به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Particle Swarm Optimization » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Particle Swarm Optimization» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • AmirHossein Rahaei, Saeid Shokri *, MohammadAli Aroon, Hossein Abolghasemi, Saeid Zarrabi

    Predictive models employing random forest regression and support vector machines (SVMs) were developed to predict output parameters in an industrial natural gas sweetening plant. Extensive data comprising 550 input/output variables from a gas processing facility in western Iran was leveraged to construct and evaluate the models. The key output forecast was rich amine loading (mole of acid gas per mole of amine). The dataset was partitioned into training (80%), optimization (10%), and testing (10%) subsets after normalization. An R-squared value of 0.97 and a Mean Absolute Error (MAE) of 0.008 were achieved by the random forest regression, outperforming SVM’s R-squared score of 0.91 with an associated MAE of 0.012. Furthermore, the random forest model was optimized using particle swarm optimization (PSO), a metaheuristic technique. The pivotal innovation entails exploiting comprehensive empirical data with hundreds of variables to build data-driven models capable of exceptional predictive fidelity exceeding 0.9 R-squared. This research establishes random forest regression, especially after optimization with PSO, as a highly efficacious and robust methodology for the simulation and optimization of natural gas treating plants

    Keywords: Petroleum, Gas Sweetening Plant, Machine Learning, Random Forest, Particle Swarm Optimization}
  • سجاد مرادی، محمد شریفی*، رضا یوسف زاده
    جانمایی چاه ها یکی از مهم ترین مسایل در توسعه میادین است. به دلیل هزینه بالای حفر چاه ها و تاثیر مکان چاه برروی تولید از مخزن، عدم حفر چاه در محل مناسب باعث کاهش تولید و افزایش هزینه ها می شود. در مکان یابی چاه های عمودی کافی است دو پارامتر x و y (مختصات سر چاهی) بهینه شوند اما در چاه های افقی یا انحرافی پارامتر z نیز باید وارد الگوریتم بهینه سازی شده، تعداد نقاط افزایش یافته و محدودیت های عملیاتی نیز باید در نظر گرفته شود که این نیز بر پیچیدگی مسیله و افزایش احتمال خطا می افزاید. در این پژوهش یک چارچوب اتوماتیک برای بهینه سازی مکان چاه افقی با در نظر گرفتن محدودیت های حفاری و براساس الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، کدنویسی شده است. تابع هدف به کار گرفته شده در این مطالعه، ارزش خالص فعلی است. در این چارچوب با توجه به محدودیت های عملیاتی و هندسه چاه، تعداد متغیرهای الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات مشخص می شود. سپس این الگوریتم، مقادیر پارامترها را به صورت تصادفی و با در نظر گرفتن محدودیت های مشخص، انتخاب کرده و وارد رویه بهینه سازی می کند. این کار تا زمان رسیدن به معیار توقف ادامه می یابد. مکان و مسیر چاه افقی برای دو مدل مصنوعی ناهمگن و یک مدل استاندارد، بهینه سازی شد. چارچوب ارایه شده توانست پارامترهای x،y،z و نقطه شروع و انتهای زاویه سازی را با رعایت محدودیت های حفاری تعیین شده توسط کاربر در انواع مختلف مدل های ناهمگن و استاندارد بهینه کند. در تمامی مدل های بررسی شده، ارزش خالص فعلی به طور میانگین، 22% افزایش یافت. در مدل های با ناهمگنی بیشتر ارزش خالص فعلی، افزایش بیشتری را نسبت به مدل های همگن داشت.
    کلید واژگان: توسعه میادین, چاه افقی, بهینه سازی ازدحام ذرات, ارزش خالص فعلی, محدودیت های حفاری}
    Sajjad Moradi, Mohammad Sharifi *, Reza Yousefzadeh
    Optimizing the placement of wells is a crucial step in field development as it directly impacts production and cost. Inappropriate well placement can lead to decreased production and higher costs due to the expensive drilling process. Vertical well placement focuses on optimizing wellhead coordinates (x and y parameters), while horizontal and deviated wells require considering the depth of the wells (z parameter) along with operational limitations. This research presents an automatic framework that utilizes the particle swarm optimization algorithm to optimize the location of horizontal wells, taking into account drilling limitations. The objective function used is the net present value (NPV). This framework defines the number of particle swarm optimization variables based on operational constraints and well geometry. The algorithm randomly selects parameter values and applies the optimization procedure while considering specific constraints until the stop criteria are met. The framework successfully optimized the x, y, z, LP (Landing point), and KOP (Kick of Point) parameters in two heterogeneous synthetic models and a benchmark model (PUNQ_S3). On average, the net present value increased by 22% in all models, with greater heterogeneity resulting in a higher increase compared to homogeneous models.
    Keywords: Field Development, Horizontal Well, Particle Swarm Optimization, Net Present Value, Drilling limitations}
  • سیما شکیبا، فرامرز دولتی ارده جانی*
    مدل سازی محیط شکسته پیش نیاز اصلی شبیه سازی جریان سیال در بسیاری از کاربردها مانند مدیریت منابع آب زیرزمینی، شبیه سازی مخازن نفت و گاز، مدل سازی منابع انرژی زمین گرمایی و غیره است. هدف از این مطالعه، توسعه یک روش تکرارشونده مبتنی بر شی جهت مدل سازی محیط شکسته گسسته است که هم پارامترهای آماری و هم اتصال فضایی شکستگی ها را در نظر می گیرد. روش ارایه شده از توابع ماتریس های همسایگی شکستگی در پردازش تصویر استفاده می کند تا اتصال شکستگی ها را واضح تر کند و توزیع فضایی آن ها را با استفاده از ماتریس های تشخیص سلول شکستگی به هم پیوسته، ماتریس سوبل، ماتریس پرویت و ماتریس لاپلاسین مشخص کند. تابع هدف تفاوت بین ویژگی های محیط شکسته مرجع و مدل تولید شده را با استفاده از معیار نرم دو تعریف می کند. برای حل این تابع هدف، از روش های بهینه یابی جستجوی گرانشی، ازدحام ذرات و هیبرید این دو روش فراابتکاری استفاده شده است. برای اجرای این روش، شبکه مصنوعی دارای شکستگی مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد از میان روش های فوق، روش فراابتکاری ازدحام ذرات با دقت 89/98% شکستگی در شبکه شکسته را بازتولید می کند.
    کلید واژگان: مدل سازی شبکه شکسته, روش های بهینه یابی چند متغیره, روش ازدحام ذرات, روش جستجوی گرانشی, شبکه شکستگی}
    Sima Shakiba, Faramarz Doulati Ardejani *
    Fractured network modeling is the main prerequisite for fluid flow simulation in many applications such as groundwater resource management, oil and gas reservoir simulation, geothermal energy resource modeling and etc. The aim of this study is to develop an iterative object-based algorithm for fractured network modeling that considers both statistical parameters and spatial connectivity of fractures. The presented algorithm uses the functions of fracture neighborhood matrices in image processing to make clear the fracture continuity and to determine their spatial distribution using the matrix of interconnected fracture cell detection, Sobel matrix, Prewitt matrix and Laplacian matrix. The objective function defines the differences between the features of the reference fracture network and the stochastic generated fracture network using a norm of two. To solve this objective function, optimization algorithms of Gravitational search, particle swarm and hybrid of these two metaheuristic algorithms have been used. In this paper, the metaheuristic algorithm of particle swarm optimization enjoys more validity in fracture network modelling. Therefore, among the metaheuristic algorithms, PSO algorithm regenerates the reference fracture network with the accuracy of 98.89%.
    Keywords: Fractured network modeling, multivariate optimization algorithms, Particle Swarm Optimization, Gravitational Search Algorithm}
  • Amirhossein Oudi, Maryam Hosseini, Sara Azimi, Yegane Davoodbeygi *
    The diffusion coefficient of gases in a wide range of chemical processes is of great importance. Semi-empirical models for diffusion coefficient prediction are useful due to their relatively lower cost compared to laboratory methods. In this study, to facilitate the equations and accelerate the calculations, appropriate models have been presented using existing parameters such as molecular mass and critical properties to determine the binary diffusion coefficient of gases. The calculations have been performed using a particle swarm optimization (PSO) algorithm. This model has been used to obtain the diffusion coefficient of 84 gas dual systems at P=101.325 kPa and variable temperature (373.15-673.15 K). Also, during the validation phase, the suggested model attained the most accurate prediction with R^2=0.9989. This model is capable to predict the diffusion coefficient of gases with a mean relative error percentage of 2.57% and mean square error percentage of 0.15% compared to actual data. These results are significantly better than those obtained from other models.
    Keywords: Binary Gas, Diffusion coefficient, Optimization, Particle Swarm Optimization}
  • سید رسول سیدعلی، بهرام علیزاده*، ایمان زحمتکش، هاشم صراف دخت
    ارزیابی پتانسیل هیدروکربن زایی سنگ منشا به عنوان تابعی از کل محتوی کربن آلی و نوع کروژن از اهمیت بالایی در مطالعات اکتشافی نفت و گاز برخوردار است. هدف اصلی در این مطالعه، مقایسه عملکرد شبکه عصبی مصنوعی بر پایه روش آموزش پس انتشار (ANN-BP) و همچنین الگوریتم های فراابتکاری ژنتیک (ANN-GA) و ازدحام ذرات (ANN-PSO) به منظور برآورد پارامترهای ژیوشیمیایی کل کربن آلی (TOC) و پتانسیل باقی مانده هیدروکربنی (S2) از طریق نمودارهای چاه‎ پیمایی است. بدین منظور، سازند پابده (پالیوسن الیگوسن) در میدان نفتی منصوری مورد مطالعه قرار گرفت. براساس نتایج برازش خطی برروی داده های آزمون، روش ANN-PSO امکان برآورد پارامترهای TOC و S2 حاصل از آنالیز راک ایول را به ترتیب با ضریب تعیین (R2) برابر با 8548/0 و 9089/0 فراهم آورده و عملکرد بهتری نسبت به روش های ANN-BP و ANN-GA به نمایش می گذارد. همچنین، برآورد پارامتر شاخص هیدروژن (HI) بر مبنای ارتباط میان مقادیر TOC و S2 به واسطه این روش با ضریب تعیین 6882/0 از دقت قابل قبولی برخودار بوده و تفکیک انواع کروژن با دقت طبقه بندی 74% را امکان پذیر می سازد. زون بندی ژیوشیمیایی سازند پابده بر مبنای غنی شدگی آلی و نوع کروژن با توجه به نتایج حاصل از روش ANN-PSO نشان دهنده سه بخش مجزا است، به طوری که بخش میانی (واحد شیل قهوه ای) با دارا بودن مقادیر قابل توجه کل محتوی کربن آلی و شاخص هیدروژن از پتانسیل هیدروکربن زایی بیشتری برخودار بوده و در صورت رسیدن به بلوغ حرارتی مناسب می تواند نقش قابل توجهی در شارژ تله های نفتی میدان ایفاء نماید. بنابراین، تعیین دقیق اختصاصات هیدروکربن زایی سازند پابده با به کارگیری مدل پیشنهادی ANN-PSO در این مطالعه، کاهش عدم قطعیت در مدل سازی سیستم نفتی و متعاقبا افزایش قابل توجه کارایی اکتشاف در میدان نفتی منصوری را به دنبال خواهد داشت.
    کلید واژگان: کل کربن آلی, نوع کروژن, شبکه عصبی مصنوعی, الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی ازدحام ذرات}
    Seyed Rasoul Seyedali, Bahram Alizadeh *, Iman Zahmatkesh, Hashem Sarafdokht
    Assessment of petroleum generation potential of the source rock as a function of total organic carbon content and kerogen type is of great importance in oil and gas exploration studies. The main aim of this research is to compare the performance of artificial neural networks trained by back propagation algorithm (ANN-BP) and metaheuristic methods including genetic algorithm (ANN-GA) and particle swarm optimization (ANN-PSO) for prediction of total organic carbon (TOC) content and remaining petroleum potential (S2) from the wireline data. For this purpose, Pabdeh Formation (Paleocene-Oligocene) in Mansuri oilfield is studied. Based on the results of linear regression on the test data, ANN-PSO method provides more accurate predictions of Rock-Eval derived TOC and S2 parameters with correlation coefficient (R2) values of 0.8548 and 0.9089, respectively. In addition, hydrogen index (HI) is appropriately predicted based on the relationship between TOC and S2 values obtained from the ANN-PSO method with R2 value of 0.6882, from which different types of kerogen can be distinguished with classification accuracy of 74 percent. Geochemical zonation of Pabdeh Formation based on organic richness and kerogen type reveals three distinctive parts, among which the middle part (Brown Shale Unit, BSU) demonstrates the greater petroleum generation potential with having the significant values of total organic carbon and hydrogen index. Therefore, the BSU can play an important role in hydrocarbon charging of the oilfield traps if it attains proper level of thermal maturity. Accordingly, precise determination of petroleum generation characteristics of Pabdeh Formation using the ANN-PSO model proposed in this study will lead to a reduction in uncertainty associated with petroleum system modeling, and therefore will considerably increase the exploration efficiency in the Mansuri oilfield.
    Keywords: Total Organic Carbon, Kerogen type, Artificial Neural Network, Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization}
  • Ali Gavampour, Alireza Behroozsarand *
    The distillation towers of styrene monomer (SM) plants consume a considerable amount of expensive and toxic 2,4-dinitro-6-sec-butyl phenol (DNBP) as a polymerization retarder. The minimization of the operating cost, as well as preventing environmental pollution, is highly desirable to maximize the profit and have a clean technology. How ever, it is not easy to predict the actual usage of DNBP in the tower because of the nonlinear behavior of the industrial distillation tower in the polymerization process, and also the inaccuracy of experimental results of the DNBP in outlet products. To overcome these difficulties, a prediction model for determining DNBP consumption using a hybrid mod el in which the ANN in combination with Particle Swarm Optimization (PSO) is proposed in this study. Moreover, all useful parameters (9 parameters) in different years have been gathered from the industrial DCS system for training ANN. After combining PSO with ANN, the main valid parameters have been filtered. From nine proposed settings, five of them have been selected and used for predicting DNBP consumption in the SM plant. The obtained results showed that the proposed ANN-PSO hybrid model is a powerful tool for predicting DNBP usage with an average relative error of 9% between technical and calculated hybrid ANN-PSO model data.
    Keywords: DNBP, Artificial Neural Network, Particle Swarm Optimization, ANN-PSO hybrid}
  • M. Etebarian, K. Movagharnejad *
    Two main objectives have been considered in this paper: providing a good model to predict the critical temperature and pressure of binary hydrocarbon mixtures, and comparing the efficiency of the artificial neural network algorithms and the support vector regression as two commonly used soft computing methods. In order to have a fair comparison and to achieve the highest efficiency, a comprehensive search method is used in neural network modeling, and a particle swram optimization algorithm for SVM modeling. To compare the accuracy of the models, various criteria such as ARD, MAE, MSE, RAE and R2 are used. The simulation results show that the ARD for the prediction of the true critical temperature and pressure of the binary hydrocarbon mixtures for the final optimized ANN-based model is equal to 0.0161 and 0.0387, respectively. The corressponding ARD value for the SVM-based model is equal to 0.0086 and 0.0091 for critical temperature and pressure, respectively. Simulation results show that although both models have a very high predictive accuracy, the SVM has higher learning speed and accuracy than ANN.
    Keywords: critical pressure, critical temperature, Artificial Neural Network, Support Vector Machine, binary hydrocarbon mixture, Particle Swarm Optimization}
  • مجتبی فصیحی، محمدحسن فضائلی پور*
    حذف سولفیدهیدروژن از آب ترش قبل از استفاده یا رها سازی آن در محیط زیست ضروری است. با توجه به هزینه بالا روش های متداول برای حذف آن، روش های زیستی به عنوان یک جایگزین مناسب برای حذف سولفید هیدروژن از آب ترش می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
    حذف زیستی سولفیدهیدروژن از آب ترش در راکتور ناپیوسته و با استفاده از گونه تیوباسیلوس به عنوان گونه غالب در جامعه میکروبی، مورد بررسی قرار گرفت. مدلی مفهومی به منظور توصیف فرایند تجزیه زیستی سولفید توسعه داده شد. مدل، انتقال بین فازی اکسیژن و سولفیدهیدروژن، اکسایش زیستی سولفید به گوگرد عنصری و سولفات و همچنین اکسایش شیمیایی سولفید به تیوسولفات را در فاز مایع در نظر می گیرد. معادلات مورد استفاده در مدل با استفاده از مفاهیم بقای جرم و واکنش های زیستی استخراج شد. چندین آزمایش برای به دست آوردن مقادیر تجربی تغییرات غلظت پیش ماده (سوبسترا) و محصولات، نسبت به زمان انجام و کالیبره کردن مدل با استفاده از این داده های تجربی صورت گرفت. برای کالیبره کردن مدل از کمینه کردن اختلاف داده های تجربی و پیش بینی های مدل به وسیله روش بهینه سازی، ازدحام ذرات و حل هم زمان معادلات دیفرانسیل حاکم بر سامانه استفاده شد. آزمایش اضافه برای اعتبارسنجی مدل (استفاده نشده در کالیبره کردن مدل) انجام و نتایج آن با پیش بینی های مدل، مقایسه شد که نشان دهنده دقت بالای مدل ارائه شده بود. یکی از نوآوری های مدل در نظر گرفتن مسیرهای متفاوت برای اکسایش سولفیدهیدروژن است که در حقیقت مفهوم انتخاب پذیری محصول را در خود گنجانده است.
    یکی از مهم ترین مولفه ها در تعیین میزان فعالیت باکتری ها، نرخ ویژه مصرف اکسیژن است. مقدار تخمین زده شده برای این مولفه در تمامی آزمایش های اکسایش سولفیدهیدروژن، تقریبا ثابت و برابر با 16 (میلی گرم اکسیژن بر گرم زیست توده بر دقیقه) بود که نشان دهنده مستقل بودن این مولفه از غلظت ماده اولیه و باکتری است. نتایج به دست آمده نشان داد که باکتری ها بیشتر تمایل به اکسایش ناقص سولفیدهیدروژن به گوگرد را دارند؛ اگرچه میزان تمایل برای انتخاب مسیر اکسایش به میزان در دسترس بودن پیش ماده و اکسیژن محلول بستگی دارد.  علاوه براین مشخص شد که باکتری ها قادر به اکسایش کل پیش ماده به گوگرد حتی در غلظت های بالای پیش ماده نیستند و در هر شرایط، بخشی از پیش ماده به سولفات تبدیل خواهد شد.
    کلید واژگان: آب ترش, سولید هیدروژن, مدل سازی, حذف بیولوژیک, بهینه سازی ازدحام ذرات}
    Mojtaba Fasihi, Mohammad Hassan Fazaelipoor*
     
    Research Subject
     Sulfide removal from sour water is essential, before reuse or release of sour water into the environment. Regarding the high costs of traditional methods, biological removal can be used as a reliable alternative.
    Research Approach
    Biological sulfide removal from sour water was investigated in a batch reactor using Thiobacillus sp. as a dominant species of a mixed culture. A conceptual model was developed to describe the process of H2S removal from sour water in the batch reactor. The model considers H2S and O2 transfer between liquid and gas phases, biological oxidation of H2S to sulfate and elemental sulfur, and chemical oxidation of H2S to thiosulfate in the liquid phase. The governing equations were derived using the principles of mass conservation and biochemical reactions. Several batch runs were performed to obtain experimental data on the variation of sulfide, sulfate, thiosulfate, and oxygen concentrations in the system as a function of time, and an algorithm was devised to use the method of Particle Swarm Optimization together with the numerical solution of the model equations to estimate biokinetic parameters. Additional batch runs under different conditions were performed to verify the accuracy of the model. These results indicated reasonable accuracy of the model to predict the performance of a batch reactor for the removal of H2S from sour water. The novelty of this model is considering different pathways for sulfide oxidation which includes product selectivity.
    Main
    Results
    The maxim specific oxygen uptake rate (SOUR=OUR/X) is one of the most important parameters in the evaluation of the biological activity of the microorganisms. The calculated value for this parameter was almost constant (16 mg DO g-1 VSS min-1) during all sulfide oxidation tests indicating that the maximum specific oxidation capacity of the biomass is independent of substrate and biomass concentration. Results exhibited bacteria prefer to partially oxidized sulfide to elemental sulfur, however this preference is a function of dissolved oxygen and substrate availability.
    Keywords: Sour water, Hydrogen sulfide, Modeling, Biological removal, Particle Swarm Optimization}
  • محمدصابر کرم بیگی *
    روش های بهینه سازی که در آنها تنها به یک معیار توجه شود نمی توانند راه حل جامعی را برای مسئله ارائه نمایند زیرا نمی توانند تهاتر بین اهداف مختلف فنی و اقتصادی را که معمولا با یکدیگر در تضادند، در نظر بگیرند. در این پژوهش، یک الگوریتم بهینه سازی چندهدفه با تلفیق روش های طراحی آزمایش، بهینه سازی ازدحام ذرات و منطق فازی توسعه داده شد که می تواند مسائل بهینه سازی چندمنظوره را با درنظرگرفتن هم زمان اهداف مختلف حل نماید. توانمندی این الگوریتم، در یک مطالعه موردی تزریق پلیمر ارزیابی شد که در آن متغیرهای موثر (طول دوره سیلاب زنی، غلظت پلیمر طول دوره تزریق پلیمر و جذب پلیمر) بر عملیات ازدیاد برداشت تزریق پلیمر به یک مخزن ماسه سنگی با در نظر گرفتن هم زمان معیارهای فنی (تولید تجمعی نفت) و اقتصادی (ارزش فعلی خالص) بهینه سازی شدند. نتایج بهینه سازی این الگوریتم چندمعیاره با نتایج یک سناریوی پایه و همچنین یک روش بهینه سازی تک هدفه (الگوریتم ازدحام ذرات) مقایسه شد. در مقایسه با سناریوی پایه، تولید تجمعی نفت بیش از 58% و ارزش فعلی خالص از 9/6 به 1/13 میلیون دلار افزایش یافتند. تولید تجمعی نفت بهینه در الگوریتم تک هدفه مبتنی بر معیار فنی، نسبت به الگوریتم دوهدفه چندهزار بشکه افزایش پیدا کرد ولی از طرف دیگر شاخص اقتصادی آن شدیدا دچار افت گردید (کاهش ارزش فعلی خالص از 1/13 به 5/11 میلیون دلار). نتایج این پژوهش نشان می دهد، به کارگیری الگوریتم های بهینه سازی چندمعیاره منجر به تصمیم گیری دقیق تر و واقع بینانه تر برای پیاده سازی عملیات خواهد شد.
    کلید واژگان: تزریق پلیمر, بهینه سازی چندهدفه, الگوریتم ازدحام ذرات, منطق فازی, روش ازدیاد برداشت شیمیایی نفت}
    Mohammadsaber Karambeigi *
    Single-criterion techniques in which just a single objective is considered cannot offer the perfect solution because they cannot take into account the trade-off between conflicting technical and economic conditions. In this study, a multi-criteria algorithm was developed based on experimental design methods, particle swarm optimization, and fuzzy logic. It was able to solve the optimization problem via considering different objectives simultaneously, finding the optimum values of effective factors. To evaluate the efficiency of the workflow, a case study was done in which influential parameters (water flooding duration, polymer concentration, duration of polymer injection, and polymer adsorption) for the design of an enhanced oil recovery operation of polymer flooding in a sandstone reservoir were optimized considering technical (cumulative oil production) and economic (net present value) objectives. The results were compared to the results of the base-case scenario as well as a single objective algorithm (particle swarm optimization). Compared to the base-case scenario, cumulative oil production increased more than 58% and net present value rised from $ 6.9 to 13.1 MM as well. Although the optimum scenario proposed by single-criterion optimization algorithm based on technical objective produced more oil compared to the best solution of the multi-purpose algorithm, a severe reduction was observed in the economic objective simultaneously. Finally, the results of this study demonstrate that multi-objective algorithms are more applicable to precise and realistic decision-making.
    Keywords: Polymer Flooding, Multi-objective Optimization, Particle Swarm Optimization, Fuzzy Logic, Chemical Enhanced Oil Recovery}
  • kamyar movagharnejad*, Niousha Vafaei
    A total of 1099 data points consisting of alcohol-alcohol, alcohol-alkane, alkane-alkane, alcohol-amine and acid-acid binary solutions were collected from scientific literature to develop an appropriate artificial neural network (ANN) model. Temperature, molecular weight of the pure components, mole fraction of one component and the structural groups of the components were used as input parameters of the network while the refractive index was selected as its output. The ANN was optimized once by genetic algorithm (GA) and once again by particle swarm optimization algorithm (PSO) in order to predict the refractive index of binary solutions. The optimal topology of the ANN-GA consisted of 13 neurons in the hidden layer and the optimal topology of the ANN-PSO consisted of 16 neurons in the hidden layer. The results revealed that the ANN optimized by PSO had a better accuracy (MSE=0.003441 for test data) compared to the ANN optimized with GA (MSE=0.005117 for test data).
    Keywords: Algorithm, Artificial Neural Network, Binary Liquid Mixture, Genetic Multi-Layer Perceptron, Particle Swarm Optimization, Refractive Index}
  • Reza Khoshneshin, Saeid Sadeghnejad *
    Determination of optimum location for drilling a new well not only requires engineering judgments but also consumes excessive computational time. Additionally, availability of many physical constraints such as the well length, trajectory, and completion type and the numerous affecting parameters including, well type, well numbers, well-control variables prompt that the optimization approaches become imperative;. The aim of this study is to figure out optimum well location and the best completion condition using coupled simulation optimization on an Iranian oil field located in southwest of Iran. The well placement scenarios are considered in two successive time intervals during of the field life, i.e., exploration and infill drilling phase. In the former scenario, the well-placement optimization is considered to locate the drilling site of a wildcat well, while the later scenario includes the optimum drilling location of a well is determined after 10-years primary production of nine production wells. In each scenario, two stochastic optimization algorithms namely particle swarm optimization, and artificial bee colony will be applied to evaluate the considered objective function. The net present value to drill production wells through the field life is considered as an objective function during our simulation-optimization approach. Our results show that the outcome of two population-based algorithms (i.e., particle swarm optimization and artificial bee colony) is marginally different from each other. The net present value of the infill drilling phase attains higher value using artificial bee colony algorithm.
    Keywords: Artificial bee colony, Coupled simulation-optimization, Infill drilling, Net present value, Particle swarm optimization, Well placement}
  • Mohammad Hojjat *
    An optimal artificial neural network (ANN) has been developed to predict the Nusselt number of non-Newtonian nanofluids. The resulting ANN is a multi-layer perceptron with two hidden layers consisting of six and nine neurons, respectively. The tangent sigmoid transfer function is the best for both hidden layers and the linear transfer function is the best transfer function for the output layer. The network was trained by a particle swarm optimization (PSO) algorithm. Nanofluid concentration, Reynolds number, and Prandtl number are input for the ANN and the nanofluid Nusselt number is its output. There exists an excellent agreement between the ANN predicted values and experimental data. The average and maximum differences between experimental data and those predicted by ANN are about 0.8 and 5.6 %, respectively. It was also found that ANN predicts the Nusselt number of nanofluids more accurately than the previously proposed correlation.
    Keywords: Nanofluids, Non, Newtonian, Artificial neural network, Multi, layer perceptron, Particle swarm Optimization}
  • رضا مسیبی بهبهانی *، ناصر حاجی علی اکبری

    یکی از مهمترین اهداف مهندسی گاز، توزیع بهینه گاز در شبکه های انتقال و توزیع گاز است. هرچند که اغلب این فرایند از مسایل غیر قابل اجتنابی مانند وجود خطا در تخمین نادقیق فشار در نقاط مختلف شبکه رنج می برد. اخیرا روش های بهینه سازی آماری برای حل این مشکل پیشنهاد شده است. روش های ازدحام ذرات و الگوریتم ژنتیک روش های مرسوم بهینه سازی برای این هدف هستند. هدف از این مطالعه مقایسه عملکرد این دو روش در یک مثال واقعی از شبکه ایران است و با انجام آزمایش 99.99 درصد دقت بدست آمد. در شرایط اعمال محدودیت و بار محاسبات یکسان بر دو روش، عملکرد روش ازدحام ذرات سریعتر و دقیقتر از الگوریتم ژنتیک مشاهده گردید. هر چند که تکرارپذیری روش الگوریتم ژنتیک بهتر از روش ازدحام ذرات بود.

    کلید واژگان: شبکه گاز, بهینه سازی, بهینه سازی ازدحام ذرات, الگوریتم ژنتیک}
    R.M. Behbahani*, N. Aliakbari

    One of the most important goals of gas engineering is to optimally distribute gas in gas transmission and distribution networks; however, this process often suffers from some inevitable distribution network problems such as errors caused by inaccurate estimates of pressure at various points in the network. Recently, statistical optimization methods have been proposed to solve this problem. Particle Swarm Optimization (PSO) and Genetic Algorithm (GA) are common methods for this purpose. The purpose of this study is to compare the performances of these two procedures. If similar constraints and computational loads are applied to both methods, PSO can provide more accuracy and speed compared to GA, although repeatability of GA was found to be better.

    Keywords: Gas network, optimization, particle swarm optimization, genetic algorithm}
  • فاطمه جدا، شکوفه طیبی، محمدحسین اورعی غلامی
    در کار حاضر، الگوریتمی برای بهینه سازی مبدل حرارتی پره-صفحه ای با استفاده از کمینه کردن نرخ رشد آنتروپی، هزینه کل سالیانه و ترکیبی از آن دو ارائه شد. از الگوریتم تکاملی PSO برای بدست آوردن جوابهای بهینه استفاده شد. ابتدا نرخ رشد آنتروپی به تنهایی به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد و در ادامه هزینه کل سالیانه مبدل بعنوان تابع هدف بهینه سازی انتخاب گردید. طول مبدل، فرکانس پره، تعداد لایه های عبور جریان، طول پره، ارتفاع پره و ضخامت پره متغیرهای تصمیم گیری هستند. نتایج حاکی از آن است که تابع هدف هزینه به مراتب سریعتر و بهتر از نرخ رشد آنتروپی به جواب بهینه دست می یابد. بنابراین، ترکیب نرخ رشد آنتروپی و هزینه بعنوان تابع هدف نهایی برگزیده شد. لازم به ذکر است که دستیابی به بار حرارتی مشخص بعنوان محدودیت بهینه سازی لحاظ شد.
    کلید واژگان: مبدل حرارتی پره صفحه ای, بهینه سازی, الگوریتم PSO, هزینه کل سالیانه, نرخ رشد آنتروپی}
    In this paper, an algorithm is presented to optimize a PFHE through minimizing three different objective functions: the number of entropy generation unit, total annual cost (TAC) and combined entropy generation and TAC. First, Minimization of total number of entropy generation units for specific heat duty requirement under given space restrictions and minimization of TAC are considered as objective functions using Particle swarm optimization (PSO) and are treated individually. Heat exchanger length, fin frequency, numbers of fin layers, lance length of fin, fin height and fin thickness or different flow length of the heat exchanger are considered for optimization. The result show that if TAC is selected as an objective function, the rate of convergence and optimization will be improved, then sum of entropy generation and cost was selected as the best candidate for objective function.
    Keywords: Plate fin Heat Exchanger, optimization, particle swarm optimization, total annual cot, entropy generation units}
  • Hamid Heydari, Jamshid Moghadasi, Reza Motafakkerfard
    Cementation factor is a critical parameter, which affects water saturation calculation. In carbonate rocks, due to the sensitivity of this parameter to pore type, water saturation estimation has associated with high inaccuracy. Hence developing a reliable mathematical strategy to determine these properties accurately is of crucial importance. To this end, genetic algorithm pattern search is employed to find accurate cementation factor by using formation resistivity factor and the porosity obtained from laboratory core analyses with considering the assumption that tortuosity factor is not unity. Subsequently, particle swarm optimization (PSO) fuzzy inference system (FIS) was used for the classification of cementation factor according to the predominated rock pore type by using the input variables such as cementation factor, porosity, and permeability to classify the core samples in three groups, namely fractured, interparticle, and vuggy pore system. Then, the experimental data which was collected from Sarvak formation located in one of the Iran southwestern oil fields was applied to the proposed model. Next, for each class, a cementation factor-porosity correlation was created and the results were used to calculate cementation factor and water saturation profile for the studied well. The results showed that the constructed model could predict cementation factor with high accuracy. The comparison between the model presented herein and the conventional method demonstrated that the proposed model provided a more accurate result with a mean square error (MSE) of around 0.024 and led to an R2 value of 0.603 in calculating the water saturation.
    Keywords: Cementation Factor, Carbonate reservoir, Genetic algorithm, Particle Swarm Optimization, Fuzzy Logic}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال