1-2-2- مهاجرت مواد نفتی از رسوبات سنگ مادر به درون سنگ مخزن 15
1-2-3- ویژگی های مخازن هیدروکربنی.. 15
1-2-4- اشباع.. 16
1-2-5- نفوذپذیری نسبی.. 16
1-2-6- تخلخل.. 17
1-2-7- ترشوندگی.. 18
1-2-8- فشار موئینگی.. 18
1-3- خواص سیال مخازن. 19
1-3-1- فشار مخزن.. 19
1-3-2- دمای مخزن.. 19
1-4- معادله دارسی. 19
1-5- سیالات موجود در مخزن. 20
1-5-1- آب مخزن.. 20
1-5-2- نفت مخزن.. 20
1-5-3- گاز مخزن.. 20
1-5-4- انرژی مخزن.. 21
1-6- برداشت نفت از مخازن. 21
1-6-1- رانش های طبیعی.. 21
1-6-2- رانش مصنوعی.. 21
1-6-3- بازیافت ثانوی.. 21
1-7- انواع چاه های نفت. 22
1-7-1- چاه های متداول.. 22
1-7-2- چاه های افقی.. 23
1-7-3- چاه های هوشمند.. 23
1-8- مروری بر رئوس مطالب پایان نامه. 23
فصل دوم: تعریف مسئله و مروری بر تاریخچه مکان یابی بهینه چاه ها
2-1- تعریف مسئله مکان یابی چاه های نفت. 26
2-2- مروری بر روش های بهینه سازی. 27
2-2-1- الگوریتم ژنتیک.. 28
2-2-1-1- عملگرهای الگوریتم ژنتیک. 29
2-2-1-2- پارامترهای الگوریتم ژنتیک. 33
2-2-2- الگوریتم PSO.. 35
2-2-3- الگوریتم Polytope. 39
2-2-4- الگوریتم Simplex. 41
2-2-5- الگوریتم Hook Jeeves. 42
2-2-6- الگوریتم شاخه و کران.. 44
2-3- تاریخچه مسئله مکان یابی بهینه چاه های نفت. 44
2-3-1- الگوریتم های بهینه سازی.. 45
2-3-2- روش های بهینه سازی آزاد از گرادیان.. 46
2-3-2-1- الگوریتم بهینه سازی تصادفی. 46
2-3-2-2- روش های بهینه سازی قطعی. 47
2-3-3- روش های بهینه سازی ترکیبی.. 47
2-3-4- الگوریتم های بهینه سازی مبتنی بر گرادیان.. 48
2-3-5- کاربرد پروکسی ها.. 51
2-3-6- بهینه سازی تحت قید.. 51
فصل سوم: توصیف معادلات حاکم بر مخزن، گسسته سازی و شبیه سازی
3-1- مقدمه. 54
3-2- معادلات مخزن. 54
3-3- گسسته سازی معادلات مخزن. 57
3-4- معادلات مخزن بر پایه Streamline. 59
3-4-1- مفاهیم و تعاریف اولیه Streamline ها.. 60
3-4-1-1- برخی از تعاریف Streamline. 61
3-4-1-2- Potential Flow.. 62
3-4-2- مقدمه ای بر روش Streamline در شبیه سازی مخازن.. 63
3-4-3- تاریخچه مدل سازی مخزن بر پایه Streamline. 64
3-4-4- روش Streamline. 65
3-4-5- مزایا و معایب Streamline ها در شبیه سازی مخزن.. 66
3-4-6- مدل ریاضی مخزن بر پایه Streamline. 68
3-4-6-1- معادله فشار و اشباع در روش IMPES. 68
3-4-6-2- پاسخ معادله فشار. 70
3-4-6-3- توصیف تحلیلی مسیر Streamline ها.. 70
3-4-6-4- زمان پرواز. 71
3-4-6-5- تبدیل مختصات در راستای Streamline ها.. 72
3-5- شبیه سازهای مخازن. 72
3-5-1- نرم افزار Eclipse. 73
3-6- نحوه پیاده سازی مسئله مکان یابی چاه ها و ایجاد ارتباط میان نرم افزارهای Eclipse و Matlab. 75
3-7- نتیجه گیری. 77
فصل چهارم: شبیه سازی مخزن و اعمال الگوریتم های بهینه سازی
4-1- مقدمه. 80
4-2- شبیه سازی مخزن مدل

شده به روش FD و SL. 80
4-2-1- مخزن شماره 1.. 81
4-2-1-1- سناریو:. 81
4-2-1-2- نتیجه گیری. 86
4-2-2- مخزن شماره 2.. 86
4-3- معرفی تابع هدف مسئله مکان یابی چاه ها. 86
4-4- به کارگیری الگوریتم بهینه سازی جهت مسئله مکان یابی چاه ها 87
4-4-1- الگوریتم ژنتیک.. 87
4-4-1-1- جمعیت اولیه. 88
4-4-1-2- انتخاب طبیعی. 89
4-4-1-3- انتخاب. 89
4-4-1-4- جهش. 89
4-4-1-5- همگرایی. 90
4-4-1-6- نتایج. 90
4-4-2- الگوریتم PSO.. 91
4-4-2-1- نتایج. 91
4-4-3- الگوریتم ILC.. 92
4-3-3-1- الگوریتم ILC نوع P. 93
4-3-3-2- به کار گیری کنترلر ILC در مسئله مکان یابی چاه ها 93
4-3-3-3- نتایج شبیه سازی. 94
4-4-4- الگوریتم FDG.. 97
4-4-4-1- اعمال الگوریتم در مسئله مکان یابی. 97
4-4-4-2- الگوریتم تندترین سقوط. 98
4-4-4-3- شبیه سازی و نتایج. 99
4-5- نتیجه گیری. 100
فصل پنجم: به کارگیری روش بهینه سازی ترکیبی در مسئله مکان یابی
5-1- مقدمه. 102
5-2- درون یاب خطی وزن دار:. 102
5-3- تعریف تغییرات فاصله. 103
5-4- Kriging. 105
5-4-1- انواع مختلف روش Kriging. 106
5-5- پیاده سازی روش Kriging بر روی یک مثال نمونه. 107
5-5-1- مثال.. 109
5-6- ترکیب الگوریتم ژنتیک و Kriging جهت مسئله مکان یابی چاه ها 109
5-6-1- گام های ترکیب الگوریتم ژنتیک و Kriging. 110
5-6-2- شبیه سازی و نتایج.. 112
5-7- ترکیب الگوریتم FDG و تخمین گر Kriging. 112
5-7-1- گام های ترکیب الگوریتم FDG و Kriging. 113
5-7-2- شبیه سازی و نتایج.. 114
5-8- نتیجه گیری. 116
فصل ششم: به کارگیری اطلاعات مدلسازی مخزن بر پایه SL در مسئله مکان یابی چاه ها
6-1- مقدمه. 118
6-2- معرفی اطلاعات سودمند حاصل از مدل مخزن بر پایه SL 118
6-2-1- ضرایب اختصاص.. 119
6-2-1-1- شبیه سازی. 120
6-2-2- بازده تزریق کننده ها.. 121
6-2-3- زمان پرواز.. 122
6-3- به کارگیری اطلاعات SL ها در مسئله مکان یابی. 122
6-4- ترکیب بازدهی چاه تزریق با الگوریتم ژنتیک جهت مکان یابی چاه تزریق. 124
6-5- نتایج و شبیه سازی. 125
6-5-1- مخزن همگن.. 125
6-5-2- مخزن ناهمگن.. 127
6-6- نتیجه گیری. 129
فصل هفتم: طراحی کنترل کننده فازی به منظور بهینه سازی یک تابع هدف مشخص در مخازن نفتی
7-1- مقدمه. 131
7-2- تاریخچه کنترل فازی. 131
7-2-1- مبانی سیستمهای فازی.. 132
7-2-2- پایگاه قواعد.. 134
7-2-3- موتور استنتاج فازی.. 134
7-2-4- انواع فازی ساز.. 135
7-2-5- انواع غیر فازی سازها: 136
7-3- به کارگیری کنترلر فازی در مسئله مکان یابی چاه ها 137
7-3-1- تابع هدف مسئله.. 138
7-3-2- طراحی کنترلر فازی و قواعد فازی.. 138
7-3-2-1- تعریف قواعد فازی. 139
7-3-2-2- نحوه اعمال کنترلر فازی. 141
7-4- شبیه سازی و نتایج. 143
7-4-1- مخزن 1.. 143
7-4-2- مخزن 2.. 146
7-4-3- مخزن 3.. 147
7-4-4- مخزن 4.. 149
7-5- نتیجه گیری. 151
فصل هشتم: نتیجه گیری و پیشنهادات
8-1- نتیجه گیری. 153
8-2- پیشنهادات. 154
فهرست مراجع. 155

















فهرست جدول‌ها

عنوان صفحه
جدول 4-1: ویژگی مخازن شبیه سازی شده. 80
جدول 4-2: پارامترهای مخزن شماره 1. 81
جدول 4-3: نتایج حاصل از شبیه سازی. 85
جدول 4-4: نتایج شبیه سازی مخزن 2. 86
جدول 4-6: پارامترهای الگوریتم ژنتیک. 90
جدول 4-7: نتایج شبیه سازی الگوریتم ژنتیک. 91
جدول 4-8: زمان شبیه سازی کنترلر ILC.. 97
جدول 4-9: مقایسه مکان یابی FDG و ژنتیک. 99
جدول 5-1: مقایسه روش GA و HGA.. 112
جدول 5-2: مقایسه FDG و روش ترکیبی FDG+Kriging. 115
جدول 5-3: مقایسه FDG و روش ترکیبی FDG+Kriging. 116
جدول 6-1: ضرایب اختصاص برای مخزن همگن با 2چاه تزریق و 4چاه تولید. 121
جدول 6-2: بازدهی تزریق کننده ها در مخزن بخش 6-2-1-1. 123
جدول 6-3: مقایسه روش پیشنهادی ترکیبی با روش ژنتیک معمولی از لحاظ تعداد شبیه سازی. 126
جدول 6-4: پارامترهای مخزن ناهمگن. 127
جدول 6-5: مقایسه روش پیشنهادی ترکیبی با روش ژنتیک معمولی از لحاظ تعداد شبیه سازی. 128
جدول 7-1: مقایسه غیر فازی سازها. 137
جدول 7-2: قواعد فازی. 140
جدول 7-3: مشخصات مخزن. 143

فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 1-1: میزان تقاضا برای نفت. 13
شکل 2-1: نمایش متغیرها در دو فضای ژنوتیپ و فنوتیپ. 29
شکل 2-2: تقاطع تک نقطه ای. 32
شکل 2-3: تقاطع دو نقطه ای. 32
شکل 2-4: تقاطع یکنواخت. 32
شکل 2-5: اپراتور جهش. 33
شکل 2-6: فلوچارت الگوریتم ژنتیک. 35
شکل 2-7: انتخاب جمعیت اولیه از اعضا. 36
شکل 2-8: ارزیابی تابع هدف. 37
شکل 2-9: انتخاب بهترین موقعیت ذرات. 37
شکل 2-10: به روز رسانی سرعت ذرات. 38
شکل 2-11: چگونگی به روز کردن موقعیت ذره در فضای جستجوی دو بعدی. 38
شکل 2-12: فلوچارت الگوریتم PSO.. 39
شکل 2-13: الگوریتم Polytope. 41
شکل 2-14: نحوه جستجوی الگوریتم HJ در فضای جستجوی دو بعدی 42
شکل 3-1: گسسته سازی گریدها در راستای محور افقی. 58
شکل 3-2 مجموعه ای از Streamline ها. 60
شکل 3-3: رسم میدان برای . SL ، از شروع شده و تا نقطه دنبال شده است.. 61
شکل 3-4: مسیر SL ها. 70
شکل 3-5: شمای کلی فایل های ورودی وخروجی FrontSim.. 75
شکل 3-6: نحوه ارتباط دو نرم افزار. 77
شکل4- 1: اشباع نفت در اولین بازه زمانی. 82
شکل4- 2: اشباع نفت در آخرین بازه زمانی. 83
شکل4- 3: منحنی FOPT بر حسب زمان شبیه سازی. 83
شکل4- 4: منحنی FWCT بر حسب زمان شبیه سازی. 84
شکل4- 5: اشباع نفت در آخرین بازه زمانی. 85
شکل4- 6: اشباع نفت در اولین بازه زمانی برای مخزن 2 85
شکل 4-7: منحنی NPV بر حسب مکان های مختلف چاه تزریق 88
شکل 4-8: مقایسه دو روش بهینه سازی PSO و ژنتیک. 92
شکل 4-9: کنترلر ILC.. 93
شکل 4-10: بلوک دیاگرام مسئله مکان یابی چاه به عنوان مسئله کنترلی. 94
شکل 4-11: نتایج خروجی کنترلر در تکرار های مختلف (مخزن مدل شده به روش SL). 96
شکل 4-12: نتایج خروجی کنترلر در تکرار های مختلف (مخزن مدل شده به روش FD). 97
شکل 4-13: نحوه پیاده سازی تکنیک LGR در یک مخزن. 99
شکل 4-14: تکرارهای مختلف الگوریتم جهت رسیدن به نقطه بهینه (شروع قرمز و بهینه آبی). 100
شکل 5-1: منحنی بر حسب . 105
شکل 5-2: فضای دو بعدی که داده ها به طور نامنظم پراکنده شده اند (سیاه رنگ) و نقطه ای که قرار است تخمین زده شود. (سفید رنگ) 108
شکل 5-3: تخمین یک تابع دو بعدی نمونه توسط روش Kriging. 109
شکل 5-4: فلوچارت الگوریتم ترکیبی ژنتیک و Kriging. 111
شکل 5-5: فلوچارت الگوریتم ترکیبی FDG وKriging. 113
شکل 5-6: مکان یابی بهینه چاه تزریق به کمک روش ترکیبی FDG و Kriging. 114
شکل 5-7: مکان یابی بهینه دو چاه تزریق به کمک روش ترکیبی FDG و Kriging. 115
شکل 6-1: ضرایب اختصاص بین یک تولید کننده و یک تزریق کننده به همراه یک آبده. 120
شکل 6-2: مخزن همگن مدل شده برمبنای SL. 121
شکل 6-3: فلوچارت الگوریتم ترکیبی ژنتیک و میزان بازدهی چاه ها 125
شکل 6-4: مقایسه روش پیشنهادی ترکیبی با روش ژنتیک معمولی 126
شکل 6-5: مقایسه روش پیشنهادی ترکیبی با روش ژنتیک معمولی 128
شکل 6-6: محل نقاط بهینه چاه های تزریق کننده. 129
شکل 7-1: ساختار اصلی سیستم های فازی خالص. 133
شکل 7-2: ساختار اصلی سیستم های فازی با فازی ساز و غیرفازی ساز 134
شکل 7-3: بلوک دیاگرام کنترلر فازی پیشنهادی. 138
شکل 7-4: جهت دور شدن چاه. 141
شکل 7-5: تابع عضویت برای . 142
شکل 7-6: تابع عضویت برای 142
شکل 7-7: تابع عضویت برای جهت خروجی. 143
شکل 7-8: منحنی FOPT برای مخزن1. 144
شکل 7-9: منحنی FWPT برای مخزن1. 145
شکل 7-10: جهت حرکت الگوریتم به ازای شرایط اولیه مختلف 145
شکل 7-11: نفوذپذیری در جهت x. 146
شکل 7-12: منحنی FOPT مخزن 2. 147
شکل 7-13: منحنی FWPT برای مخزن 2. 147
شکل 7-14: موقعیت چاه های مخزن شماره 3. 148
شکل 7-15: منحنی FWPT برای مخزن 3. 148
شکل 7-16: منحنی FOPT برای مخزن 3. 149
شکل 7-17: منحنی FOPT برای مخزن 4. 149
شکل 7-18: منحنی FWPT برای مخزن 4. 150
شکل 7-19: محل مکان بهینه چاه تزریق در مخزن 4. 150