CO2 storage well rate optimisation in the Forties sandstone of the Forties and Nelson reservoirs using evolutionary algorithms and upscaled geological models
CO2 storage well rate optimisation in the Forties sandstone of the Forties and Nelson reservoirs using evolutionary algorithms and upscaled geological models
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使用进化算法和升级地质模型对 Forties 和 Nelson 储层的 Forties 砂岩进行 CO2 封存井速率优化
DOI：
10.1016/j.ijggc.2016.04.011
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发表时间：
2016
影响因子：
3.9
通讯作者：
Babaei M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Babaei M
优化是特别重要的情况下，CO2存储在盐水层，其中有各种业务目标要实现。存储操作设计过程还必须考虑各种不确定性，这导致在优化计算中增加计算开销。为了避免这个问题，可以使用计算数量级更少的时间消耗的升级模型。然而，必须仔细确定网格分辨率，它不会损害放大模型中优化的准确性、可靠性和鲁棒性。在这项研究中，建立了基于Forties和纳尔逊油气田以及邻近咸水含水层的3D地质模型，以研究使用粗网格分辨率来设计最佳二氧化碳储存解决方案。最优化问题是在现有的威尔斯井之间找到最优的CO2注入总量分配。考虑包含四十年代-蒙特罗斯高压近源型储层的区域的模拟模板。详细的地质模型的建设导致计算密集型模拟CO2存储设计，使放大是不可避免的。因此，一个最佳的网格分辨率，成功的交易准确性对计算运行时间后，寻求通过彻底分析不同分辨率的网格的优化结果。分析是基于从粗尺度模型到细尺度模型中获得的优化解决方案的回代，以及这些回代模型和直接使用细尺度模型进行优化之间的比较。
Optimisation is particularly important in the case of CO2storage in saline aquifers, where there are various operational objectives to be achieved. The storage operation design process must also take various uncertainties into account, which result in adding computational overheads to the optimisation calculations. To circumvent this problem upscaled models with which computations are orders of magnitude less time-consuming can be used. Nevertheless, a grid resolution, which does not compromise the accuracy, reliability and robustness of the optimisation in an upscaled model must be carefully determined. In this study, a 3D geological model based on the Forties and Nelson hydrocarbon fields and the adjacent saline aquifer, is built to examine the use of coarse grid resolutions to design an optimal CO2storage solution. The optimisation problem is to find optimal allocation of total CO2injection rate between existing wells. A simulation template of an area encompassing proximal-type reservoirs of the Forties-Montrose High is considered. The detailed geological model construction leads to computationally intensive simulations for CO2storage design, so that upscaling is rendered unavoidable. Therefore, an optimal grid resolution that successfully trades accuracy against computational run-time is sought after through a thorough analysis of the optimisation results for different resolution grids. The analysis is based on a back-substitution of the optimisation solutions obtained from coarse-scale models into the fine-scale model, and comparison between these back-substitution models and direct use of fine-scale model to conduct optimisation.
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