基于最优控制方法的聚合物驱注入浓度优化

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Ｄｉｔｉｔｄｐｒｍｅｅｙｔｍ．ｇｒｄｅｔｂｓｄｍｅｈｄｉｉｅｏｏｖｎｇｔｅＯＣＰｕｒｃｌｎｈｅｕｔｄｓｒｂｕｅａａｔｒｓｓｅＡａｉｎａｅｔｏｓｇｖｎｆｒｓｌｉｈｎｍｅｉａｌａｄｔｅｒｓｌｓｙ
ｉｎａｃｄｏｌｒｃｖｒ．ｅｐｅｆｒａｃｒｔｒｏｆｔｐｉａｏｔｏｒｂｌｍ（ｎｅｈｎｅｉｅｏｅｙＴｈｒｏｍｎｅｃｉｅｉｎｏｈｅｏｔｍｌｃｎｒｌｐｏｅＯＣＰ）ｉｈｅｐｏｉｓｇａｎｄｓｔｒｆｔｉｅ
第６１卷
第８期
化工学报
ＣＩＥＳＣＪｕｎｌｏｒａ
Ｖｏ１１Ｎｏ．．６８
Ａｕｓ２Ｏ１ｇｕｔ０
２１００年８月
基于最优控制方法的聚合物驱注入浓度优化
张晓东，张强，雷阳，李树荣，周英毫
ｎｔｏｐｐｏｃ
ＺＨＡＮＧａｄｎＺＸｉｏｏｇ，ＨＡＮＧａｇ。ＬａｇＱｉｎＥＩＹｎ，ＬＩＳｕｏｇ，ＺＨＯＵＹｉｇａｈｒｎｎｈｏ
（中国石油大学（东）信息与控制工程学院，山东东营２７６；华５０１
。国石化中原油田采油四厂，河南濮阳４７０）中５０３
摘要：针对聚合物驱提高原油采收率技术，建立了确定最佳注入浓度的最优控制模型。性能指标为一定时间内原油开采所获得的利润，约束条件包括非线性渗流力学偏微分方程组、积分不等式约束和控制变量的边界约束。利用二维分布参数系统最优控制的必要条件获得了原最优控制问题的伴随问题以及目标泛函的梯度。给出了求解该最优控制问题的一种基于梯度的数值方法，并通过研究实例表明了所提出方法的有效性。
ｏｔｙｃｓｌｕｔａｅｔｆｅｔｖｎｓｆｔｅｐｏｏｅｅｈｄｆａｓｕｄａｅｉｌｓｒｔｈｅｅｆｃｉｅｅｓｏｈｒｐｓｄｍｔｏ．Ｋｅｒｓｏｐｉａｏｒｌｄｓｒｂｅｒｍｅｅｙｔｍ；ｐｙｅｌｏｎｇｙｗｏｄ：ｔｍｌｃｎｔｏ；ｉｔｉｕｔｄｐａａｔｒｓｓｅｏｌｍｒｆｏｄｉ
关键词：最优控制；分布参数系统；聚合物驱中图分类号：ＴＱ０１２文献标识码：Ａ文章编号：０３一ｉ５（００８１７ —０４８１７２１）０ — ９１７
Ｏｐｉｚｔｎｏｊｃｉｎｃｎｅｔａｉｎｆｒｐｌｍｅｌｏｉｇｔｍｉａｉｆｎｔｏｃｎｒｔｏｏｙｒｆｄｎｏｉｅｏｏｏ
（ｏｌｇｆＩｆｏｍａｉｎａｄＣｏｔｏｇｎｅｉｇ，ＣｉａＵｎｖｒｉｙｏｔｏｅｍ，Ｄｏｇｙｎ５０１，Ｓａｇｏｇ，ＣｌｅｅｏｎｒｔｏｎｎｒｌＥｎｉｅｒｎｈｎｉｅｓｔｆＰｅｒｌｕｎｉｇ２７６ｈｎｄｎ
ｆｏｏｌｅｏｅｅｖｒａｇｖｎｔ，ｗｈｃｕｊｃｅｈｏｌｅｒｐｒｉｌｉｅｅｔｌｑａｉｎｆｐｒｕｄａｒｍｉｒｃｖｒｄｏｅｉｅｉｍｅｉｓｂｅｔｄｔｔｅｎｎｉａａｔｆｒｎｉｕｔｓｏｏｏｓｍｅｉｈｏｎａｄｆａｅｏｆｗ，ｉｔｇａｉｅｕｌｙｃｎｔａｎｓａｄｂｕｄｒｏｓｒｉｔｆｃｎｒｌａｉｂｅ．ｈｄｏｎｒｂｅｏｈｌｏｎｅｒｌｎｑａｉｏｓｒｉｔｎｏｎａｙｃｎｔａｓｏｏｔｏｒａｌｓＴｅａｊｉｔｐｏｌｍｆｅＯＣＰｔｎｖｔａｄｔｅｇａｉｎｆｔｅｏｊｃｉｅｆｎｔｎｌｒｅｉｅｙｕｉｇｔｅｎｃｓａｙｃｎｉｏｓｏｐｉｌｏｔｏｏ一ｎｈｒｄｅｔｈｂｅｔｕｃｉａｅｄｒｄｂｓｈｅｅｓｒｏｄｔｎｆｔｏｖｏａｖｎｉｏｍａｎｒｌｒａ２ｃｆ
Ｃｉａ：Ｎｏ４ＯｉＰｒｄｕｔｏａｔｏｏｇａｌＦｉｌｈｎ．ｌｏｃｉｎＰｌｎｆＺｈｎｙｕｎＯｉｅｄ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｐｕａｇ４７０ｙｎ５０３，Ｈｅａｎｎ，Ｃｈｎ）ｉａ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｎｏｔｌｏｔｏｄｌｓｐｅｅｔｄｆｒｄｔｒｎｎｈｅｔｉｊｃｉｎｓｒｔｇｅｆｐｌｍｅｌｏｉｇｐｉｎｒｌｍｏｅｉｒｓｎｅｏｅｅｍｉｉｇｔｅｂｓｔｔａｅｉｓｏｏｙｒｆｄｎｍａｃｎｅｏｏ