不均一と異方性貯留層における多相流体流のシミュレーションのための段有限体積法【Powered by NICT】

Zhang Wenjuan; Al Kobaisi Mohammed

文献

J-GLOBAL ID：201702216768919978 整理番号：17A1462037

不均一と異方性貯留層における多相流体流のシミュレーションのための段有限体積法【Powered by NICT】

A two-step finite volume method for the simulation of multiphase fluid flow in heterogeneous and anisotropic reservoirs

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資料名：
巻： 156 ページ： 282-298 発行年： 2017年
JST資料番号： T0412A ISSN： 0920-4105 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

多孔質媒体における多相流および輸送の効率的で正確なシミュレーションは炭化水素資源の回収を最適化するのに重要な役割を果たす。二点フラックス近似(TPFA)は,非K直交格子上のO(1)流束誤差を紹介したという事実にもかかわらず,そのロバスト性と効率のために,圧力方程式を離散化するために工業で広く用いられている。多点フラックス近似(MPFA)は線形ソルバのためのより計算機メモリと研究を必要とする線形方程式のより密な,非対称系をもたらすより大きいフラックスステンシルのコストでの流れ方程式の一貫した離散化を提供する。MPFAのこの欠点を一般的な非構造化三角格子でより顕著になり,3Dアプリケーション中であっても悪かった。本研究では,著者らはMPFA手法と比較して効率を改善した三角形および四面体格子上の非等方圧力方程式のための一致する2段有限体積法(TSFVM)を開発した。各時間段階で,圧力方程式を陰的に解き,飽和を明示的に更新される(IMPES)。完全透磁率テンソル圧力方程式を離散化するために,Galerkin有限要素法(FEM)は,グリッドの頂点での圧力を計算するための第一段階で採用されている。グリッド頂点での圧力は,各格子面のための定数を持つ二点フラックスステンシルを導出するための第二段階で利用されている。格子面を横切る細胞中心と流束での圧力は,TPFA手法を用いて解くことができる。最後に,新しい時間レベルでフラックス場を用いて,飽和を更新し明確にすることである。各時間ステップに当TSFVMは線形方程式の二つの系を解く必要があるが,数値実験の結果は,MPFA Oのものに匹敵する高品質の数値解を提供しながら,古典的なMPFA O法よりも安価であることが明らかになった。得られた効率は3D四面体格子に特に顕著であった。問題のスケールが増加するにつれて,MPFAが著しく密になりマトリックスをもたらすことをその大きなフラックスステンシルのためにアピールするところの少ない,TSFVMは第一段階でFEMの柔軟性と第二段階で二点フラックスステンシルのおかげで計算量的に実行可能である。一方,TSFVMの第一段階は制御体積有限要素法(CVFEM)を連想させるが,重要な差異である。CVFEMとは異なり,このTSFVMは一次メッシュに基づいて格子頂点周りの二重制御体積メッシュを構築するために必要とせず,飽和未知数はノード中心制御体積と関連しないが,貯留層特性である分散グリッド細胞に対する区分的定数である。これは飽和値はCVFEMはに苦しむ材料不連続性を横切るまたがないことを保証する。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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油層工学

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