جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « بهینه سازی » در نشریات گروه « زمین شناسی »
تکرار جستجوی کلیدواژه «بهینه سازی» در نشریات گروه «علوم پایه»-
موارد زیادی بطور مستقیم و غیر مستقیم بر هزینه تمام شده حفر یک چاه گاز یا نفت تاثیر گذار می باشند. اما مهمترین ابزاری که برای حفر سازندها مورد استفاده قرار می گیرد و بطور مستقیم و غیر مستقیم بر هزینه های تمام شده حفاری تاثیر می گذارد، مته حفاری می باشد. چرا که عوامل زیادی از جمله سرعت حفاری، وابستگی زیادی به این ابزار دارند. در شرایط یکسان پارامترهای حفاری، نوع لیتولوژی، قطر چاه، نوع گل و هیدرولیک چاه، نوع مته و تکنولوژی ساخت آن تعیین کننده سرعت حفاری می باشد. تکنولوژی ساخت مته، تکنولوژی پیچیده ای بوده و با توجه به تجربه و دانش هر شرکت سازنده متفاوت می باشد. تفاوت های جزیی در طراحی این ابزار می تواند بر زمان حفاری یک چاه، هزینه ها و حتی میزان استهلاک ابزار دیگر حفاری تاثیر قابل توجهی بگذارد. روش های متفاوتی برای انتخاب بهترین مته و برترین برند مته از میان معروف ترین و پر استفاده ترین مته های مورد استفاده در صنعت حفاری وجود دارد. از جمله این روش ها، روش تخمین هزینه به ازای متراژ حفاری، روش های تکمیلی انتخاب مته مانند انرژی مکانیکی مصرف شده هر مته در طول بازه حفاری برای یک میدان می باشند. در این تحقیق پس از بررسی روش های موجود برای انتخاب مته روش ژئومکانیک به عنوان روشی نوین برای انتخاب مته معرفی شد. با استفاده از نمودارهای چاه پیمایی و روابط تجربی ژئومکانیکی، محاسبات مدول های الاستیک و مقاومت فشاری و مطابق با دسته بندی اسمیت؛ می توان نوع سختی سازند را برای انتخاب مته مناسب تشخیص داد.
کلید واژگان: حفاری, مته, بهینه سازی, ژئومکانیک} -
صنعت حفاری یک صنعت بسیار پرمخاطره و بسیار هزینه بر است. هزینه حفاری به صورت وابسته به زمان و عمق تعیین میشود. مقدار هزینه حفاری تحت عنوان هزینه دلار بر فوت تعیین میشود که شامل هزینه ثابت و هزینه متغییر است. به طوریکه زمان چرخش مته، زمان توقف مته در چاه و زمان تعویض لوله حفاری آن راتغییر میدهند. بنابراین هرچه سرعت حفاری افزایش پیدا کند و زمان توقف مته کاهش پیدا کند، هزینه حفاری به طور کلی کاهش خواهد یافت. پارامترهای مختلفی زمان حفاری را کنترل میکنند. برخی از این پارامترها غیر قابل کنترل هستند و ذاتی بوده و به مشخصات سازند وابسته است که قابل کنترل نیست. اما برخی دیگر از پارامترها قابل کنترل بوده و با تغییر در آنها زمان حفاری تغییر پیدا خواهد کرد. این پارامترها شامل وزن روی مته ، نرخ گردش مته (Rotary speed)، چگالی سیال حفاری، خوردگی مته، اثر هیدرو لیک مته است. در پژوهش حاضر از مقایسه نرخ نفوذ مته در سازند و بررسی سطح انرژی ویژه هر مته در سازند، بهترین مته برای هر سازند مشخص شد. مطالعه حاضر در یکی از میادین جنوب غرب ایران و در تعدادی حلقه چاه انجام شده است. با توجه به هدف پژوهش، بهترین مته برای هر یک از سازندهای حفاری در این میدان مشخص شد.
کلید واژگان: مته حفاری, بهینه سازی, نرخ نفوذ, سطح انرژی ویژه} -
در این پژوهش به مساله تلفیق داده های نگاره ای چاه ها و لرزه ای دوبعدی/سه بعدی در فرآیند مدل سازی رخساره ای مخزن پرداخته شده است. به این منظور دو روش از دسته روش های موسوم به چرخه انطباق با داده های لرزه ای معرفی شده است. در روش اول، از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به منظور پیدا کردن مقدار بهینه پارامتر تغییر روش آشفتگی احتمال استفاده شده است. به کارگیری روش آشفتگی احتمال به منظور تبدیل مساله بهینه سازی با Nپارامتر به یک مساله بهینه-سازی با یک پارامتر می باشد. در روش دوم، در غیاب روش های پارامتری سازی، مساله به روزرسانی مدل های رخساره ای، یک مساله بهینه سازی با Nپارامتر مجهول خواهد بود. واضح است با افزایش تعداد پارامترهای مجهول بهینه سازی، دقت الگوریتم های بهینه سازی در یافتن جواب بهینه کاهش می یابد. یکی از روش های فایق آمدن بر این مشکل، طراحی الگوریتم هایی با توانایی بالاتر می باشد. در روش دوم سعی شده است با تلفیق عملگر تقاطع در الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی، توازن مناسبی میان توانایی های اکتشاف و استخراج آن برقرار شود. برای ارزیابی دقت عملکرد روش های پیشنهادی، از یک مدل مصنوعی سه بعدی مخزن (مدل مرجع) استفاده شد. مدل های رخساره ای ساخته شده بوسیله روش های "آشفتگی احتمال-ازدحام ذرات" و " کلونی زنبور مصنوعی-ژنتیک" به ترتیب دارای یک تفاوت 65/6 و 99/0 درصدی با مدل رخساره ای مرجع بود. برای نشان دادن توانایی الگوریتم های پیشنهادی در ساخت و به روزرسانی مدل های رخساره ای، دو روش سنتی زمین آماری به مساله موردنظر اعمال شد. نتایج حاصل نشان داد که به کارگیری روش های "آشفتگی احتمال-ازدحام ذرات" و" کلونی زنبور مصنوعی-ژنتیک" به ترتیب با یک افزایش دقت 8/18 و 46/24 درصدی در تفاوت با مدل رخساره ای مرجع، نسبت به روش های زمین آماری همراه بود. در پایان عملکرد روش " کلونی زنبور مصنوعی-ژنتیک" بر روی دو مدل مخزن مصنوعی بزرگ تر و پیچیده تر ارزیابی شد.
کلید واژگان: مدل سازی رخساره ای, بهینه سازی, روش های پارامتری سازی, الگوریتم زنبور عسل, داده های لرزه ای}In this research, integration of well logging and 2D/3D seismic data in the reservoir lithofacies modeling process has been considered. For this purpose, two methods from the so-called seismic matching loop class have been used. In the first method, the particle swarm optimization (PSO) algorithm is implemented to find the optimal value of the probability perturbation method (PPM) deformation parameter. The PPM is used to convert an N-parameter optimization problem to a problem with one parameter. In the second method, in the absence of parametrization methods, the problem of updating lithofacies models will be considered as an optimization problem with the N-unknown parameter. Obviously as the number of optimization unknown parameters increases, the optimization algorithms ability in finding the optimum solution decreases. One way to overcome this problem is to design optimization algorithms with higher capabilities. In the second method, an attempt has been made to establish a proper balance between the exploration and exploitation capabilities of the optimization algorithm. In this research, the crossover and mutation operators of the genetic algorithm (GA) optimization method have been used to improve the exploration and exploitation capabilities of the PSO and artificial bee colony (ABC) algorithms. To evaluate the performance of the proposed methods, a 3D synthetic reservoir model (reference model) has been used. The obtained results show that reservoir lithofacies models generated by "PPM-PSO", "PSO-GA" and "ABC-GA" methods have 6.65%, 10.44%, and 0.99% mismatches compared with the reference lithofacies model, respectively. To highlight the ability of the proposed algorithms in generating and updating the reservoir lithofacies models, two traditional geostatistical methods have also been applied to the specified problem. The results indicate that using the "PPM-PSO", "PSO-GA" and "ABC-GA" algorithms, respectively, leads to 18.8%, 15.27%, and 24.46% improvement on mismatch values compared to the traditional geostatistical methods. Finally, the performance of "ABC-GA" method has been evaluated on two larger and more complex synthetic reservoir models.
Keywords: Lithofacies modeling, Optimization, Parameterization methods, Artificial bee colony algorithms, Seismic data} -
خشکسالی ٬های ناشی از کمبود بارش و افزایش مصرف آب در سراسر جهان در حال افزایش است و از تبعات آن اثرات نامطلوب اقتصادی و زیست محیطی است. اثرات نامطلوب را می ٬توان با استفاده از الگوهای بهره٬ برداری بهینه و استفاده از قوانین جیره٬ بندی در دوره٬ های خشکسالی کاهش داد. در این روش ٬ها با وجود امکان تامین کل نیاز، گاهی تنها قسمتی از آن تامین می ٬شود؛ این عمل موجب ذخیره آب و پذیرش یک کمبود کوچک در بازه زمانی جاری برای کاهش کمبودهای شدید در آینده می ٬شود. این پژوهش یک مطالعه موردی برای تعیین منحنی٬ های فرمان بهره٬ برداری از سد جره و بررسی تاثیر بهره٬ برداری از سد با دو سیاست بهره٬ برداری استاندارد (SOP) و جیره٬ بندی بر شاخص ٬های خشکسالی پایین دست است؛ که تاکنون از این نظر بررسی نشده است. به این منظور از طریق اتصال یک مدل بهینه ٬ساز الگوریتم ژنتیک به یک مدل شبیه٬ ساز، مقادیر بهینه منحنی٬ های فرمان و ضرایب جیره٬ بندی براساس داده٬ های تاریخی جریان ورودی به مخزن مطالعه شد و کارایی مدل در سیستم منابع آب رودخانه الله ارزیابی گردید. همچنین شاخص خشکسالی SDI، عملکرد SOP و مدل جیره٬ بندی در دوره پایه از طریق محاسبه مقدار تابع هدف یا شاخص اصلاح شده کمبود (MSI) و شاخص٬ های اعتمادپذیری، آسیب٬ پذیری و برگشت ٬پذیری، بررسی شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل جیره٬ بندی، تابع MSI نسبت به SOP در دوره مورد نظر 41 درصد بهبود یافته است. همچنین با اجرای سیاست جیره٬ بندی، آسیب ٬پذیری سیستم نسبت به روش SOP به مراتب بهبود یافته و از 64 به 26 درصد رسیده است.
کلید واژگان: بهره برداری از مخزن سد, بهینه سازی, جیره بندی, خشکسالی, شبیه سازی, منحنی فرمان}Droughts caused by precipitation deficits and increasing water consumption are intensifying worldwide, with negative economic and environmental consequences. The negative impacts can be mitigated by using optimized reservoir operation patterns and implementing rationing rules during droughts. These approaches involve meeting only a portion of total demand, allowing for water storage and accepting a small current deficit to mitigate severe future shortages. This research presents a case study to determine the operational command curves for Jareh Dam and to investigate the impact of reservoir operation under two management policies, Standard Operating Procedure (SOP) and rationing, on downstream drought indices, an aspect not previously studied. To achieve this, an optimization model coupled with a genetic algorithm was linked to a simulation model to determine the optimal values of command curves and rationing coefficients based on historical inflow data to the reservoir. The performance of the model was evaluated in the Allah River water resources system. In addition, the drought severity index (SDI), SOP performance, and rationing model performance during the base period were evaluated by calculating the objective function value or modified shortage index (MSI) and the resilience, vulnerability, and reversibility indices. The results showed that under the rationing model during the study period, the MSI value improved by 41% compared to the SOP method. In addition, the implementation of the rationing policy significantly improved the vulnerability of the system compared to the SOP method, reducing it from 64% to 26%.
Keywords: Drought, Hedging, Optimization, Reservoir Operation, Rule Curve, Simulation} -
براساس داده های میدانی، روش های مختلفی برای کاهش هزینه حفاری چاه ها وجود دارد. یکی از این روش ها بهینه سازی پارامترهای حفاری برای به دست آوردن حداکثر نرخ نفوذ (ROP) موجود است. پارامترهای بسیار زیادی بر روی ROP تاثیر می گذارند. هدف اصلی انجام این تحقیق کاربرد شبکه های هوشمند برای نرخ نفوذ حفاری است که بدین منظور داده های ورودی چاه اعم از عمق حفاری، مدت زمان عملیات حفاری، سرعت گردش مته، وزن روی مته، وزن و حجم گل حفاری به عنوان داده ورودی و نرخ نفوذ حفاری به عنوان داده خروجی از یکی از میادین واقع در خلیج فارس تهیه شد. 70 درصد داده ها برای آموزش شبکه، 15 درصد داده ها برای اعتبار سنجی و 15 درصد داده ها برای آنالیز حساسیت اختصاص داده شده است. طبق نتایج به دست آمده مشخص شد که با استفاده از این ابزار رابطه خوبی با ضریب همبستگی کل (96/0) برای پیش بینی نرخ نفوذ با استفاده از شبکه عصبی به دست می آید که این نشان دهنده این است که مدل از اعتبار خوبی برخوردار است. همچنین با استفاده از تکرار محاسبات در تکرار 12 بهترین مقدار به دست آمد که این مقدار برابر 24/14 درصد می باشد.کلید واژگان: شبکه عصبی, نرخ نفوذ در سنگ, وزن روی مته, بهینه سازی, سرعت دورانی رشته حفاری}Based on field data, there are various methods to reduce the cost of drilling wells. One of these methods is to optimize the drilling parameters to obtain the maximum rate of penetration (ROP). Many parameters affect ROP. The main purpose of this research is the use of smart networks for the penetration rate of drilling, for this purpose, well input data including drilling depth, duration of the drilling operation, speed of rotation of the drill, weight on the drill, weight and volume of drilling mud as input data. And the drilling penetration rate was prepared as output data from one of the fields located in the Persian Gulf. 70% of data is allocated for network training, 15% of data for validation and 15% of data for sensitivity analysis. According to the obtained results, it was found that using this tool, a good relationship with the total regression coefficient (0.96) is obtained for predicting the penetration rate using a neural network. Also, by repeating the calculations in repetition 12, the best value was obtained, which is equal to 14.24
-
معادلات افزایش مقیاس یکی از روش هایی است که برای تعیین میزان بازیافت نفت در مقیاس آزمایشگاهی به مخزنی مورد استفاده قرار می گیرد که بصورت تابعی از پارامترهای سنگ و سیال بیان می شود.معادلات افزایش مقیاس شامل نواقصی از جمله ثابت نگه داشتن میزان تراوایی در تمامی جهات ، نسبت گرانروی فاز تر به فاز غیر تر و عدم برابری شکل و هندسه ی مدل و نمونه اصلی می باشد. محققین مختلف تلاش های متعددی برای رفع این نواقص انجام داده اند و روابط افزایش مقیاس جامع تری را پیشنهاد داده اند یکی از محدودیت های اصلی این روابط، ثابت نگه داشتن میزان تراوایی در تمامی جهات می باشد که در این مطالعه به منظور بهبود معادلات افزایش مقیاس جدید که بتواند تاثیر تغییرات تراوایی جهت دار را به خوبی لحاظ کند و نمودار بازیافت را برای مقادیر مختلف تراوایی مستقل از تغییرات نشان دهد یک سینتیک از یک مخزن مورد مطالعه قرار گرفت و از نرم‌افزار صنعتی اکلیپس100 برای شبیه سازی استفاده شد در ادامه با استفاده از روش های مرسوم میانگین گیری، اندازه گیری برای مشاهده تغییرات و میزان نزدیک شدن نمودارها به هم انجام گرفت و از نتایج بدست آمده به عنوان یک ایده برای بهینه سازی با استفاده از نرم افزار متلب و به دست آوردن معادله افزایش مقیاس جدید انجام گرفت و زمان بدون بعد جدیدی معرفی شد و مورد اعتبار سنجی قرار گرفت که نتایج حاکی از تایید معادله معرفی شده می باشد.
کلید واژگان: مخازن شکافدار, شبیه سازی, آشام, بهینه سازی, مقیاس گذاری} -
به دلیل تخلیه منابع متعارف انرژی، تقاضا برای منابع غیر متعارف رو به افزایش است. مخازن گاز شیلی از جمله منابع غیر متعارف مهمی هستند که اخیرا مورد استفاده قرار گرفته و توسعه داده شده اند. فرآیند تزریق CO2 می تواند منجر به افزایش بازیافت گاز شیلی (ESGR) به کمک جذب رقابتی بین CO2 و متان گردیده و همچنین باعث به تله افتادن CO2 به منظور کاهش انتشار آن در محیط زیست شود. این مقاله، یک مطالعه مروری مهم از جدیدترین مطالعات در مورد استفاده از CO2 برای ESGR و همچنین مطالعات آزمایشگاهی و میدانی از جذب و ذخیره CO2 در مخازن گاز شیلی را ارایه می دهد. این تحقیق شامل مکانسیم ها و مولفه های درگیر و همچنین چالش های موجود در انجام CO2-ESGR است. ارزیابی امکان سنجی بهبود بازیافت گاز به وسیله CO2 در مقیاس میدانی، به دلیل تراوایی کم و ساختار پیچیده حفرات در مخازن شیلی و همچنین میان شکنی سریع CO2 در چاه های تولیدی، مسئله پیچیده ای است که مستلزم مطالعات آزمایشگاهی گسترده و همچنین مدلسازی و شبیه سازی این فرآیند می باشد. در این مطالعه، مدلسازی عددی و معادلات حاکم بر CO2-ESGR به تفصیل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است که می تواند در بهینه سازی روند دستیابی به حداکثر ذخیره سازی CO2 و تولید گاز شیلی به طور همزمان، مفید باشد.
کلید واژگان: ذخیره سازی CO2, افزایش بازیافت گاز, مخازن شیلی, بهینه سازی, مدل سازی} -
دشت اردبیل در شمال غرب ایران و در استان اردبیل قرار دارد. این دشت توسط ارتفاعاتی که بخشی از رشته کوه البرز هستند، احاطه شده و با وسعتی در حدود 990 کیلومتر مربع جمعیتی در حدود564000 نفر را در خود جا داده است. افزایش سریع تقاضای آب طی 25 سال گذشته در دشت اردبیل، منجر به بهره برداری زیاد آب زیر زمینی و در نتیجه افت سطح ایستابی به میزان بالغ بر 12 متر شده است. کاهش سطح آب زیر زمینی علاوه بر کاهش ذخیره آبخوان، می تواند صدمات جبران ناپذیری بر جا بگذارد. تنها در صورت مدیریت برداشت آب زیرزمینی این مسئله قابل کنترل خواهد بود. لذا هدف از این پژوهش، بهینه سازی برداشت آب از این آبخوان به منظور جلوگیری از افت بیشتر سطح ایستابی و در صورت امکان، جبران کاهش ذخیره آن است. در این پژوهش بر اساس پروتکل مدل سازی، ابتدا مدل مفهومی آبخوان دشت اردبیل تهیه گردید. بدین منظور پایگاه داده ای، شامل داده های کیفی و کمی در محیط ArcGIS تشکیل و روش های کریجینگ و منطق فازی برای تهیه انواع نقشه های پهنه بندی، به کار رفتند. پس از تعیین هندسه آبخوان، پارامتر های ورودی و خروجی، سیستم جریان آب زیر زمینی و پارامتر های هیدرولیکی، از کد Modflow 2005 به وسیله نرم افزار PMwin8، برای مدل سازی جریان آب زیر زمینی در آبخوان دشت اردبیل استفاده شد. بعد از مدل سازی جریان آب زیر زمینی، بر اساس مقدار افت، آبخوان دشت اردبیل به پانزده بخش، زون بندی و پس از بهینه سازی توسط نرم افزار PEST، مقادیر برداشت مجاز محاسبه شد. بر اساس نتایج به دست آمده برای تعادل بخشی سطح ایستابی آبخوان، بیشترین بهره برداری مربوط به شرق آبخوان و کمترین بهره برداری مربوط به مرکز دشت می باشد.
کلید واژگان: مدلسازی عددی, بهینه سازی, آبخوان دشت اردبیل, مدیریت آب زیرزمینی}The rapid increase in the water demand has led to large-scale groundwater developments in Ardabil plain, and intense extraction of groundwater has caused water table to decline as much as 12 m during the past 25 years. Optimizing the groundwater extraction in order to prevent declination of the water table and the possible compensation of the reduction in the aquifer storage are the main purposes of this dissertation. In this study, according to the modeling protocol, at first the conceptual model of Ardabil plain aquifer has been designed. For this purpose, a geodatabase consist of qualitative and quantitative data has been created. Then Kriging and fuzzy logic methods have been applied to create different kinds of zoning maps. After determining of the aquifer geometry, input and output parameters, groundwater flow system and hydraulic parameters, Modflow 2005 code was used by the PMWIN8 software for modeling the groundwater flow in Ardabil plain aquifer. After the modeling, based on the declination of the water table, the Ardabil plain aquifer has been divided to 15 zones. Then, the optimized values of the permissible extraction have been estimated using the PEST software. Based on the obtained results to balance the water table of Ardabil aquifer, the highest and the least exploitation should be at the east and center of the plain respectively.
Keywords: Ardabil plain aquifer, management of groundwater, Numerical modeling, optimization} -
در این مقاله رویکرد جدید مدل پروکسی(جایگزین1) برای تطابق تاریخچه خودکار2 در یک میدان بزرگ در جنوب غربی ایران با متغیرهای پاسخ های تولید نفت، فشار ته چاه و فشار میانگین ارائه گردیده است. فرایند مهم انتخاب و غربالگری پارامترهای ورودی به مدل توسط دو روش الگوریتم «انتخاب ویژگی3» انجام شد که یکی، روش سنتی و دیگری، روش نوین بوروتا4 می باشد. سپس، با انجام فرایند نمونه یابی از پارامترهای اولیه توسط CCF، فرایند ساخت مدل پروکسی انجام گرفت. روش موردنظر برای ساخت مدل پروکسی، ماشین بردار پشتیبان حداقل مربعات5 است. سپس برای پروکسی ساخته شده با استفاده از دو روش بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک6، ازدحام ذرات7 انجام شد. در این مقاله از نرم افزارهای تخصصی مهندسی نفت از جمله پترل و همچنین از نرم افزارهای آماری استاتیستیکا و نرم افزارهای ریاضی DX7 استفاده شد. ساخت مدل پروکسی با ماشین پشتیبان با استفاده از 1086 نمونه با R2 برابر با 9/0 و 88/0 برای مجموعه داده های آموزشی8 و آزمایشی9 موفق عمل کرد. همچنین الگوریتم GA نتایج بهتری نسبت به PSO برای یافتن بهترین راه حل ارائه نمود.کلید واژگان: تطابق تاریخچه نیمه خودکار, انتخاب ویژگی, مدل پروکسی, ماشین بردار حداقل مربعات, بهینه سازی}
-
ناحیه معدنی سنگ آهن گل گهر در 53 کیلومتری جنوب غرب شهرستان سیرجان، استان کرمان یکی از بزرگترین معادن روباز کشور می باشد. در اثر استخراج و بهره برداری از معدن، تراز کف پیت معدن به زیر سطح آب زیرزمینی منطقه رسیده و هجوم آب زیرزمینی به پیت معدن رخ داده است. جهت جلوگیری از آب گرفتگی پیت معدن، عملیات زهکشی آب زیرزمینی با نرخ حدود 4000 تا 5000 متر مکعب بر روز اجرا می شود و درنتیجه ی آن، یک مخروط افت بزرگ در محدوده ی پیت تشکیل شده است. جهت انجام مدیریت صحیح فرایند زهکشی، خصوصا تشدید احتمالی نشت آب زیرزمینی به محدوده پیت در اثر تعمیق آن در طی توسعه آتی معدن و همچنین به منظور شناخت مکانیسم حرکت آب های زیرزمینی در این محدوده، با استفاده از نرم افزار FEFLOW یک مدل ریاضی حرکت آب زیرزمینی در محدوده ی معدنکاری ارائه شده است که بتواند شرایط پیچیده تخلخل دوگانه سازند سخت معدن را شبیه سازی و پیش بینی نماید. در این تحقیق، تلاش گردیده تا با به کارگیری شبکه بندی عناصر محدود، درنظر گرفتن درزه و شکاف های سازند سخت و به کارگیری متناسب معادلات حاکم بر حرکت آب در این محیط ناهمگن و اعمال سطح تراوش محدوده ی پیت در مدل، نوسانات سطح آب زیرزمینی منطقه، به نحوه ی مناسب و قابل قبولی شبیه سازی شوند. در نهایت با انجام بهینه سازی توسط مدل، موقعیت 10 حلقه چاه و دبی پمپاژ بهینه در یک سناریوی پیشنهادی زهکشی، مشخص شده است. پیش بینی مدل، حاکی از آن است که در طول یک سال، سطح ایستابی در محدوده ی پیت به اندازه 18 متر افت خواهد نمود. لذا با اجرای بخش کاربردی تحقیق با استفاده از سناریوی پیشنهادی مذکور در زهکشی، سطح آب زیرزمینی به زیر توده معدنی خواهد رسید و عملیات معدنکاری می تواند بدون مشکل از لحاظ آب گرفتگی پیت ادامه یابد.کلید واژگان: مدل آب زیرزمینی, زهکشی, سطح تراوش, بهینه سازی, نرم افزار FEFLOW}
-
دبی نفت و گاز تولیدی از میادین نفتی به دلیل فاکتورهای مختلفی از قبیل کاهش فشار مخزن وتولید آب و گاز اضافی با کاهش روبه رو می شود. بنابراین، لازم است برخی روش ها برای جبران کاهش میزان تولید نفت و گاز مورد استفاده قرار گیرند. فرازآوری مصنوعی یکی از روش های افزایش دبی و عمر تولیدی مخزن است. انتخاب درست روش فرازآوری برای سودآوری طولانی مدت چاه های تولیدی از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت روش، ضعیف و نامناسب باعث کاهش تولید و افزایش هزینه های عملیاتی می شود. امروزه روش های فرازآوری مصنوعی، مکمل روش های ازدیاد برداشت نفت است. انتخاب یک روش فرازآوری که صرفا تولید را افزایش می دهد، ملاک نیست بلکه باید بر اساس شرایط هر میدان، چاه و نوع سیال، بهترین و مناسب ترین روش انتخاب شود. پنج روش متداول فرازآوری مصنوعی در جهان مورد استقبال قرار گرفته شده است که هر کدام از این روش ها برای استفاده و کاربرد در میدان مورد نظر باید متناسب با شرایط چاه و مخزن باشد. در این مطالعه ده چاه نفتی واقع در یکی از میادین نفتی جنوب غربی کشور که با افت فشار رو به رو شده است، مورد بررسی قرار می گیرد که ابتدا شرایط چاه و مخزن با روش موردنظر مقایسه و سپس گزینه های نامناسب حذف می گردد. بر اساس نتایج این مطالعه دو روش فرازآوری با گاز و پمپ الکتریکی شناور توسط نرم افزارهای PROSPER و GAP طراحی و بهینه سازی گردید و در نهایت، ارزیابی اقتصادی برای هر دو روش انجام شد. اگرچه نتایج هر دو روش قابل قبول بوده و باعث افزایش تولید می شود، ولی پمپ الکتریکی شناور نسبت به روش فرازآوری گاز اقتصادی تر بوده و استفاده از این روش برای این چاه ها توصیه می شود.کلید واژگان: پمپ الکتریکی شناور, فرازآوری با گاز, غربالگری, بهینه سازی, PROSPERGAP}
-
به طور ایده آل اگر در عملیات فرازآوری با گاز محدودیتی در دسترسی به گاز نباشد، می توان گاز کافی به هر چاه تزریق کرد تا مقدار تولید از مخزن به بیشترین مقدار خود برسد. اما معمولا مقدار گاز موجود و ظرفیت کمپرسورها محدود است و بنابراین باید مقدار بهینه ی گاز تزریقی تخصیصی برای هر چاه را مشخص کرد تا مقدار تولید در این شرایط حداکثر گردد. در این مقاله بهینه سازی مقدار گاز تزریقی تخصیصی برای چاه های یکی از میادین نفت سنگین غرب ایران در جهت افزایش تولید و بازده اقتصادی مطالعه شده است. مطالعات پیشین اغلب بر پایه ی کدنویسی، شبکه های عصبی و الگوریتم های مختلف و نیازمند وقت و هزینه ی زیاد جهت کدنویسی بوده است. در مقاله ی حاضر در ابتدا شبیه سازی چاه ها توسط نرم افزار پراسپر انجام شده و سپس منحنی های عملکرد فرازآوری با گاز (GLPC) هر سه چاه میدان ایجاد می شود. در ادامه انجام بهینه سازی نیازمند رابطه ای جهت محاسبه ی مقدار نفت تولیدی به ازای مقادیر مختلف گاز تزریقی است. بدین منظور توسط نرم افزار متلب منحنی های عملکرد با مدل های تجربی مختلف و یک مدل اصلاح شده توسط کاربر برازش شد و نتایج آنها با هم مقایسه گردید و در نهایت مطلوب ترین مدل جهت برازش انتخاب شد. نتایج نشان داد که مدل اصلاح شده توسط کاربر در مقایسه با سایر مدل ها بهترین نتیجه را دارد. این مدل مبنای محاسبات بهینه سازی قرار گرفت. در نهایت به کمک ابزار بهینه سازی سالور در نرم افزار اکسل و وارد کردن قیود مناسب در این ابزار، بهینه سازی تخصیص گاز به ازای مقادیر مختلف گاز در دسترس انجام گرفت. نتایج نشان داد که در صورت مدیریت و بهینه سازی با وجود کاهش قابل توجه گاز در دسترس مقدار تولید نفت اندکی کاهش می یابد.کلید واژگان: فرازآوری با گاز, تخصیص گاز, بهینه سازی, برازش منحنی, ابزار بهینه سازی سالور}
-
امروزه روش های فرازآوری مصنوعی 1 به عنوان روش های کارآمد و مقرون به صرفه نقش ویژه ای در نگهداشت و یا افزایش تولید از میادین نفتی دنیا ایفا می کنند. در این میان، فرازآوری با گاز 2به دلیل انعطاف پذیری بالا نسبت به شرایط گسترده عملیاتی و سادگی نصب، راهبری و خدمات نگهداشت، همواره یکی از گزینه های برتر انتخابی برای روش های بهبود برداشت از میادین دنیا ارزیابی می گردد. یکی از چالش های راهبری سامانه فرازآوری با گاز پس از نصب بر روی چاه، بهینه سازی دبی تزریق گاز جهت دستیابی به حداکثر نسبت تولید به تزریق برای چاه های میدان است. تاکنون روش های متعددی برای بهینه سازی 3دبی تزریق گاز پیشنهاد شده است. استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی 4یکی از این روش هاست و با توجه به کاربرد گسترده و نتایج قابل قبول آن در علوم مهندسی در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است.
از نظر تئوری، دبی تزریق گاز 5 متناظر با بیشینه تولید نفت به عنوان دبی بهینه در نظر گرفته می شود اما با توجه به مشکلات عملیاتی، محدودیت منابع گاز و مباحث اقتصادی، این روش در صنعت مورد استفاده قرار نمی گیرد. در این مقاله معیار جدیدی برای تعیین دبی بهینه تزریق گاز به کارگرفته شده است که علاوه بر افزایش تولید، معیارهای اقتصادی را نیز در برمی گیرد.
بر اساس نتایج به دست آمده از مدل توسعه یافته با استفاده از هوش مصنوعی برای چاه های یکی از مخازن نفتی ایران، مشخص گردید که مدل پیشنهادی، سریع و دقیق بوده و ممی تواند کارشناسان را از صرف وقت زیاد برای شبیه سازی چاه جهت تعیین دبی بهینه تزریق گاز بی نیاز سازد. همچنین دبی تزریق به دست آمده با این مدل، هم زمان از نظر اقتصادی نیز بهینه بوده و به کارگیری آن موجب حداکثر شدن سودآوری پروژه های فرازآوری با گاز خواهد شد.کلید واژگان: فرازآوری با گاز, بهینه سازی, شبکه های عصبی مصنوعی, دبی تزریق گاز} -
فرازآوری با گاز، یکی از روش های فرازآوری مصنوعی است که با هدف افزایش دبی چاه های نفتی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش، گاز پر فشار به درون سیال موجود در چاه تزریق شده و بدین طریق دانسیته متوسط و متعاقبا فشار وارد بر ته چاه را کاهش می دهد. هدف اصلی در طراحی سیستم فرازآوری با گاز، یافتن دبی بهینه تزریق است. یافتن دبی بهینه از آن جهت اهمیت دارد که تزریق مقدار اضافی گاز، باعث کاهش تولید و افزایش هزینه می گردد. پارامترهای دیگری نیز در موفقیت عملیات دخیل هستند که چنانچه به دقت انتخاب نشوند، عملیات ناممکن و یا حداقل غیراقتصادی خواهد شد. تعدادی از این پارامترها عبارتند از: فشار تزریق گاز، فشار سرچاهی، عمق نصب شیر عملیاتی و شیرهای تخلیه، فاصله شیرها از یکدیگر و... .
در این مقاله با استفاده از نرم افزار PipeSim و به کمک تحلیل گره ای، تولید یک چاه نمونه مورد بررسی قرار می گیرد. در ابتدا، مدل ساخته شده با داده های واقعی مطابقت داده می شود و بر این اساس بهترین روابط معرف جریان چاه انتخاب می گردند. در ادامه، میزان تولید از چاه از طریق لوله ی مغزی و فضای حلقوی با هم مقایسه می شوند. سپس میزان دبی تولیدی با استفاده از روش فرازآوری با گاز برای هر دو حالت قبل، با درنظر گرفتن تاثیر پارامترهای مختلف و آزمایش های میزان حساسیت انجام گرفته و نتایج حاصل از آن مقایسه می گردند. در انتها، مقادیر بهینه پارامترهای موثر بر عملیات انتخاب می شوند. با توجه به جداول و نمودارها و نتایج حاصل از شبیه سازی، در شرایط یکسان، مشاهده شد که میزان دبی تولیدی از فضای حلقوی چاه X بیشتر از دبی تولیدی از لوله مغزی «8/7 2 است. با طراحی و نصب سامانه ی فرازآوری با گاز به صورت بسته یا نیمه بسته و نصب شیرهای تخلیه و شیر عملیاتی فرازآور در اعماق مناسب، علاوه بر دستیابی به نقطه تزریق عمیق تر و دبی تولیدی بیشتر، می توان مشکلات ناشی از نصب سیستم به صورت باز را به حداقل رساند. در جهت رفع این مشکلات، مقادیر بهینه پارامترهای مذکور انتخاب گردیده اند. به کار بستن بهینه سازی های معرفی شده در این مقاله، دبی تولیدی را تا نزدیک دو برابر مقدار اولیه خود افزایش می دهد.کلید واژگان: فرازآوری با گاز, بهینه سازی, تحلیل گره ای, آزمایش های میزان حساسیت, شبیه سازی, مدل سازی, pipesim} -
یک سیستم بهره برداری تلفیقی منابع آب مشتمل بر زیر سیستم آب سطحی و زیر سیستم آب زیرزمینی می باشد که به منظور برآورده کردن نیازهای آبی این دو زیر سیستم با یکدیگر درتعامل می باشند. در این مقاله یک مدل شبیه ساز بهینه ساز جهت طراحی ابعاد وهمچنین توده ای در نظر گرفته شده است. مدل های شبیه سازی درون مدل بهینه سازی قرار گرفته و تشکیل یک مدل شبیه ساز- بهینه ساز را داده اند و نتایج حل مدل نشان می دهد که در شرایط بهره برداری تلفیقی، رهاسازی از مخزن سد الزاما شبیه به حالت غیر تلفیقی نخواهد بود. همچنین طراحی بهینه اجزای مدل مانند سد و چاه ها ودستور بهره برداری بهینه استفاده از آنها ازنتایج دیگرحل مدل بوده است.کلید واژگان: منابع آب سطحی و زیرزمینی, بهره برداری تلفیقی, شبیه سازی, بهینه سازی}A conjuctive operation system integrates a surface water subsystem with a groundwater subsystem in an interactive loop in order to satisfy demand.This thesis presents a simulation-optimization model for design and operation of mentioned system.The model includes interacting components of surface and groundwater subsystems with the objective of minimizing total system costs. Nonliner programing isused for solving optimization problem.Lumped transfers are considered to simulate the transferring water quantities. These simulation-optimization scheme.Application of the model shows that release from the reservoir does not necessarily follow a storage rule curve as might be expected in a non conjuctive operation system.solution to the developed model, in addition to the design parameters,provides the operation for the defined conjuctive operation system.
-
با توجه به تمرکز جمعیت، فعالیت های کشاورزی و کارخانه های صنعتی در دشت تبریز، ارزیابی آسیب پذیری آبخوان این دشت برای توسعه، مدیریت، تصمیمات کاربری اراضی و جلوگیری از آلودگی آب های زیرزمینی ضرورری به نظر می رسد. در این پژوهش، آسیب پذیری آبخوان پیچیده دشت تبریز در برابر آلودگی به کمک مدل دراستیک در محیط GIS بررسی شده و بهینه سازی این مدل توسط روش های مختلف فازی صورت گرفت. در مدل دراستیک از پارامترهای موثر در ارزیابی آسیب پذیری سفره آب زیرزمینی شامل ژرفای سطح ایستابی، تغذیه خالص، جنس محیط آبخوان، نوع خاک، شیب توپوگرافی، مواد تشکیل دهنده ناحیه غیراشباع و هدایت هیدرولیکی استفاده می شود که به صورت هفت لایه در نرم افزار ArcGIS تهیه شدند و با وزن دهی و رتبه بندی و تلفیق این هفت لایه، نقشه نهایی آسیب پذیری آب زیرزمینی نسبت به آلودگی تهیه و شاخص دراستیک برای منطقه بین 40 تا 126 برآورد شد. برای صحت سنجی مدل، از داده های غلظت نیترات در آب زیرزمینی منطقه استفاده شد که نشان داد همبستگی نسبی بین غلظت نیترات و مدل دراستیک تهیه شده وجود دارد. به منظور بهینه سازی مدل دراستیک، از روش های فازی ساجنو، ممدانی و لارسن استفاده گردید. برای این منظور، پارامترهای دراستیک به عنوان داده های ورودی و شاخص آسیب پذیری به عنوان خروجی برای مدل های فازی تعریف شدند و مقادیر نیترات مربوطه به دو دسته آموزش و آزمایش تقسیم شد. شاخص آسیب پذیری مربوط به مرحله آموزش با مقادیر نیترات مربوطه تصحیح گردید و پس از آموزش مدل، با استفاده از مقادیر نیترات نتایج مدل ها در مرحله آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از مدل های مختلف فازی نشان دادند که روش فازی ساجنو روشی کارآ و مفید برای بهینه سازی مدل دراستیک است. بر اساس مدل نهایی، نواحی خاوری منطقه در محدوده شهر تبریز دارای بیشترین میزان پتانسیل آلودگی می باشند.
کلید واژگان: دشت تبریز, آسیب پذیری آب زیرزمینی, دراستیک, بهینه سازی, روش های فازی}With respect to the concentration of population، agricultural activities and industrial manufactures in Tabriz Plain area، vulnerability assessment of the plain aquifer is very useful for development، management، decision making for land use and preventing groundwater contamination. In this research، vulnerability of the Tabriz plain complex aquifer to contamination was considered by DRASTIC model in GIS media and different fuzzy logic methods adapted to optimize the model. The DRASTIC model uses seven environmental parameters effective on assessment of aquifers vulnerability such as Depth to groundwater level، net Recharge، Aquifer media، Soil media، Topography، Impact of vadose zone، and hydraulic Conductivity، which created as seven layers in ArcGIS media and weighted، rated and compiled، finally groundwater contamination vulnerability map was prepared and the DRASTIC index for the study area calculated between 40 to 126. The vulnerability map created by DRASTIC is compared to nitrate data and the results indicated a relative correlation between the nitrate level and vulnerability index. The Sugeno، Mamdani and Larsen fuzzy logic methods were adapted for optimizing the weights of the DRASTIC parameters. For this purpose، the DRASTIC parameters as input data and the vulnerability index as output data were defined for fuzzy models and nitrate concentration data were divided in two categories for training and test steps. The output of model in training step was corrected by related nitrate concentration، and after model training، the output of model in test step was verified by nitrate concentration. The results obtained from different fuzzy models show that the Sugeno fuzzy logic model is an applicable and useful method for optimizing DRASTIC model. According to the final model results، the eastern part of the area، inside the Tabriz city limits، has the maximum potential rate for contamination.Keywords: Tabriz Plain, Groundwater Vulnerability, DRASTIC, Optimization, Fuzzy logic methods} -
وزن گل حفاری در کنترل فشارهای زیرزمینی و انتقال کنده های حفاری به سطح زمین نقش اساسی ایفا می نماید. وزن گل با کنترل فشارهای زیرزمینی مانع فوران چاه و هرز روی گل می گردد. علاوهبر این، با انتقال کنده ها از تهنشین شدن این ذرات و بروز مشکلات عملیاتی جلوگیری می کند. تجمع جامدات نامطلوب(محلول و نامحلول) در گل باعث افزایش وزن آن می گردد که علاوه بر مشکلات ذکر شده، افزایش زمان و هزینه دکل حفاری را به دنبال خواهد داشت. بنابراین، وزن گل بنا به شرایط چاه و ساختار زمین شناسی باید طوری تنظیم گردد تا از مشکلات بعدی جلوگیری نماید. با استفاده از دستگاه های کنترل جامدات می توان وزن گل را طوری تنظیم نمود تا به شرایط مطلوب حفاری دست پیدا کرد. با افزایش وزن گل، سیستم کنترل جامدات(الک لرزان) باید شرایط بهینه(رسیدن به حد مطلوب) را ایجاد نموده تا روند حفاری به صورت طبیعی ادامه پیدا نماید. در این مقاله بهینه سازی گل حفاری در یک چاه گازی (عمق 1200 تا 1690متر) با تغییر در عوامل جلوگیری کننده ی افزایش وزن گل(توری و لاستیک) بررسی گردیده است. با اعمال تغییرات، وزن گل از ppg 3/ 9 به ppg 8/9 (وزن موردنیاز جهت ادامه و تکمیل این بخش حفاری) رسیده است. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، اهمیت مدیریت پسماند و به ویژه کنترل جامدات به عنوان بخشی از مجموعه عملیات در حفاری چاه های نفت وگاز مشخص می گردد.
کلید واژگان: وزن گل, جامدات نامطلوب, توری, لاستیک محافظت کننده توری, بهینه سازی} -
حفاری چاه های جهت دار، علیرغم آنکه متاثر از شرایط عملیاتی است، اما در آن، انتخاب مسیر مناسب بسیارحائز اهمیت است. یکی از شاخصه های مهم در انتخاب این مسیر، کمتر بودن میزان درگ و گشتاور اعمالی به رشته حفاری است. این مهم به ویژه در چاه های با دسترسی گسترده و یا چاه های افقی بیش از پیش نمایان می شود چرا که هر چه میزان درگ چاه با رشته حفاری کاهش یابد، امکان حفاری در حالت بدون چرخش رشته حفاری(سریدن) بیشتر میگردد. به ویژه آنکه استفاده از تکنولوژی های جدید مستلزم صرف هزینه بیشتر است. در این مقاله، بهینه کردن مسیر یک چاه جهت دار با اولویت کمتر بودن میزان درگ و گشتاور اعمالی به رشته حفاری مورد بررسی قرار می گیرد. بدیهی است هرچه میزان درگ کمتر شود، امکان اعمال وزن بیشتر بر روی مته و به تبع آن، سرعت حفاری افزایش پیدا می کند. جهت بهینه کردن مسیر حفاری از الگوریتم زنبور عسل مصنوعی استفاده می گردد. در این روش، با انتخاب عمق اندازه گیری شده ی نهایی به عنوان تابع هدف و دخالت پارامترهای مسیر نظیر شدت سگدست و زاویه نهایی چاه و تاثیر این پارامترها بر روی درگ اعمالی به رشته حفاری، مسیر بهینه در دو حالت کوتاه ترین مسیر و کوتاه ترین مسیر با توجه به کمترین درگ اعمالی به رشته حفاری انتخاب می گردد. لزوم رسیدن به نقطه هدف در چاه های جهت دار مساله را به یک مساله مقید تبدیل می کند، نکته قابل توجه در روند بهینه سازی، آن است که محدودیت های عملیاتی را نیز می توان به عنوان قید در نظر گرفت و از این روش برای الگوهای مختلف چاه های جهت دار استفاده کرد.
کلید واژگان: الگوریتم زنبور عسل مصنوعی, بهینه سازی, حفاری جهت دار, درگ} -
وقتی که انرژی مخزن کمتر از انرژی لازم برای تولید مطلوب است، لازم است که یکی از روش های فرازآوری مصنوعی به کار رود تا انرژی لازم جهت بالا آوردن سیال به سطح را فراهم کند. فرازآوری با گاز به صورت پیوسته به عنوان رایج ترین روش فرازآوری مصنوعی است که در صنعت نفت استفاده می شود. در فرازآوری با گاز به صورت پیوسته گاز در فشار بالا در عمق مناسب در لوله مغزی تزریق می شود تا با مخلوط شدن گاز با نفت، زمینه تولید بیشتر آن را فراهم کند. هر چاهی یک نقطه بهینه در عملکرد فرازآوری با گاز دارد که در آن شرایط، بیشترین مقدار سیال را تولید می کند. به طور ایده آل، اگر محدودیتی در مقدار گاز در دسترس نباشد، گاز، به مقدار کافی می تواند به هر چاه تزریق شود تا بیشترین مقدار تولید از یک مخزن حاصل گردد، اگرچه معمولا مقدار گاز موجود محدود است. لذا جهت حداکثرکردن تولید، باید مقدار گاز تزریقی بهینه هر چاه مشخص گردد. دراین مطالعه، اختصاص گاز به 17 حلقه چاه مربوط به یکی ازمیادین جنوب ایران مورد بررسی قرارگرفته و هدف آن، تعیین میزان گازموردنیاز برای تزریق به هرچاه برای بیشینه کردن هر دو بازده تولیدی واقتصادی میدان است. باتوجه به پیچیدگی های مساله و توجه روزافزون به سیستم های هوشمند، درحل این مساله از یکی از الگوریتم های تکاملی به نام الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده افزایش قابل توجه نرخ تولید میدان تنها با تزریق گاز تولیدی ازخود مخزن است.
کلید واژگان: فرازآوری با گاز, تخصیص گاز, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک} -
نرخ تولیدی مخازن عمولا در مراحل ابتدایی عمر نسبتا زیادی بوده و در ادامه با کاهش شدید مواجه می شود. با استفاده از روش های فرازآوری مصنوعی(بهویژه فرازآوری با گاز)، میتوان ضریب بازیافت نفت و عمر مفید مخزن را افزایش داد. با این حال رسیدن به نرخ تولید بیشتر در روش فرازآوری با گاز، نیازمند مطالعه دقیق و بهینهسازی عوامل موثر بر تزریق است. یکی از بهترین و جدیدترین روش ها، مقایسه برداشت از فضای حلقوی و لوله مغزی و در نهایت انتخاب روش بهصرفه تر و دارای بیشترین مقدار تولید است. در این مطالعه با استفاده از نرم افزار PIPESIM، فرازآوری با گاز در یکی از مخازن شکافدار جنوبغربی ایران شبیه سازی شده و تاثیر تغییر اندازه و عمق لوله مغزی و مقایسه تاثیر برداشت از فضای حلقوی و لوله مغزی در فرازآوری با گاز بر افزایش برداشت نفت بررسی شده و در نهایت از بین روش های شبیه سازی شده، روش بهینه انتخاب گردیده است.
کلید واژگان: فرازآوری با گاز, فضای حلقوی, لوله مغزی, فشار جریانی سرچاهی, بهینه سازی}
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.