基于改进的粒子群算法的钻进参数多目标优化研究
本文关键词:基于改进的粒子群算法的钻进参数多目标优化研究 出处:《西安石油大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:钻进参数是影响和制约钻进速度、成本和质量等的重要因素。将钻进参数优化组合可以提高机械钻速、减少钻头磨损、降低钻井成本。原有的钻进参数优化理论和方法主要以钻速为核心,把降低成本作为单一目的,忽略了对其它因素的考虑,而目前的钻井工程不仅要提高钻速,更要综合考虑钻头寿命、比能等因素,需要多目标优化。另外,近年来应用智能优化算法来有效解决实时参数优化已成为钻井优化的关键技术之一,引入优化算法新理论对钻进模型进行求解是不可避免的趋势。本文针对单目标钻进参数优化的局限性,建立了一定约束条件下,综合考虑机械钻速、钻头寿命和钻头比能的多目标优化模型。针对现有优化方法求解效率低、易陷入局部最优等问题,提出一种改进的、基于混沌的粒子群优化算法。基准测试函数检验结果表明:改进算法具有良好的分布性和收敛性,而且跳出局部最优的能力较强。最后,将改进算法应用于某油田井段钻进参数优化模型的求解。利用回归分析法确定钻速模型的待定系数,讨论并选择了算法相关参数。仿真试验得到了较多且分布均匀的Pareto前端,从而验证了模型和算法的有效性,为工程实际优化方案的选择提供了有效依据。
[Abstract]:Drilling parameters are important factors that influence and restrict drilling speed, cost and quality. Optimizing drilling parameters can improve drilling speed and reduce bit wear. The original drilling parameter optimization theory and method mainly take drilling speed as the core, regard reducing the cost as the single purpose, ignore the consideration of other factors, but the drilling engineering at present should not only increase the drilling speed. In addition, the intelligent optimization algorithm has become one of the key techniques in drilling optimization in recent years. It is inevitable to introduce the new theory of optimization algorithm to solve the drilling model. Aiming at the limitation of single objective drilling parameter optimization, this paper establishes a certain constraint condition and synthetically considers the mechanical drilling speed. Multi-objective optimization model of bit life and bit specific energy. An improved method is proposed to solve the problems of low efficiency and easy to fall into local optimization. Particle swarm optimization algorithm based on chaos. Benchmark function test results show that the improved algorithm has good distribution and convergence, and the ability to jump out of the local optimization is strong. Finally. The improved algorithm is applied to solve the optimization model of drilling parameters in a certain oil field, and the undetermined coefficient of drilling velocity model is determined by regression analysis. The relevant parameters of the algorithm are discussed and selected. The simulation results show that the Pareto front end is more and more evenly distributed, which verifies the validity of the model and the algorithm. It provides an effective basis for the selection of practical optimization schemes.
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE24;TP18
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 肖晓伟;肖迪;林锦国;肖玉峰;;多目标优化问题的研究概述[J];计算机应用研究;2011年03期
2 范成洲;尹晓利;曹钧;杨欢;邓利蓉;;大直径竖井钻井钻速多元回归模型分析及应用[J];矿山机械;2012年05期
3 吴桐;;影响钻井机械钻速的因素[J];机械工程师;2011年05期
4 公茂果;焦李成;杨咚咚;马文萍;;进化多目标优化算法研究[J];软件学报;2009年02期
5 况雨春;马青松;王勤;杨浩珑;许春堂;;钻井水力参数优化方法及应用现状[J];石油矿场机械;2010年07期
6 伊鹏;刘衍聪;郭欣;李进;;基于改进自适应遗传算法的钻井参数优化设计[J];石油机械;2010年02期
7 李士斌;张立刚;荆玲;徐守峰;;钻井参数优选新方法[J];石油钻探技术;2007年04期
8 张立刚;吕华恩;李士斌;陈波涛;;钻井参数实时优选方法的研究与应用[J];石油钻探技术;2009年04期
9 金业权;王茂林;;综合考虑成本和钻速的PDC钻头钻进参数优化设计[J];石油钻探技术;2012年05期
10 Chandan Guria;Kiran K Goli;Akhilendra K Pathak;;Multi-objective optimization of oil well drilling using elitist non-dominated sorting genetic algorithm[J];Petroleum Science;2014年01期
相关博士学位论文 前2条
1 谭跃;具有混沌局部搜索策略的粒子群优化算法研究[D];中南大学;2013年
2 赵森;基于精英集选择与扩展策略的多目标智能算法研究[D];华南理工大学;2013年
相关硕士学位论文 前3条
1 高媛;非支配排序遗传算法(NSGA)的研究与应用[D];浙江大学;2006年
2 常雷;基于范例推理的钻井参数优化方法研究[D];大庆石油学院;2008年
3 左一多;多目标优化问题的粒子群算法及其性能分析[D];中国地质大学(北京);2013年
,本文编号:1411670
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1411670.html