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Enregistrement W2152879035 · doi:10.2118/141589-pa

Sequential Quadratic Programming for Solving Constrained Production Optimization–Case Study From Brugge Field

2012· article· en· W2152879035 sur OpenAlexaff
Vahid Dehdari, Dean S. Oliver

Notice bibliographique

RevueSPE Journal · 2012
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueReservoir Engineering and Simulation Methods
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesSupercomputing Center for Education and Research, University of OklahomaUniversity of Oklahoma
Mots-clésSequential quadratic programmingMathematical optimizationReservoir simulationBroyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno algorithmQuadratic programmingProduction (economics)ComputationComputer scienceRealization (probability)Well controlCompletion (oil and gas wells)Active set methodOptimization problemMathematicsAlgorithmPetroleum engineeringNonlinear programmingEngineeringNonlinear system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Summary Normally only approximately 30% of the oil in a reservoir is extracted during primary production, but using secondary-production methods such as water or gas injection, it is often possible to increase that percentage significantly and maintain the production rate of a reservoir over a longer period of time. In reservoirs under water or gas injection, additional gains can be obtained through an efficient strategy for management of front movement and reservoir sweep. The objective of reservoir production optimization is to maximize an outcome such as sweep efficiency or net present value (NPV) through the control of completion rates or pressures. Using optimization methods, it is possible to compute control settings that result in increased oil production and decreased water production compared with production from standard practices. In this paper, we focus on optimization using sequential quadratic programming (SQP) with an ensemble-based approach to estimate the gradient for the optimization. Although uncertainty in reservoir properties is usually important for the computation of optimal controls, here we use a single realization of the reservoir to evaluate the efficiency of the optimization algorithm. The most expensive aspect of gradient-based optimization is usually the computation of gradients. Most practical production-optimization problems involve large-scale, highly complex reservoir models with thousands of constraints, which makes numerical calculation of the gradient time consuming. Here, we use an ensemble-based approach for finding gradients and use localization to improve estimation of the gradient from a small number of realizations. The Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) method is used for maximizing the objective function, with the Hessian estimated from a sequence of estimates of the gradient. Improving the gradient approximation using localization results in improvement to the Hessian approximation. A second important aspect of the efficiency of the method is the identification of active constraints. In this paper, we use a method for eliminating nonnegativity constraints to decrease computation time and an updating procedure to solve each iteration of SQP much faster than the base case. Both the speed of the algorithm and the final NPV were increased significantly. We evaluate the method by applying it to optimization of control settings in the Brugge field. Brugge is a 3D synthetic model designed by TNO with 20 vertical producers and 10 vertical peripheral water injectors. All of the producers and injectors are smart wells whose downhole chokes must be adjusted to optimize NPV. The total number of completion flow rates to be controlled is 84 at each timestep, with 40 timesteps (every 6 months). There are 1,200 inequality constraints on total well liquid rates and 3,360 nonnegativity constraints on completion liquid rates. There are also inequality constraints on the bottomhole pressure (BHP) for wells at each time period.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,042
Score d'incertitude au seuil0,084

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0030,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0070,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,037
Tête enseignante GPT0,315
Écart entre enseignants0,279 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations59
Publié2012
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Résumé présentoui

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