بهينه‌سازي مكان چاه‌هاي توليد و تزريق با استفاده از الگوريتم ژنتيك موازي در يك مورد مطالعاتي

به دليل پيچيدگي‌هاي موجود در مدل‌هاي شبيه‌سازي مخازن نفتي، نياز به يافتن يك روش بهينه‌سازي كه بتواند در كنار كاهش هزينه‌هاي محاسب از دقت و سرعت خوبي برخوردار باشد، احساس مي‌شود. در اين راستا، در اين پژوهش، از الگويتم ژنتيك موازي براي سرعت بخشيدن به بهينه‌ساز به منظور جلوگيري از افزايش بار محاسبه‌اي مسئله مكانيابي و طولاني شدن زمان اجرا، استفاده گرديده است. اين الگوريتم به جاي يك جمعيت از كروموزوم (يعني همان متغيير‌هاي بهينه‌سازي) با چند جمعيت كار مي‌كند، كه با همديگر تبادل كروموزوم مي‌كنند. مدل رياضي ارايه شده در مسئله تك هدفه مي‌باشد، كه حداكثر كردن مقدار ارزش فعلي پروژه در انتخاب مكان چاه‌ها مي‌باشد. قيمت نفت و هزينه جداسازي آب و گاز در اين تابع اقتصادي در نظر گرفته شده است. در ارزيابي تابع هدف، هسته‌هاي يك رايانه، يا چند رايانه شبكه شده، هركدام به صورت موازي، محاسبه برازندگي كروموزم‌هاي جمعيت‌هاي موازي را عهده دار هستند. پس از محاسبه تابع هدف يا برازندگي كروموزوم‌هاي همه جمعيت‌ها (كه در هر جمعيت عملگر‌هاي رايج ژنتيك فعاليت مي‌كند)، مهاجرت بين جمعيت‌ها صورت مي گيرد. براي صحت سنجي پياده‌سازي اين روش يك مورد مطالعاتي مورد استفاده قرار گرفته است. در مدل پيشنهادي مكان چاه‌هاي عمودي، در يك مخزن نفتي، صحت‌سنجي شده است. در نتيجه بهينه‌سازي، چاه‌ها به حالت پنج نقطه، چهار چاه تزريقي در گوشه‌ها، و يك چاه توليدي در مركز مدل، مكان‌يابي مي‌گردند و علاوه‌بر كاهش زمان بهينه‌سازي، تعداد اجراهاي شبيه‌ساز در حالت پردازش موازي به ميزان چشمگيري كاهش مي‌يابد. در اين پژوهش عملكرد الگوريتم‌هاي ژنتيك و ژنتيك موازي براي بهينه‌سازي مكان‌يابي بر روي مدل مخزني يكسان نشان داده مي‌شود. زمان اجراي بهينه‌سازي بين ژنتيك و ژنتيك موازي به ترتيب 7100 ثانيه و 1800 ثانيه است. همان‌گونه كه مشخص است استفاده از PGA باعث افزايش چهار برابري زمان اجرا در مخزن نفتي مورد مطالعه شده است.