Técnicas de refinamento da aproximação do gradiente para otimização da injeção de água

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: RIBEIRO, Camila Nascimento
Orientador(a): HOROWITZ, Bernardo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/43513
Resumo: Neste trabalho são apresentadas técnicas de refinamento para melhorar tanto o desempenho do Método Baseado em Ensembles (EnOpt), como também melhorar o desempenho do Gradiente Simplex (SG), para o gerenciamento ótimo do problema de injeção de água em reservatórios sujeitos a restrições. A função objetivo adotada é o Valor Presente Líquido (VPL) e, as restrições impostas são a nível de poço e do campo. Adotou-se o algoritmo SQP para resolução do problema de injeção de água e, o Método dos Mínimos Quadrados Não-lineares (Non-linear Least Squares Method – NLS) par resolver o problema desacoplado. Propomos quatro técnicas de refinamento da matriz de sensibilidade: Técnica do Truncamento; Técnica do Amortecimento; Técnicas de Localização que incluem a sensibilidade do VPL dos poços produtores com respeito aos controles dos outros poços produtores e a sensibilidade do VPL dos poços produtores com respeito aos controles dos poços injetores; e ainda as Técnicas de Regularização, sendo elas, a sensibilidade do VPL dos poços injetores com respeito aos controles dos poços produtores e a sensibilidade do VPL dos poços injetores com respeito aos controles dos outros poços injetores. Essas técnicas foram inseridas aos métodos EnOpt e SG, resultando em cinco refinamentos distintos, REB (Método baseado em Ensemble com as técnicas de localização e regularização e, utiliza a média de todas as realizações para calcular a matriz de desvios), REB* (Método baseado em Ensemble com as técnicas de localização e regularização e, utiliza apenas as perturbações para calcular a matriz de desvios), REB+T (Método baseado em Ensemble com as técnicas de truncamento, localização e regularização), RSG+T (Gradiente Simplex com as técnicas de truncamento, localização e regularização) e RSG+TD (Gradiente Simplex com as técnicas de truncamento, amortecimento, localização e regularização). Todas as estratégias foram avaliadas em dois modelos de reservatórios, Brush Canyon Outcrop (BCO) e Brugge.
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Adotou-se o algoritmo SQP para resolução do problema de injeção de água e, o Método dos Mínimos Quadrados Não-lineares (Non-linear Least Squares Method – NLS) par resolver o problema desacoplado. Propomos quatro técnicas de refinamento da matriz de sensibilidade: Técnica do Truncamento; Técnica do Amortecimento; Técnicas de Localização que incluem a sensibilidade do VPL dos poços produtores com respeito aos controles dos outros poços produtores e a sensibilidade do VPL dos poços produtores com respeito aos controles dos poços injetores; e ainda as Técnicas de Regularização, sendo elas, a sensibilidade do VPL dos poços injetores com respeito aos controles dos poços produtores e a sensibilidade do VPL dos poços injetores com respeito aos controles dos outros poços injetores. Essas técnicas foram inseridas aos métodos EnOpt e SG, resultando em cinco refinamentos distintos, REB (Método baseado em Ensemble com as técnicas de localização e regularização e, utiliza a média de todas as realizações para calcular a matriz de desvios), REB* (Método baseado em Ensemble com as técnicas de localização e regularização e, utiliza apenas as perturbações para calcular a matriz de desvios), REB+T (Método baseado em Ensemble com as técnicas de truncamento, localização e regularização), RSG+T (Gradiente Simplex com as técnicas de truncamento, localização e regularização) e RSG+TD (Gradiente Simplex com as técnicas de truncamento, amortecimento, localização e regularização). Todas as estratégias foram avaliadas em dois modelos de reservatórios, Brush Canyon Outcrop (BCO) e Brugge.CAPESIn this work, refinement techniques are implemented to improve the performance of the Ensemble Based Method (EnOpt) and the performance of the Simplex Gradient (SG), for production optimization. The objective function is the Net Present Value (NPV), the controls variables are rate and bottom hole pressure (BHP) to producer and injector wells. The SQP algorithm was used to solve the Waterflooding Optimization and the Nonlinear Least Squares Method (NLS) was used to solve the Capacitance-Resistance Model based on producer wells (CRMP). We propose four techniques to refine the sensitivity matrix: Truncation technique; Damping Technique; Localization Techniques that include the sensitivity of the NPV of the producer wells with respect to the controls of the other producer wells and the sensitivity of the NPV of the producer wells with respect to the controls of the injector wells; and also the Regularization Techniques, that include the sensitivity of the NPV of the injector wells with respect to the controls of the producer wells and the sensitivity of the NPV of the injector wells with respect to the controls of the other injector wells. These techniques were implemented to improve the quality of the gradient in the search direction using EnOpt and SG methods. This implementation results in five distinct refinements, REB (Ensemble Based Method with localization and regularization techniques and uses the average of all realizations to calculate the deviation matrix), REB* (Ensemble Based Method with localization and regularization techniques and uses only the perturbations to calculate the deviation matrix), REB+T (Ensemble Based Method with truncation, localization and regularization techniques), RSG+T (Simplex Gradient with truncation, localization and regularization techniques) and RSG+TD (Simplex Gradient with truncation, damping, localization and regularization techniques). All strategies were validated in two synthetic models with real properties, Brush Canyon Outcrop (BCO) and Brugge.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia civilMétodo baseado em ensembleGradiente simplexOtimização do problema de injeção de águaAlgoritmos de otimizaçãoRefinamentosTécnicas de refinamento da aproximação do gradiente para otimização da injeção de águainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Camila Nascimento Ribeiro.pdfDISSERTAÇÃO Camila Nascimento Ribeiro.pdfapplication/pdf6009240https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/43513/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Camila%20Nascimento%20Ribeiro.pdfec0480be09bdd16d9c143e40e42a0d31MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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