近日，张凯团队在油藏生产优化研究领域取得新进展，相关研究成果在期刊Journal of Petroleum Science and Engineering上发表，论文题为《Surrogate-assisted differential evolution for production optimization with nonlinear state constraints》（非线性约束生产优化的代理辅助差分进化算法）。

创新性：实际油藏注采优化过程需要考虑多种约束条件以满足优化方案在现场的实用性，油藏约束注采优化为典型的强非线性、不等式多变量、多条件约束问题，且目标函数和约束条件均为计算耗时的昂贵问题。针对现有的约束处理技术无法高效的求解复杂约束问题这一难题，本文提出了一种将目标函数信息嵌入到可行性准则的一种约束优化方法，该方法能够实现目标函数和约束条件之间的平衡，从而提高约束求解效率。结合代理模型辅助的注采优化策略，提出代理辅助昂贵约束优化算法，该算法可以实现对带有复杂状态约束条件的油藏注采优化问题实现高效求解。

中文摘要：近年来，进化计算以其强大的全局搜索能力和无导数特性在生产优化领域得到了越来越多的关注。然而，与显式约束相比，状态约束处理起来更具挑战性。为了缓解这一困难，本文提出了一个名为代理辅助差分进化的框架，该框架采用了一种有效的约束处理技术——可行性规则与目标函数信息的结合(SADE-FROFI)。新的约束处理方法通过修正已知的可行性规则(FR)，实现了约束与目标函数之间的有效平衡，该规则能够有效地保持种群的多样性，并帮助种群跳出局部最优解。此外，针对数值模拟器的计算耗时问题，提出了一种针对状态约束的多代理策略。测试了两个基准函数来验证新的约束处理技术(FROFI)的有效性。分别在三通道模型和PUNQ-S3模型上验证了该方法的有效性。实验结果表明，与现有的几种方法相比，该方法能在满足所有约束条件的基础上找到更好的解。

Journal of Petroleum Science and Engineering涵盖了石油和天然气的勘探、生产和流动领域，包括：油藏工程；油藏模拟；岩石力学；岩石物理学；孔隙级现象；测井、测试和评估；数学建模；提高油气采收率；流体力学;多孔介质中的多相流；生产工程；形成评估；勘探方法；地质构造/地下的二氧化碳封存等。该期刊最新影响因子为4.346，近3年平均影响因子IF为3.646，JCR分区为Q1区，中科院工程技术大类2区。

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107441

引用格式：

Xinggang Zhao, Kai Zhang, Guodong Chen, Xiaoming Xue, Chuanjin Yao, Jian Wang, Yongfei Yang, Hui Zhao, Jun Yao,Surrogate-assisted differential evolution for production optimization with nonlinear state constraints,Journal of Petroleum Science and Engineering,Volume 194,2020,107441,ISSN 0920-4105.