Abril 2015 vol. 1 num. 1 - Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria

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Otimização em Gerenciamento de Reservatórios de Petróleo via Diferentes Técnicas de Otimização

Optimization of Oil Reservoirs Management via Optimization Techniques Different

SOBRENOME, Nome ;

Artigo Completo:

As atividades de gerenciamento de reservatórios e engenharia de petróleo envolvem cotidianamente características multidisciplinares em problemas de otimização. O uso das técnicas de otimização é caracterizado pela grande demanda computacional e pelas quantidades de simulaç˜oes realizadas no processo para encontrar a solução ótima. Nosso objetivo principal é comparar diferentes técnicas de otimização para maximizar o valor presente líquido (VPL), resolvendo um problema de otimização não linear com restriç˜oes e sem restriç˜oes para obter o melhor lucro. Para resolver este problema, usamos duas técnicas de maximização: a primeira através da programação quadrática sequencial,usando uma biblioteca comercial e a segunda com um método sem restrição (Quasi-Newton) utilizando com MétodoLagrangeana Aumentada (MLA). O MLA inclui, inicialmente, multiplicadores de Lagrange, que podem ser nulos, diferentemente do método tradicional dos multiplicadores de Lagrange onde todos os multiplicadores devem ser distintos de zero e dos métodos que incluem parˆametros de penalidade. Para comparar a função objetivo, esses multiplicadores são atualizados a cada iteração do processo de otimização. O MLA foi implementado com o software gratuito GNU OCTAVE, porém no processo de otimização restrito e irrestrito usamos a plataforma DAKOTA. Para lidar com o alto custo computacional fizemos uso de modelos substitutos na construção de uma aproximação da função objetivo com a técnica de Krigagem, sendo as amostras geradas pela técnica LHS (Latin Hipercube Sampling). Para conduzir simulaç˜oes foi utilizado o simulador comercial Black-OIL IMEX da Computer Modeling Group (CMG). O processo de otimização mostra que ambos métodos atingem o mesmo ponto ótimo neste trabalho, embora apresentem diferenc¸as nas quantidades de avaliaç˜oes da função objetivo. Portanto, o MLA é uma alternativa importante quando o analista disp˜oe de algoritmos de otimização apenas irrestrita.

Artigo Completo:

The activities of reservoir management and engineering of oil daily involve multidisciplinary features in optimization problems. The use of optimization techniques is characterized by high computational demand and the amount of simulations in the process to find the optimal solution. Our main goal is to compare different optimization techniques to maximize the net present value (NPV), solving a nonlinear optimization problem with constraints and without constraints to get the best profit. To solve this problem, we use two techniques maximization: the first through the sequential quadratic programming (SQP), using a commercial library and the second with a method without restriction (Quasi-Newton) with using Augmented Lagrangian method (ALM). The ALM includes initially Lagrange multipliers, which may be zero, unlike the traditional method of Lagrange multipliers where all the multipliers must be distinct from zero and methods including penalty parameters. To compare the merit function, these multipliers are updated at each iteration of the optimization process. The ALM was implemented with the free software GNU OCTAVE, but in the restricted and unrestricted optimization process we use DAKOTA platform. To cope with the high computational cost of surrogate models we used in the construction of an approximation of the objective function with the Kriging technique, and the samples generated by the technique LHS (Latin Hipercube Sampling). To conduct simulations the commercial simulator IMEX Black-OIL from Computer Modeling Group (CMG) was used. The optimization process shows that both methods achieve the same optimal point in this work, although showing differences in the amounts of evaluations of the objective function. Therefore, the ALM is an important alternative when the analyst has only unconstrained optimization algorithms

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Palavras-chave: Otimização, Lagrangeana Aumentada, Engenharia de Reservatorios, Optimization, Augmented Lagrange, Petroleum of Engineer.,

Palavras-chave: ,

DOI: 10.5151/mathpro-cnmai-0025

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Como citar:

SOBRENOME, Nome; "Otimização em Gerenciamento de Reservatórios de Petróleo via Diferentes Técnicas de Otimização", p. 111-120 . In: Anais do Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria [= Blucher Mathematical Proceedings, v.1, n.1]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN em b-reve, DOI 10.5151/mathpro-cnmai-0025

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