基于启发式算法的套管柱组合优化设计方法

摘要

针对深井、超深油气井中套管柱组合设计存在非线性、多目标和离散变量组合的问题,提出了一种基于启发式算法的套管柱组合优化设计方法。采用树状结构表示套管柱组合并将其参数化,给出了体现套管柱成本、质量和安全因素的设计需求向量,建立了以该向量为基础的可调多目标数学模型,并给出了利用启发式算法求解该模型的方法。通过与经典的套管柱设计案例进行比较分析,在最经济方案的情形下,利用所建立数学模型得出的解在适应值方面比原方法更好,如解3在成本和质量方面均有所降低,解2的成本降低4.057%,但质量增加0.274%。研究结果表明,基于启发式算法的套管柱组合优化设计方法得出的解具有合理性,且在一定程度上比原有解更优,可解决深井、超深井套管柱组合设计存在的问题。