《石油工程优化设计理论及方法》求取 ⇩

第一章 石油工程优化设计概述1

第一节 石油工程中的优化设计问题1

第二节 最优化问题数学模型的建立3

一、模型的建立3

二、建立模型的基本原则5

第三节 最优化问题的分类6

一、无约束优化与有约束优化6

二、线性优化与非线性优化7

三、连续变量优化与离散变量优化7

五、确定性优化与非确定性优化8

四、多目标优化与单目标优化8

第四节 关于石油工程优化设计问题的几点讨论9

第二章 确定性优化问题的基本理论10

第一节 基本知识10

一、凸集10

二、凸函数及其性质10

三、设计空间及可行域12

四、目标函数的等值面12

五、函数的方向导数与梯度13

六、无约束极值条件15

七、有约束极值条件17

一、一维搜索21

第二节 无约束优化问题21

二、最速下降法22

三、牛顿法24

四、阻尼牛顿法24

五、变尺度法25

六、模式搜索法28

七、Powell方法30

第三节 约束优化问题32

一、约束最优化方法概述32

二、罚函数法(SUMT)32

三、序列线性规划法(SLP)35

四、可行方向法37

五、直接序列二次规划法40

六、序列二次规划法及约束变尺度法42

七、简约梯度法45

八、广义简约梯度法47

九、复形法49

第四节 离散优化问题52

一、离散优化问题概述52

二、约束非线性离散变量优化方法53

三、网络最优化61

二、多目标优化问题的解集与像集70

第五节 多目标优化问题70

一、多目标优化问题的数学模型70

三、多目标优化问题的求解方法73

四、优化策略的选择与权系数的确定83

第三章 非确定性优化问题基本理论86

第一节 可靠性数学基础86

一、随机变量及其分布86

二、随机变量的数字特征88

三、常用概率分布90

一、单元可靠性分析方法94

第二节 可靠性分析方法94

二、系统可靠性分析方法96

第三节 可靠性优化方法98

第四节 集合论的基本知识100

第五节 隶属函数、模糊子集的概念101

第六节 模糊子集的表示方法及运算103

第七节 确定隶属函数的方法104

第八节 λ水平截集107

第九节 分解定理与扩展原理108

第十节 模糊判决109

第十一节 非对称模糊优化110

第十二节 对称模糊优化112

第一节 多级星式集输网络的拓扑优化设计114

第四章 油田地面“管-站系统”拓扑优化设计114

一、问题的数学模型115

二、分级优化法116

三、星式网络拓扑优化的动态规划法120

第二节 环型集输网络的拓扑优化设计123

一、环型集输管网拓扑优化数学模型123

二、计算复杂性分析125

三、优化问题的求解方法126

四、应用实例127

一、关于中间站选址方法的讨论129

第五章 油气集输系统参数优化设计129

第一节 具有确定网络拓扑关系的集输管网系统布局的优化设计129

二、具有确定网络拓扑关系的集输管网系统布局优化问题130

三、计算实例133

第二节 管线越障碍与参数优化133

一、穿越障碍优化问题133

二、参数优化问题135

第三节 油气集输管网系统多目标优化设计137

一、概述137

二、集输管网多目标优化设计问题139

三、集输管网动态多目标优化问题141

四、应用举例142

第六章 石油钻井井架结构优化设计144

第一节 用力学准则法进行井架最轻重量优化设计144

一、方法概述144

二、优化过程146

三、A型井架优化实例149

第二节 用最严约束法进行井架最小经济指标优化设计153

一、数学模型153

二、优化准则156

三、数值过程158

四、计算实例159

第三节 具有系统稳定约束的井架结构优化设计160

一、系统稳定约束中可行性调整的有效性161

二、最严系统稳定约束条件下的优化准则162

三、向量模系数的确定164

四、数值计算实列165

第四节 具有离散变量的井架结构优化设计169

一、优化设计数学模型169

二、问题的计算复杂性170

三、优化问题的求解方法172

四、应用实例173

一、概述175

第七章 模糊决策在石油工程中的应用175

第一节 模糊决策在钻井工程中的应用175

二、确定钻头轴承机械负荷极限的模糊决策方法177

三、评选钻头序列的模糊决策方法178

第二节 向量优化问题标量化的模糊决策法180

一、概述180

二、模糊对比法181

三、特征值方程求解182

四、模糊逆变换法183

一、引言185

第三节 套管头结构模糊可靠性分析185

二、套管头结构模糊可靠性分析方法186

三、套管头结构模糊可靠性分析实例190

第八章 模糊优化及其在石油工程中的应用195

第一节 对称模糊优化问题的直接求解法195

一、模糊优化的解集及其特定清晰解195

二、对称模糊优化模型及其迭代解法195

三、对称模糊优化模型的直接求解法197

四、算例198

第二节 模糊优化的特点及其与多目标优化的关系199

二、模糊优化数学模型203

一、集输系统的单目标与多目标模糊优化203

第三节 集输管网系统模糊优化设计203

三、模糊优化问题的求解205

四、优化实例207

第四节 影响模糊优化结果的几个因素208

第九章 多元随机钻井模式理论及其应用210

第一节 概述210

第二节 钻井过程中的随机影响因素211

第三节 多元随机钻进模式的建立211

一、牙轮钻头的随机模式211

二、PDC钻头的随机模式213

第四节 计算步骤214

第五节 多元随机模式的现场验证215

第六节 多元随机钻井模式的几个应用方面217

一、在钻井参数优化设计中的应用217

二、在钻井过程闭环控制中的应用217

三、在参数敏感性分析中的应用217

第七节 问题讨论218

第十章 钻井参数的随机模糊优化理论219

第一节 具有模糊可靠性约束的钻井机械参数优化219

一、概述219

二、模糊可靠性约束及可靠性、模糊约束的建立220

三、数学模型222

四、求解方法及算例224

第二节 基于随机钻井模式的钻井参数优化方法225

一、概述226

二、钻井参数优化数学模型的建立226

三、优化问题的求解方法230

四、现场应用230

五、参数的灵敏度分析231

六、问题讨论232

第一节 石油工程结构可靠性分析的平行梯度算法233

一、概述233

第十一章 可靠性分析的最优化算法及其在石油工程中的应用233

二、梯度共线条件234

三、石油工程结构可靠性分析的平行梯度算法236

四、应用实例237

第二节 集输管道可靠性的最优化算法238

一、一次二阶矩模式可靠度分析的优化模型239

二、正态分布下可靠度分析的序列二次规划法240

三、任意分布下序列二次规划法241

四、管道可靠性分析实例242

五、问题讨论243

参考文献245