检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：万琦西南石油大学

学位级别：硕士

水驱是石油二次开采的一种重要方式,在驱替过程中,由于油藏地质的非均质性,使注入水优先进入高渗透层,高渗路径一旦见水,这些路径以外区域内的石油就被高渗路径短路而无法被驱替采出。在水驱中如何进行高效合理的开发油田,提高油田控水... 详细信息

水驱是石油二次开采的一种重要方式,在驱替过程中,由于油藏地质的非均质性,使注入水优先进入高渗透层,高渗路径一旦见水,这些路径以外区域内的石油就被高渗路径短路而无法被驱替采出。在水驱中如何进行高效合理的开发油田,提高油田控水稳油效果,减缓油田产量递减,成为了急需解决的问题。而现有的水驱油藏优化控制算法均存在优化效果不明显等问题。本文正是在这种背景下,制定最佳的注入策略,进行水驱油藏优化控制算法的研究。在现实的油藏开发中是具有一定的指导和应用意义的。在研究油藏动态系统时,本文以经济净现值为目标函数,选择饱和度为状态变量,将产油量和注水量作为控制变量,并选择连续性方程、边界限定等作为约束条件,从而建立水驱油藏优化控制的数学模型。根据油藏的特性,选择两类优化算法来研究水驱油藏优化问题。一类是有梯度算法即最优控制算法,关于最优控制算法的选择,本文选择最速下降法,在最速下降法中,梯度的求解是一大难点。本文在伴随法求解梯度的基础上,针对伴随法计算速度慢且复杂的缺点对伴随法做了改进,以提高计算的效率和减少计算的复杂度,由此形成了改进最速下降法。另一类是无梯度类算法即spsa (Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation)算法。该算法主要通过估计目标函数的近似梯度来逐渐逼近最优解,这样就避免了对于复变函数的梯度进行复杂的求解。根据两种算法的研究过程,分别设计水驱油藏优化仿真程序,用Eclipse建立油藏模型,结合MATLAB进行编程仿真。本文采用的优化方法在实际的油藏优化中还是能取得较好的效果,且成本低、耗费人力少。

关键词： spsa算法改进最速下降法油藏优化 MATLAB

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多模型的油藏模拟自动历史拟合方法研究

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西南石油大学学报（自然科学版） 2022年第6期44卷 97-104页

作者：卢异胡浩成亚斌夏国朝任光文中国石油大港油田勘探开发研究院天津滨海新区300280 中海福陆重工有限公司广东珠海519090 中国石油大港油田公司资源评价处天津滨海新区300280

传统油气藏数值模拟通常仅建立单个随机地质模型,采用人工历史拟合方式获得符合油藏动态的地质模型并用于方案预测。但由于地质资料相对稀少且地层非均质性的客观事实存在,历史拟合问题必然存在多解性,所获得的单个地质模型无法保证准... 详细信息

传统油气藏数值模拟通常仅建立单个随机地质模型,采用人工历史拟合方式获得符合油藏动态的地质模型并用于方案预测。但由于地质资料相对稀少且地层非均质性的客观事实存在,历史拟合问题必然存在多解性,所获得的单个地质模型无法保证准确反映地下真实情况。本次研究中首先利用静态地质资料生产大量随机实现,使用PCA降维方法减少模型数据量,再利用聚类方法挑选出多个特征各异的实现作为初始模型,采用基于spsa算法的自动历史拟合方法,获得多个符合油藏动态却又包含不同特征的历史拟合模型。结果表明,多模型能够更接近地下的真实情况,产生的预测结果不再是单一动态曲线,而是具有多种开发可能性的一系列曲线,这样使预测更为科学可靠。

关键词：自动历史拟合 PCA降维 K中心点聚类 spsa算法不确定性评价

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动态随机供需环境下共享汽车系统选址优化

动态随机供需环境下共享汽车系统选址优化

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作者：吴佳媛西南交通大学

学位级别：硕士

共享汽车作为一种介于公共交通与私家车之间的新型交通方式,正在受到广泛关注。相比于私家车,共享汽车使得用户在享受舒适,灵活出行的同时不必承担高额车辆购置成本以及后期的保险,停车等费用;相比于网约车、巡游出租车,共享汽车能更好... 详细信息

共享汽车作为一种介于公共交通与私家车之间的新型交通方式,正在受到广泛关注。相比于私家车,共享汽车使得用户在享受舒适,灵活出行的同时不必承担高额车辆购置成本以及后期的保险,停车等费用;相比于网约车、巡游出租车,共享汽车能更好地保障用户的人身和隐私安全,且具有更高的驾驶自主性和较大的价格优势。然而,共享汽车站点布局,停车位和车辆配置的不合理导致用户找车难,还车难;动态随机的供需环境致使顾客需求无法及时匹配,从而产生大规模调度需求,导致运营成本增加、盈利困难。这些问题直接导致了共享汽车行业近年来发展缓慢、市场萎缩。本文针对共享汽车系统的规划,配置和运营进行联合优化研究,为共享汽车系统发展提供理论依据。首先,通过构建流体排队网络来揭示动态随机供需环境下,共享汽车系统中共享汽车,用户,调度员和道路上其他车辆之间的交互作用。然后,基于流体排队网络模型,构建以运营商利润最大化为目标,考虑用户需求满足率,车辆利用率和道路拥堵等约束的联合优化模型。优化模型旨在规划层面决策车站数量,选址和容量;在配置层面决策车队规模和初始车辆分配,调度员数量和初始调度员分布;在运营层面决策车辆调度和调度员移动。由于构建的联合优化模型为复杂的混合整数非线性非凸模型,且选址问题为NP难问题,本文提出一种基于同步扰动随机逼近(spsa)的贪婪选址算法来求解模型。该算法将联合优化模型拆分为三个子问题:首先用贪婪算法选择经济效益高的车站;然后松弛模型中的复杂非线性约束,用对数障碍算法求解得到车站容量和配置的初始解,以及调度方案作为输入参数。随后用基于精英策略的spsa算法来求解当前选址下最优的车站容量和配置方案。最后通过贪婪算法与暴力搜索算法对比,以及spsa算法与其他启发式算法对比,验证了本文提出算法的计算性能。最后,以成都市为例进行算例分析。首先进行数据清洗,通过K-means聚类算法获得初始候选车站。对比是否考虑动态随机环境得到的最优共享汽车系统,得到供需比较均衡时,系统偏向于选择需求量较大的车站;而将供需均衡条件下得到的共享汽车系统应用于动态随机供需环境时,会造成运营商的利润和需求满足率降低。当共享汽车系统供需失衡严重,需要大量的车辆调度时,系统会偏向于选择供需相对均衡的车站,即使用车需求总量较小。然后分析了燃油价格,价格弹性需求和道路拥堵弹性需求对共享汽车系统的影响。燃油价格上涨会降低运营商的利润,降低需求满足率,对于车辆利用率的影响是先降低后增长。由于燃油价格波动对共享汽车系统的影响非常显著,因此需要考虑引入电动共享汽车或使用混合动力车辆来减少燃油价格的影响。价格弹性需求的敏感性分析验证了采用动态定价引导用户需求的自适应调度策略的可行性和经济性。拥堵弹性需求的敏感性分析表明道路拥堵约束会使得连接拥堵道路的车站被剔除,即使这些车站的经济效益较高,因此影响运营商利润。在城市道路呈中度拥堵状态(道路占用率在0.5-0.6左右)时,引入共享汽车系统可以实现运营商,用户和城市交通管理部门的三赢。

关键词：共享汽车系统选址规划流体排队模型贪婪算法 spsa算法

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油藏注采参数实时优化研究--以滨南油田滨2断块沙二段油藏为例

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复杂油气藏 2021年第2期14卷 57-62页

作者：王跃刚中国石化胜利油田滨南采油厂山东滨州256600

滨南油田滨2断块处于中采出程度、低采油速度和中高含水开发阶段,为了优化滨2块整体注采结构,提高区块最终采收率,在精细三维地质模型基础上,开展了历史拟合及剩余油分布规律研究和注采参数实时优化。根据基于Eclipse数值模拟软件的生... 详细信息

滨南油田滨2断块处于中采出程度、低采油速度和中高含水开发阶段,为了优化滨2块整体注采结构,提高区块最终采收率,在精细三维地质模型基础上,开展了历史拟合及剩余油分布规律研究和注采参数实时优化。根据基于Eclipse数值模拟软件的生产优化控制模型,利用优化算法和数值模拟完成了目标区块油水井动态调控参数的5年优化方案,对比基础方案,提高采出程度3.01%,效果良好。

关键词：数值模拟注采参数实时优化遗传模拟退火算法 spsa算法

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低复杂度的宽带数字预失真技术研究

低复杂度的宽带数字预失真技术研究

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作者：朱明冬重庆大学

学位级别：硕士

功率放大器(Power Amplifier,PA)是无线通信系统中不可或缺的器件,其性能好坏直接影响着整个无线通信系统的工作质量。由于功放的核心器件是半导体晶体管,其本身呈现出固有的非线性,因此功放线性化技术必不可少。数字预失真(Digital Pre... 详细信息

功率放大器(Power Amplifier,PA)是无线通信系统中不可或缺的器件,其性能好坏直接影响着整个无线通信系统的工作质量。由于功放的核心器件是半导体晶体管,其本身呈现出固有的非线性,因此功放线性化技术必不可少。数字预失真(Digital PreDistortion,DPD)由于实现简单便于调试等优点成为当前功放线性化技术中研究的热点。当下正处于4G到5G的过渡时期,第五代移动通信即将商用。第五代移动通信中“大带宽”和“小基站”的要求给数字预失真提出了新的挑战。在传统的DPD实现过程中,位于DPD系统反馈回路中的模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)采样率需要达到原始信号带宽的5倍。而ADC是DPD系统中成本较高、功耗较大的一种关键器件。在5G大带宽背景下,若继续使用传统的DPD方法,会大大提升DPD模块的成本和功耗。针对传统数字预失真在5G大带宽背景下遇到的问题,论文引入了两种算法来降低ADC采样速率和DPD实现复杂度,以应对5G规划中的“大带宽”和“小基站”要求。本文首先阐述了一种基于频谱外推的DPD实现方法,以原始信号带宽1.5倍的ADC采样率对反馈回路数据进行采样,通过不断地迭代由低采样速率的反馈数据向功放实际输出逼近,从而得到精确的DPD更新参数。为降低DPD系统的复杂度,本文在频谱外推算法的基础上引入了同步扰动随机估计(Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation,spsa)算法。在频谱外推算子求解过程中采用spsa算法代替了最小二乘(least square,LS)法,在降低ADC采样率满足“大带宽”需求的同时,还大大降低了算法的实现复杂度和硬件实现面积,兼顾了“小基站”的需求。接着从降低数字预失真模型复杂度的角度做了进一步的研究,结合压缩感知中的稀疏重构算法对DPD系统中的功放模型进行裁剪,在保证建模效果的同时减少模型参数数目,进而降低DPD系统的实现复杂度以应对“小基站”的需求。本文首次将分段弱正交匹配追踪(Stagewise Weak Orthogonal Matching Pursuit,SWOMP)算法用于功放模型裁剪,并基于稀疏自适应匹配追踪(Sparsity Adaptive Matching Pursuit,SAMP)算法和正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法对SWOMP算法做了改进,提出了盲稀疏的SWOMP算法。通过与OMP算法和SAMP算法对比,验证了改进后的盲稀疏SWOMP算法的可行性。为了验证所提算法的预失真矫正效果,基于仪器平台进行了测试和仿真验证。实验过程中,以F类功率放大器和Doherty功率放大器作为待测功放,以10M LTE信号和10M WCDMA四载波信号作为待测信号。实验结果表明,所提的两种算法在满足“大带宽”和“小基站”的需求时能达到很好的数字预失真效果。

关键词：功率放大器数字预失真频谱外推算法 spsa算法稀疏模型

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超临界机组汽机系统建模及参数优化研究

超临界机组汽机系统建模及参数优化研究

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作者：张仁义华北电力大学

学位级别：硕士

电厂是由不同设备构成的用于完成能量转换的复杂系统,汽轮机系统是电厂不可缺少的一部分,系统的性能与电厂安全经济息息相关。为了适应机组大容量、高参数的发展方向,必须加强对汽轮机特性的研究,而系统建模是研究系统最为有效的途径,... 详细信息

电厂是由不同设备构成的用于完成能量转换的复杂系统,汽轮机系统是电厂不可缺少的一部分,系统的性能与电厂安全经济息息相关。为了适应机组大容量、高参数的发展方向,必须加强对汽轮机特性的研究,而系统建模是研究系统最为有效的途径,如何建立既精确又实用的汽轮机系统模型已成为近些年研究的热点之一。论文以国电谏壁电厂1000MW超临界机组汽轮机本体系统为研究对象,对汽轮机本体的复合建模方法进行研究,力求建立一个能够较为精确反映出汽轮机本体动态特性的复合模型。把汽轮机本体系统分为高压缸、中压缸和低压缸三个典型对象,分别建立各级组的动态模型。首先,建立研究对象的机理模型,确定模型的类型、结构以及影响模型参数的过程变量;然后,建立用于确定机理模型参数的神经网络模型,采用同时扰动随机逼近(spsa)算法确定神经网络模型的系数;最后,由研究对象的机理模型和用于计算系数的神经网络模型构成汽轮机系统复合模型,采取不同时间段、不同工况下的现场数据对所建立的模型进行仿真验证。研究结果表明,汽轮机本体复合模型可以达到较高的精度,在各种工况运行下,其动态特性与实际机组较为接近,模型的物理意义明确、适用范围广。采用spsa算法能够让复合模型训练过程很好地收敛,适用于采用机理模型为主模型、神经网络模型作为系数模型的这类复合模型。

关键词：汽轮机本体参数优化复合建模 spsa算法仿真

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致密油藏体积压裂水平井缝网设计及效果评价

致密油藏体积压裂水平井缝网设计及效果评价

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作者：张敏中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

致密油藏作为一种重要的非常规能源战略地位日趋重要,但基质渗透率极低,导致该类油藏开发效果不佳。体积压裂可以产生高速油气渗流通道,已成为非常规油气增产的关键。目前体积压裂优化设计大都未考虑储层特征及岩石力学特征,而这些因素... 详细信息

致密油藏作为一种重要的非常规能源战略地位日趋重要,但基质渗透率极低,导致该类油藏开发效果不佳。体积压裂可以产生高速油气渗流通道,已成为非常规油气增产的关键。目前体积压裂优化设计大都未考虑储层特征及岩石力学特征,而这些因素对有效缝网的形成至关重要,因而有必要建立一套考虑储层地质因素的优化设计方法。针对储层有效压裂能力的评价,本文进行了储层可压裂性评价研究,全面分析了脆性指数、断裂韧性、应变能释放率、天然裂缝发育状况及应力分布状况等对可压裂性的影响,基于测井数据建立了可压裂性计算流程,并对不同的可压裂性计算方法进行了对比分析,最终得到综合脆性与能量消耗的计算方法可以有效的评价储层的可压裂性,同时利用该方法对某典型井区可压裂性及沿水平井裂缝设计进行了有效的评价;其次,考虑储层可压裂性分布及物性特征,进行了体积压裂水平井缝网优化设计,建立可压裂性与裂缝导流能力之间的关系,以净现值为目标,结合数值模拟器及spsa优化算法建立了体积压裂水平井优化体系,优化结果表明,可压裂性高的区域裂缝分布更密集,同时物性及可压性的不均匀分布会造成缝长的不对称及不等长性,另外,裂缝条数并非越多越好,会受到压裂成本的限制;最后,针对压后产能及缝网形态评价问题,本文首先筛选指标建立了包括地质因素、工艺因素及产能因素等的二级指标体系,引入实预比体现压裂前后参数变化程度,同时应用裂缝总长实预比及单位裂缝长度导流能力实预比提高评价的有效性,利用模糊综合评价及层次分析法得到最终压后效果评价结果,并对某典型井进行了综合评价,结果表明按照最优设计方案施工的水平井压后效果良好。本文研究表明,可压裂性及储层物性对于有效缝网的形成及压后产能的提高具有重要影响,因而有必要在体积压裂水平井的优化设计中加以考虑,该研究对体积压裂水平井的优化设计及生产效果的提高具有重要的指导意义。

关键词：可压裂性指数体积压裂水平井优化设计致密油藏模糊综合评价 spsa算法

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油藏开发生产优化近似扰动梯度升级算法

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中国石油大学学报（自然科学版） 2016年第2期40卷 99-104页

作者：赵辉唐乙玮康志江张贤松尚根华长江大学石油工程学院湖北武汉430100 中石化勘探开发研究院北京100728 中海油研究总院北京100027

油藏开发生产优化属于高维系统最优控制问题,求解其真实梯度异常困难。给出一种近似扰动梯度的一般式,证明此近似梯度恒为上山方向,且两种常用的无梯度算法spsa与En Opt产生的近似梯度分别是该梯度的两种特殊形式;通过引入并优化三角阵... 详细信息

油藏开发生产优化属于高维系统最优控制问题,求解其真实梯度异常困难。给出一种近似扰动梯度的一般式,证明此近似梯度恒为上山方向,且两种常用的无梯度算法spsa与En Opt产生的近似梯度分别是该梯度的两种特殊形式;通过引入并优化三角阵进行近似扰动梯度升级,实现其对真实梯度的最优逼近。数值试验结果表明:该升级算法相比标准的spsa算法优化效率提高了近1倍;在历史拟合基础上使用该算法进行了某实际油藏生产优化,所得注采控制方案降水增油预测效果显著、水驱波及效率明显改善,验证了该算法现场应用的可行性。

关键词：油藏生产优化近似梯度无梯度算法 spsa算法 EnOpt算法

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基于能效的数据包长度自适应算法的研究

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电子测量技术 2017年第9期40卷 95-98页

作者：朱静严军杨其阔王臣上海大学通信与信息工程学院上海200072

随着无线移动网络3G、4G技术的不断发展和普及,利用无线数据传输终端进行数据交互已经成为信息化发展的重要环节。数据传输终端通信模块消耗的能量是终端各模块消耗的总能量的主要部分,而数据包长度作为通信的主要参数直接影响了终端能... 详细信息

随着无线移动网络3G、4G技术的不断发展和普及,利用无线数据传输终端进行数据交互已经成为信息化发展的重要环节。数据传输终端通信模块消耗的能量是终端各模块消耗的总能量的主要部分,而数据包长度作为通信的主要参数直接影响了终端能耗。在公网条件下,针对节省数据传输终端能耗,延长电池使用寿命的问题,提出了基于spsa的数据包长度自适应算法Aspsa(adapted simultaneous perturbation stochastic approximation)。该算法可根据信道状况,快速计算出该网络状况下最优数据包长,从而保证数据传输终端能耗最低。理论分析及仿真表明Aspsa算法在公网条件下可以有效提高无线数据传输终端的能效。

关键词：公网能耗 spsa算法自适应数据包长度

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无线监测网络中多信道优化选择算法

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2016年第2期39卷 177-183页

作者：丁胜蒋建国夏娜王佩佩合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009

无线监测网络中多电台监测节点通过捕捉和分析无线用户的通信数据,可以达到监测网络行为、诊断网络故障和管理网络资源的目的,而为多电台监测节点优化选择工作信道、最大化捕获数据量、获得最佳网络监测质量(quality of monitoring,QoM... 详细信息

无线监测网络中多电台监测节点通过捕捉和分析无线用户的通信数据,可以达到监测网络行为、诊断网络故障和管理网络资源的目的,而为多电台监测节点优化选择工作信道、最大化捕获数据量、获得最佳网络监测质量(quality of monitoring,QoM)是一个关键问题。文章研究了一种基于同步微扰随机近似(spsa)的信道选择算法。该算法在迭代过程中以随机扰动策略得到目标函数的近似梯度,引导搜索过程逐步逼近最优解;适合于复杂的多维优化问题求解,收敛速度快、复杂度低。实验结果表明,该算法可以实现无线监测网络中多电台监测节点的信道优化选择,并且性能优良。

关键词：多信道无线网络多电台信道选择 spsa算法监测质量

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