الگوريتم هاي بهينه سازي تخصيص گاز در فرازاوري مصنوعي با گاز

GAS ALLOCATION OPTIMIZATION METHODS IN GAS LIFT OPERATION

فرازآوري مصنوعي با گاز يكي از مهم ترين عمليات براي بهبود برداشت از چاه هاي نفتي داراي توليد كم يا فاقد توليد است. بهينه سازي اين عمليات هم در طراحي عملياتي (مثل تعيين عمق وفشار) و هم در حين عمليات (براي تعيين نرخ تزريق بهينه) انجام مي شود. براي بهينه سازي تزريق گاز به عنوان مهم ترين مساله در فرازآوري با گاز از الگوريتم هاي مختلفي استفاده مي شود. اين كار با درنظر گرفتن درآمدهاي حاصل از افزايش توليد و هزينه هاي فرازآوري با گاز و به ويژه هزينه فشرده سازي گاز توسط كمپرسور انجام مي پذيرد. توابع هدف مختلفي براي بهينه سازي فرازآوري مصنوعي با گاز در نظر گرفته مي شود كه مهم ترين آنها تابع هزينه ها، تابع توليد نفت و تابع سود حاصله است. اين مسيله مي تواند در حالت هاي ميزان گاز محدود و نامحدود حل شود. در اين مقاله نگاهي به گام هاي مختلف حل مسيله شامل اثر نرخ تزريق گاز بر ميزان سيال توليدي، تعيين منحني عملكرد فرازآوري با گاز،تعيين تابع هدف و روش حل خواهيم داشت. مهم ترين الگوريتم هاي بهينه سازي شامل الگوريتم هاي گرافيكي، الگوريتم هاي بهينه سازي عددي، الگوريتم هاي بهينه سازي معمولي و الگوريتم هاي بهينه سازي ابتكاري است. گرچه هر كدام از اين روش ها با تعيين تابع هدف مناسب مي تواند به پاسخ هاي معتبري برسد، اما استفاده از روش هاي معمولي رياضي يا ابتكاري به سبب سهولت در به كارگيري محدوديت ها، انعطاف زياد، دقت تعيين جواب بهينه و هم چنين وجود نرم افزارهاي متعدد بر ساير رو ش ها ارجحيت دارد.

Gas lift is one of the most important operations to improve oil recovery in low production or non productive oil wells. Gas lift optimization includes design optimization such as optimum selection of injection depth and pressure and operation optimization such as gas lift allocation optimization or real time optimization Different algorithms are applicable for gas lift allocation optimization as the most important part of gas lift optimization. The optimization procedure is done by considering incremental oil revenue, gas lift cost and mainly compression cost. Many objective functions are applicable for gas lift optimization such as cost function, oil production function and added value. This problem can be solved in a limited or unlimited gas injected condition. In this paper, we look at different steps to solve a gas lift allocation optimization problem including the effect of gas injection on oil production, concept of gas lift performance curve, objective function definition and solution methods. The most important algorithms to solve this problem are graphical algorithms, numerical optimization algorithms, usual algebraic algorithms and evolutionary algorithms. Although each of these methods with a good objective function can get a reliable solution, using algebraic algorithms and evolutionary algorithms are most common because of easy constraint application, higher degree of flexibility, accuracy in optimum solution and existence of different software