天然气开采规划的合理编制问题.jsp.doc

2010年徐州师范大学数学建模竞赛模拟题（二） （请认真阅读“徐州师范大学数学建模模拟竞赛论文格式”） C题 天然气开采规划的合理编制问题 编制天然气开采规划是天然气开采的核心问题，它是确定在一个时期内（三年、五年、十年等等）天然气开采生产的战略决策和具体部署，直接影响到天然气的开采效果和开采效益的好坏，这就要求所编制的天然气开采规划要具有科学性、合理性和可行性。 天然气开采为了实现规划期（五年）的各项规划指标（主要包括产气量、产杂质量及费用三项指标），首先要计算在规划初期老井（规划期之前实施的增产措施）的各项指标在规划期的五年内的预测值。与此同时，要想完成规划指标，就要采取大量的增产措施。编制天然气开采规划方案，就是在满足天然气最大生产能力的前提下，制定出采取各种增产措施的数量，使得尽可能达到规划指标。 下面是某天然气的一个产气区编制“十一五”开采规划的相关信息。 井网类型包括：“七五”期间开采的气井（简称“七五”井）、“八五”井、“九五”井以及“十五”井四种。 该气区各类井网在近几年的产气量、产杂质量（万吨）如表1、表2所示。 表1 各类气井在近几年的产气量（万吨） 年份 产气量 类型 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 “七五”井 502.6 444.4 430.6 372.1 345.1 “八五”井 356.7 320.0 282.7 248.6 231.0 “九五”井 196.4 294.7 409.8 544.0 573.8 542.5 523.0 490.3 437.0 “十五”井 74.3 220.2 299.1 418.1 510.7 表2 各类气井在近几年的产杂质量（万吨） 年份 产杂质量 类型 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 “七五”井 3196.5 2974.3 2927.5 2559.6 2332.3 “八五”井 250.5 320.2 437.9 492.8 589.7 634.6 651.1 673.2 672.1 “九五”井 106.9 262.6 544.7 798.0 943.5 1052.2 1149.2 1322.7 1366.3 “十五”井 86.4 299.8 356.4 614.5 966.3 在“十一五”规划期内，各类气井的年总费用（万元）预测值如表3。 表3 “十一五”期间各类井网的年总费用（万元）预测值 年份 2006 2007 2008 2009 2010 费用 16863 20479 60853 80116 85016 该气区在“十一五”期间的各项规划参考指标见表4。 表4 “十一五”期间的各项规划参考指标 年 份 2006 2007 2008 2009 2010 产气量下限（万吨） 1502 1492 1487 1452 1425 产杂质量上限（万吨） 5708 5846 6154 6315 6722 费用上限（万元） 86582 119102 171982 196134 199323 假设该气区有7种增产措施，在“十一五”期间，每种增产措施的工作量上限见表5。 表5 规划期内增产措施的工作量上限（万吨） 措施 1 2 3 4 5 6 7 上限(井口) 428 392 432 376 447 536 478 在规划期内，每种增产措施的单井年产气量（万吨）、产杂质量（万吨）及费用（万元）是随着年份的不同而变换的，具体数据见表6－表8。 表6 2006年的新增措施在2006—2010年的单井年产气量（万吨） 年份 产气量 措施 2006 2007 2008 2009 2010 1 0.0822 0.2162 0.2677 0.2306 0.1983 2 0.0722 0.0962 0.1480 0.1006 0.0883 3 0.0652 0.0862 0.1672 0.1346 0.0978 4 0.0542 0.0864 0.1511 0.1230 0.1008 5 0.0382 0.0762 0.0981 0.0706 0.0583 6 0.0572 0.0822 0.1011 0.0829 0.0688 7 0.0452 0.0752 0.1076 0.0895 0.0553 规划期内其它年份新增措施在以后各年单井产气量的变化规律与表6相同。 表7 2006年的新增措施在2006—2010年的单井年产杂质量（万吨） 年份 产杂质量 措施 2006 2007 2008 2009 2010 1 0.0722 0.