油井维护的设置调度与原油运输的网络设计（数学建模）范文20

《油井维护的设置调度与原油运输的网络设计（数学建模）范文20》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、油井维护的设置调度与原油运输的网络设计的优化［摘要］石油是黑色的金子，是国民经济的血液。在原油的开采过程中，难免会发牛一些故障。当油［D发牛故障时，需要维护班组进行快速维修恢复生产，尽量减少损失。原油被开采出来后，运输便是不可避免的一个问题，原油的运输时间长、距离长、消耗也大。与此同时,其节约的潜力也是巨大的，这就需要我们对运输的路线进行合理设计规划。针对油田故障维修问题：(1)本文采用动态规划方法，建立最佳匹配模型，合理分配其管辖范围使得各维护班组的工作量适宜，当油井发生故障时能尽快到达解决故障，使损失降到最小。(2)要调度多个维护班组对多个漏油点实现快速维修，尽量减少漏油的损失建立非线性

2、规划模型，得到最晚维修故障所需时间为:8.015分钟调度方案:维护组245671011121314151618漏油点16383048291224232122281462表1•各维护组维修漏油点的方案针对运输网络路线的规划问题:(3)运用遗传算法对公路运输网络进行设计，优化原油的运输效率并且使修路和运输成本最低。(1)建立最优化模型，运用约束优化非线性规划算法得到一个合理的管道输油的运输方案。关键词：油田故障维修、动态规划、最佳匹配模型、非线性规划模型、最优化模型、运输网络路线规划、遗传算法、最优化模型、约束优化非线性规划一、问题重述(1)采油井，请为20个维护班组合理分配管辖范围，使各维护班

3、组的工作量尽量均衡，且在其所管辖油井发生事故时能尽快到达。假设就某油田设置维护班组和原油运输的相关情况建立数学模型分析研究下面问题：（2）附件1中的附图给出了某油田A区的交通道路和现有的20个维护班组的设置情况示意图，相关的数据信息见附件2。维护班组每天的工作是巡视其管辖范围内的设13个采油点同时发生漏油事故，需要调度20个维护班组实现快速维修，恢复生产。实际中一个班组最多维修一个采油点，一个采油点也仅需一个班组维修，为了尽量减少漏油损失，请给出20个维护班组的合理调度方案。（注：假设采油点的原油开采速度与可采储量成正比）（3）为了将各采油点的原油快速运输到O点（坐标原点），计划将部分现有道

4、路修建为高等级公路，作为原油的运输专线。假设公路修建及采油期内的养护成本合计为I百万/公里，公路运输成本为0・1百万/万吨•公里，请设计一个合理的公路运输网络，使得修路和运输成本最小。再假设经过勘查，各采油点的可采储量增长了10倍，请重新设计一个合理的公路运输网络。（注：假设各采油点均可修建直线到达O点的公路）（4）管道输油具有建设成本高、输油成本低的特点。假设输油管道的修建及采油期内的养护成本合计为1千万/公里，输油成本忽略不计，且管道只能沿着现有道路修建。请对比公路运输分析修建输油管道的经济性，设计一个合理的原油运输方案。再假设经过勘查，各采油点的可采储量增长了10倍，请重新设计一个合理

5、的原油运输方案。（注：假设各采油点均可修建直线到达O点的输油管道）二、基本假设1.每个维护班组的职能、能力和设备匹配完全相同，既每个维护班组巡视范围相同。2.油田中任意两相邻采油点之间路线为直线。3•得知采油点发生漏油事故后，维护班组立即出发，行驶道路畅通无阻，且道路都为双行道。4.全程始终保持时速60km/h,并以最短路线到达发生漏油事故的米油点。5.每个采油点上发生漏油事故的概率已知。6.同一维护班组所管辖区域，事故不会并行发生。7.各维护班组所管辖范围无重叠，正常情况下不能跨区进行管理。8.每个采油点只需一个维护班组去管理。9.已发生漏油事故的采油点事故发生率高。10.维护班组通信、处

6、理案件的时间、道路转弯路程等其它耗费时间忽略不计。三、符号定义n:油田采油点（以下称采油点）山表示第i个采油点；N：维护班组总数；Dq：釆油点i到采油点j的距离;v:维护班组行驶速度，v二60km/h;X:采油点横坐标，单位为mm;Y:采油点纵坐标，单位为mm;Tij：采油点i到采油点j的最短时间，i=l,2,..・,n,j=l,2,…，n;Tj：所有维护班组到采油点j的最短时间，j=l,2,…，n;维护班组Ni所管辖的油井集合；Wij：维护班组Ni管辖采油点njW^O或1;Lj:采油点j的事故发生率；心：采油点j每天案发率占维护班组i每天发案率总和的比重；Pi：采油点i的油储量，i=l,2

7、,3,•:n；Qi：采油点i原油开采速度，1=1,2,3,…，n；E：油井储油总量；F:油井与原点最短路程与原油储量乘积；U:修路及原油运输总费用；四、问题分析本题是一个讨论油田油井维护的设置调度与原油运输的网络设计的问题，维护班组肩负着维护油井和解决采油点漏油事故发生的职能，在资源有限的情况下，如何合理的设置维护班组、分配各维护班组的管辖范围、调度资源是目前需要解决的问题。对于问题一：经过认真分析，我们建立