Genetic algortithm for the optimization of a gas storage field converted from a depleted gas reservoir
Tüketilmiş gaz rezervuarından dönüştürülen yeraltı gaz depolama sahasının genetik algoritma kullanılarak optimizasyonu
- Tez No: 75930
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FEVZİ GÜMRAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optimizasyon, Genetik Algoritma, Yeraltı Gaz Depolaması, Tüketilmiş Gaz Sahası, Sayısal Model. vı, Depolama, Gaz depolama, Gaz yakıtlar, Gazlar, Genetik algoritmalar, Optimization, Genetic Algorithm, Underground Gas Storage, Depleted Gas Reservoir, Numerical Simulation. IV, Storage, Gas storage, Gas fuels, Gases, Genetic algorithms
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz TÜKETİLMİŞ GAZ REZERVU ARIN DAN DÖNÜŞTÜRÜLEN YERALTI GAZ DEPOLAMA SAHASININ GENETİK ALGORİTMA KULLANILARAK OPTİMİZASYONU GÜYAGÜLER, Barış Yüksek Lisans, Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Fevzi GÜMRAH Haziran, 1998, 184 Sayfa Yeraltı gaz depolaması, ısınmayı gerektirmeyen günlerde ihtiyaç fazlası gazı kullanarak, ısınma günlerinde oluşan fazla talebin karşılanmasını sağlar. Türkiye gaz depolamasına, sabit debide ithal edilen gaz ile, değişken mevsimlerden dolayı yıl içerisinde değişiklik gösteren gaz talebini dengelemek için, ihtiyaç duymaktadır. Ülkemizde mevcut bir yeraltı gaz depolama sahası yoktur ancak bu iş için uygun tuz yatakları ve gaz sahaları mevcuttur. Bu yapılan depolama amacıyla kullanmak için planlar yapılmaktadır. Depolama sahası, ısınma günlerinde oluşan fazladan talebi karşılayabilmek için dikkatle işletilmelidir. Detaylı bir rezervuar modeli saha hakkında doğru tahminler yapmamıza yardımcı olacaktır. Gaz talebinin sahanın üretim kapasitesini aştığı durumlarda, gaz sahasının işletimi maksimum üretim için optimize edilmelidir. Bu durumda öngörü, fazladan gereken gaz miktarını önceden belirlememizi sağlayacak ve bu gazı elde etmek için zaman tanıyacaktır. Bu çalışmada yeraltı gaz depolaması için uygun gerçek bir gaz sahası değerlendirildi. Sahanm çalışma koşullarım belirlemek için bir tasarım işlemi uygulandı. Sahanın üst ve taban gaz miktarları belirlendi. Farklı durumlarda maksimum gaz talebini karşılayabilmek için gereken kuyusayıları hesaplandı. Üç boyutlu ve sonlu farklı rezervuar modeli bu çalışmada geliştirilen bir simülatörde oluşturuldu. Tek fazlı bu simülatörde, doğrusallaştırma için Newton-Raphson ve matriks çözümü için Point Successive Over Relaxation (PSOR) yöntemi kullanıldı. Optimizasyon için bu çalışmada genetik algoritma yaklaşımı kullanıldı. Oluşturulan gaz rezervuar modeli genetik algoritmanın değerlendirme fonksiyonu olarak kullanıldı, ilk popülasyon rastgele oluşturuldu ve doğal operatörler kullanılarak optimum bireye ulaşmak amacıyla yeni nesiller üretildi. Her popülasyon herbiri kuyular için üretim debilerini kodlayan bireylerden oluşturuldu. Üç boyutlu rezervuar simülatörünü değerlendirme fonksiyonu olarak kullanan interaktif bir yazılım (GASOPT) geliştirildi. GASOPT ile girilen model maksimum üretim için genetik algoritma kullanılarak optimize edildi. İki örnek gaz talep eğrisi oluşturuldu. GASOPT ile öngörü ve optimizasyon yapıldı. Toplam gaz üretimi sabit dağılım, üretebilirlik indeksi dağılımı ve geçirimlilik dağılımı metodlarıyla kuyulara paylaştırıldı. Sahanın gaz talebini karşılayamadığı aylarda kuyu üretimleri genetik algoritma kullanılarak maksimum üretim için optimize edildi. Karşılaştırma amacıyla önceden yayınlanmış, çözüme simplex metoduyla ulaşan doğrusal programlama yöntemiyle de optimizasyon yapıldı. Sonuçların oldukça farklı olduğu gözlendi. Bunun nedeninin doğrusal programlama metodunda problemi doğrusallaştırmak için yapılan varsayımlar olduğu görüldü.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT GENETIC ALGORITHM FOR THE OPTIMIZATION OF A GAS STORAGE FIELD CONVERTED FROM A DEPLETED GAS RESERVOIR GÜYAGÜLER, Barış M.Sc., Department of Petroleum and Natural Gas Engineering Department Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Fevzi GÜMRAH June, 1998, 184 Pages In order to satisfy the excessive demand during the heating days the excessive supply during the non-heating days should be stored and used then. Underground gas storage is the process accomplishing this task. Turkey has a severe need for storage due to the constant imported gas and the varying demand due to the distinct seasons in the region. There are no utilized units but salt caverns and gas reservoirs around the country grant the potential for subsurface gas storage. Plans are being made for these structures. The storage field should be operated carefully in order to meet the needed gas during the heating days. A detailed study of the reservoir and model construction will enable correct forecasts thus the successful operation of the underground storage facility. In the event that the demand exceeds the fields top production capacity, optimization has to be made in order to maximize the gas production. Forecasting in this case will help determine the amount of make-up gas needed to fulfill the remaining demand and leave time to take the steps for obtaining it in some way. In this study a real gas reservoir having the potential for being an underground gas storage unit is evaluated. A pre-utilization design procedure is applied to determine the fields working mconditions. The top and base gas amount is set. The numbers of wells necessary to produce different peak loads is determined for different conditions of the reservoir. A three-dimensional finite- difference model of the reservoir is constructed within the gas simulator established for the purposes of this study. The simulator supports single gas phase, Newton-Raphson and Point Successive Over Relaxation (PSOR) methods are used for linearization and matrix solution respectively. Genetic algorithm is used as the optimization tool in this study. A population is initially randomly generated and manipulated by processes analog to natural operators in the effort to find the optimum. Each population consists of individuals which each represent a different set of well production rates for the gas storage field. An interactive software (GASOPT) is developed that utilizes the three-dimensional simulator as the genetic algorithms evaluation function. GASOPT optimizes the input model for maximum production by genetic algorithm. Two probable demand curves are put forward. Forecast and optimization are made with GASOPT. The well rates are distributed constantly, by productivity index weighting and by transmissibility weighting. Genetic algorithm is used for production maximization in cases when the demand can not be fully produced. Optimization is also made with a previously published method of linear programming using the simplex method. The results are observed to be quite different due to the inaccuracy of the linear programming method resulting from the vast amount of assumptions and approximations made for linearization.
Benzer Tezler
- Optimization of natural gas distribution networks
Doğalgaz boru hatlarının optimum tasarımı
DURSUN ÖNER
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. Y. SAMİM ÜNLÜSOY
- GT yöntemlerinin sınıflandırması, performans ölçütleri, üretimle ilgili verileri kullanan yeni yöntemlere örnekler ve genetik algoritmalar
Taxonomy of GT methods, performance measures,some new GT methods that is able to incorporate pertinent manufacturing data and genetic algorithms
HATİCE DERİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. BÜLENT DURMUŞOĞLU
- Genetik algoritmaların meteorolojik uygulamaları
Başlık çevirisi yok
MEHMET ÖZTOPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ ŞEN
- Elektrik dağıtım sistemlerinde kayıp azaltımı için fider düzenlemesi
Distribution feeder reconfiguration for loss reduction
DİLEK DİNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN KAYPMAZ
- Parça yerleştirme algoritmalarının postal oluşturma problemine uygulanması
Başlık çevirisi yok
FİLİZ BUNYAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. FÜSUN TUNALI (SEÇUK)