بهینه‌سازی چندهدفه با تلفیق روش‌های طراحی آزمایش، الگوریتم ازدحام ذرات و منطق فازی: مطالعه موردی برای ازدیاد برداشت به کمک تزریق پلیمر

روش‌های بهینه‌سازی که در آنها تنها به یک معیار توجه ‌شود نمی‌توانند راه‌حل جامعی را برای مسئله ارائه نمایند زیرا نمی‌توانند تهاتر بین اهداف مختلف فنی و اقتصادی را که معمولاً با یکدیگر در تضادند، در نظر بگیرند. در این پژوهش، یک الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه با تلفیق روش‌های طراحی آزمایش، بهینه‌سازی ازدحام ذرات و منطق فازی توسعه داده‌شد که می‌تواند مسائل‌ بهینه‌سازی چندمنظوره را با درنظرگرفتن هم‌زمان اهداف مختلف حل نماید. توانمندی این الگوریتم، در یک مطالعه‌ موردی تزریق پلیمر ارزیابی شد که در آن متغیرهای موثر (طول دوره‌ سیلاب‌زنی، غلظت پلیمر طول دوره‌ تزریق پلیمر و جذب پلیمر) بر عملیات ازدیاد برداشت تزریق پلیمر به یک مخزن ماسه‌سنگی با در نظر گرفتن هم‌زمان معیارهای فنی (تولید تجمعی نفت) و اقتصادی (ارزش فعلی خالص) بهینه‌سازی شدند. نتایج بهینه‌سازی این الگوریتم چندمعیاره با نتایج یک سناریوی پایه و همچنین یک روش بهینه‌سازی تک‌هدفه (الگوریتم ازدحام ذرات) مقایسه شد. در مقایسه با سناریوی پایه، تولید تجمعی نفت بیش از 58% و ارزش فعلی خالص از 6.9 به 13.1 میلیون دلار افزایش یافتند. تولید تجمعی نفت بهینه در الگوریتم تک‌هدفه‌‌ مبتنی بر معیار فنی، نسبت به الگوریتم دوهدفه چندهزار بشکه افزایش پیدا کرد ولی از طرف دیگر شاخص اقتصادی آن شدیداً دچار افت گردید (کاهش ارزش فعلی خالص از 13.1 به 11.5 میلیون دلار). نتایج این پژوهش نشان می‌دهد، به‌کارگیری الگوریتم‌های بهینه‌سازی چندمعیاره منجر به تصمیم‌گیری دقیق‌تر و واقع‌بینانه‌تر برای پیاده‌سازی عملیات خواهد شد.