بهینه‏سازی پارامترهای موٌثر بر تولید چاههای نفت و گاز با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از انرژی‏های فسیلی به خصوص نفت و گاز، کمبود منابع و افزایش قیمت آنها، در مطالعات جدید بر ‏روی مخازن و چاه‏ها، مدیریت بهتر، افزایش و بهینه سازی تولید اهمیت یافته‏اند. با توجه به اینکه اکثر مخازن در حال تولید و توسعه، در نیمه دوم عمر خود می باشند و اکثر آنها با انرژی اولیه خود تولید می کنند ضروری است که از این انرژی در بهینه ترین حالت موجود استفاده کرد. هدف این تحقیق یافتن مقدار بهینه برای پارامترهای موٌثر بر تولید، جهت دستیابی به بیشترین مقدار تولید ممکن برای چاه با توجه به توان مخزن با صرف کمترین انرژی از مخزن است. برای این منظور یک مدل ساده از یک چاه شامل لوله مغزی و کاهنده، در نظر گرفته شده است. در روش بکار گرفته شده برای بهینه‏سازی این مدل، اندازه لوله مغزی جهت کنترل بر روی سرعت و رژیم جریان و دستیابی به کمترین افت فشار و اندازه دهانه کاهنده جهت کنترل فشار سرچاهی و نرخ جریان ورودی به چاه، در یک روند واحد تعیین شده‏اند. علت انتخاب این روند وابستگی پارامترهای مذکور بهم و تاٌثیر بر جواب نهایی در صورت بهینه‏سازی هر یک از آنها بطور جداگانه بوده است. برای بهینه‏سازی یک روش غیرخطی به نام الگوریتم جستجوی هارمونی که یکی از الگوریتم‏های بهینه‏یابی ابتکاری است، بکار گرفته شده است. الگوریتم مذکور در محیط برنامه‏نویسی متلب نوشته شده و بر روی مدل بکار گرفته شده است. در پایان این روش بر روی چند سیستم واقعی پیاده‏سازی شده است. مقایسه نتایج حاصله با نتایج حاصل از نرم‏افزار شبیه‏ساز لوله، کارایی الگوریتم را در یافتن بهینه پارامترهای چاه‏های مذکور نشان می‏دهد. همچنین مدل طراحی شده برای چاه، در پیش‏بینی مقادیر نرخ جریان و افت‏فشار، به ترتیب درصد خطای متوسطی برابر 34/2 و 5/4 در مدل ترکیبی و 5/6 و 76/4 در مدل نفت سیاه را نسبت به نرم‏افزار شبیه‏ساز لوله ایجاد کرده است.