇)、1期增刊(42篇),合计发表论文203篇。本文对6期正刊按地震数据采集方法与技术、地震数据处理方法与技术、地震反演与综合分析研究、偏移成像、地震正演模拟、地震地质、岩石物理、综述和非地震等9大类分别进行评述。本年度论文总体呈现中青年、高学历作者占据多数,作者所属单位范围不断扩展,得到国家级和省部级各类基金或项目资助的论文显着增加,出版周期稳定在16~18个月等特点。2014年该刊所发表文章客观全面展示了中国油气物探领域科研生产的最新成果,发表论文的质量较高,内容普遍具有创意,基本铸就了油气地球物理勘探的一流平台。最后,笔者针对该刊的现状提出几点改进建议。

王永兰[10]2005年在《油气勘探项目投资组合优化研究》文中认为现代投资组合理论在西方发展了近半个世纪,在理论上日趋成熟,同时在经济实践中日益受到广泛重视和利用。然而,投资组合理论更多的是被应用于证券投资,在实体项目投资中却很少应用。本文则是针对油气勘探高投资高风险的特点,把投资组合优化理论应用于油气勘探投资中,建立油气勘探项目投资组合,以减少投资风险,优化资金配置。 投资组合优化分析是在单项目评价的基础上进行组合选择,对组合进行风险和收益的权衡(即寻求一定风险水平对应的最大收益或一定收益情况下对应的最小风险),它的核心是对项目间的相关性进行研究,通过多样化投资分散风险。 本文根据勘探项目的特点,以现代投资组合理论为基础,首先分析了油气勘探项目投资组合的特征:然后提出了油气勘探项目投资组合的优化框架,具体包括:投资组合单项目评价(经济评价和风险评价)、组合模型构建、组合优化求解等:并在论文最后对投资组合的有效管理方面提出相关建议。 本文提出的油气勘探项目投资组合优化分析能够科学、规范地解决勘探项目的组合选择与资金优化配置问题。这一方法同样也适用于石油工业生产开发项目以及石油工业以外的其他建设项目的投资优化配置问题。

参考文献:

[1]. 最优化及控制理论在油气勘探与开发中的应用[D]. 戴家权. 大连理工大学. 2003

[2]. 煤层气富集区非地震综合物探技术及试验研究[D]. 陈进超. 成都理工大学. 2012

[3]. 吐哈油田企业信息化模型与方法研究[D]. 刘锋. 中国地质大学. 2013

[4]. 油气有利聚集圈闭的最优化决策模型研究[D]. 曾刚. 中国石油大学(华东). 2013

[5]. 海洋产业布局的基本理论研究暨实证分析[D]. 徐敬俊. 中国海洋大学. 2010

[6]. 基于支持向量机的测井曲线预测储层参数方法[D]. 张彦周. 西安科技大学. 2006

[7]. 南海西部深水区陵水17-2气田气藏描述地球物理关键技术[D]. 张国栋. 吉林大学. 2016

[8]. 支持向量机在储层物性参数预测中的应用研究[D]. 郭瑞华. 西安石油大学. 2010

[9]. 集结科研生产最新成果,铸就油气物探一流平台——2014年《石油地球物理勘探》评述[J]. 王永刚. 石油地球物理勘探. 2015

[10]. 油气勘探项目投资组合优化研究[D]. 王永兰. 西南石油学院. 2005

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最优化及控制理论在油气勘探与开发中的应用
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