预测流体性质与用户提供的模块MUFITS水库模拟器

文摘

我们最近MUFITS水库模拟器的发展针对造型运输液体的性质和相平衡计算用户提供外部共享库。显式相关性和流体参数的列表数据可以实现在图书馆我们名字EoS-module(状态模型方程)。迭代的方法,例如,基于相平衡计算通过吉布斯能量最小化(GEM)方法,也可以用于EoS-module。相当大的努力一直在进行程序的数量最小化程序导出的共享库。这应该方便和易于开发的软件的使用扩展的科学界。此外,我们补充本文的源代码可以作为模板的两个简单的EoS-modules其他建模和软件开发工作。对耦合MUFITS EoS-modules也有用与其他复杂的流体特性预测软件。证明这种可能性,我们补充本文的源代码更复杂EoS-module GEMS3K与地球化学夫妇MUFITS代码。这个模块中使用一个简单的一维基准研究表明MUFITS的功能模拟多孔介质中被动运输。

1。介绍

1.1。油藏模拟

多组分多相流的数值模拟多孔介质的需求在许多地区地下勘探和自然过程的预测。这些领域涉及石油储集层开发,地下有限公司₂和天然气储存、地热能源开采、热液之间的相互作用和火山的预测系统,和其他应用程序(1,2]。多孔介质的相关运输往往是复杂的储层流体的多相平衡,非等温过程和流体和岩石之间的反应(3]。可以观察到很多其他的并发症,如果流发生在断裂的水库、多孔介质中的传输加上井筒多相流动和表面设施,或有一个复杂的,即。,在孔隙尺度非平衡态、行为(4]。

鉴于上述并发症往往导致3 d领域,非线性方程组解决流只能通过数值模拟来预测,也就是说。,油藏模拟4,5]。一个计算机程序占所有相关物理现象和开发过程在一个方便的集成方式称为水库模拟器。当然,水库模拟器在许多方面都有所不同,例如,目标应用程序或可用的建模选项。有学术、非营利性模拟器通常应用于调查过程的性质,例如,TOUGH2 [6],TOUGHREACT [7],MODFLOW [8),等等。模拟器等通常有一个有限的功能,允许用户没有足够的背景做简单和快速评估油藏模拟一些简单的交通现象。通常,商业软件包括更广泛的选项,以便造型与工程精度(4,5]。

一些模拟器之间的一个中间位置开源和商业软件。这种储层模拟代码,例如,MUFITS [9,10]和AD-GPRS [11),用于开发和测试数值模拟的新方法,因为他们更接近商业软件的面向对象的架构。如果这些方法证明其鲁棒性,那么他们在商业软件应用。因此,这样的代码作为平台的改进更复杂的模拟器。

1.2。控制方程在多孔介质模拟运输

如果我们忽视任何特定的并发症,大多数油藏模拟器是旨在解决以下控制方程(4- - - - - -6]:

在这里,数控是流体的组件的数量;np流体相的数量;孔隙度;是密度;是组件的质量分数th阶段;相饱和度(即。,volume fraction of pore space occupied by the phase);达西速度;和的通量是吗th组件和能源引起的机械分散,分子扩散,或导热;是特定的能量;是比焓;的绝对渗透率介质;是相对渗透率;动态粘度;是压力;重力加速度;的批量质量分数th组件;是温度;毛细管压力;下标的 , ,和表示的参数th阶段,th组件,分别和岩石。

方程(1)是每个流体组件质量守恒方程,方程(2)是能量守恒方程,方程(3)是达西定律。方程(4)是一种关系的一般公式用于预测流体属性。这意味着相平衡取决于平均流体压力 ,温度 ,和主要成分 。方程(5)定义了相对渗透率和毛细管压力饱和函数。方程(6额外的关系。为简单起见,我们假设 , ,和是常量,是一个给定的温度的函数。如果等温流动模拟,则方程(2)应该排除在系统的控制方程,和条件 应该承担。

机械分散的情况下,通量采取以下形式(12]: 在哪里是机械弥散张量;和纵向和横向平均自由程体积小的吗th相混合造成的多孔介质;和 , ,和达西速度的组件。

控制方程可以鲜明的分成两组方程。第一组描述流体运输包括方程(1)- (3),(7)和(8)。第二组方程(4)和(5)负责预测相平衡和运输液体的性质。通常只有第二组的方程是不同的,和第一组方程是相同的在不同的应用程序(图1)。

控制方程的分裂描述设计水库模拟器尤其有用。它导致的自然体系结构软件,涉及两个大程序模块(图1)。一个模块,我们进一步称为“内核”包括所有程序与预测相平衡和流体性质。这样一个模块包括有限差分方案、线性和非线性动力学和其他程序相关方程的解决方案(1)- (8)。第二个模块,我们进一步的“EoS-module”是指只包含程序计算流体性质。显然,内核是比EoS-module更大、更复杂。然而,一个EoS-module也可以是相当复杂的,如果它是基于迭代预测相平衡。例如,这些并发症出现在油藏组分模拟(13)或无功传输模型(14,15]。

模块化的架构非常方便扩展水库模拟器的应用领域。内核可以与不同的EoS-modules。因此,模拟器可以用于模拟不同类型的液体的运输。如果开发一个EoS-module不是很耗时,则容易实现这样的一个扩展。此外,这样的一个扩展所有的造型选择已经在内核中实现的,例如,机械分散(见方程(7)和(8))、耦合reservoir-wellbore流和其他复杂的选项。实现的模块化体系结构是明确讨论TOUGH2 [6]和MUFITS [9)代码。

1.3。这项工作的目标

本文旨在介绍最近MUFITS模拟器的延伸,使可能的用户提供的EoS-modules(图的发展1)。MUFITS由学术非商业软件继续发展在过去的十年里(9,10,12]。软件的内核允许并行模拟,耦合多孔介质和井筒流动,造型的造型机械分散和其他选项。例如,MUFITS最近已经延长和历史匹配的自动预测地球表面位移和重力变化与地下流(16]。

模拟器有几个内置EoS-modules(图1)。例如,它包括EoS-modules石油水库和地下的黑油模型存储天然气或公司₂在盐碱含水层。虽然软件包括这样的应用程序的标准模块,永久存在的需求开发新的具体EoS-modules打算应用在非标准情况下和狭窄的研究领域和工程应用。为了解决这种需求,我们实现了链接的可能性与用户提供的EoS-modules MUFITS内核。现在,一个特定流体EoS-module可以由用户和开发与软件作为外部共享库。因此,从现在起,造型的MUFITS扩展其他液体的流动可以完全由用户完成。缓解,促进这样的扩展,我们减少了程序的数量从共享库导出到内核只有四个。

组织EoS-module作为共享库的开发一个方便的调用接口构成的进步和创新提出了软件的扩展。通常,扩展的油藏模拟器的一个特定的流体流动需要大量的编程工作,往往只能深入开展基于知识的软件包括其内核。相当复杂的界面之间的内核和EoS-module要求EoS-module嵌入软件静态库。例如,存在这样的静态EoS-modules MUFITS [9,10)(图1),TOUGH2 [6),和其他代码。通常,延长水库模拟器被动运输还假设静态编译(7,8),这限制了软件开发和修改的灵活性。在某种程度上,调用接口和动态链接在本研究提出解决问题通过允许用户开发自己的EoS-modules没有深入了解整个软件的架构。

我们补充几条简单的开源动态链接的例子EoS-modules和基准的一维解析解。在未来,这些例子为其他更复杂的模块可以作为模板。讨论发展也与其他复杂的软件用于耦合MUFITS流体性质的预测。在这里,我们目前的结果MUFITS耦合与地球化学软件GEMS3K [17,18),它扩展了模拟器被动运输模型(1,2,14]。该软件是基于吉布斯能量最小化(GEM)的方法,它允许寻找未知相平衡包含相当数量的流体和固体阶段。我们补充本文的源代码EoS-module动态链接与GEMS3K MUFITS内核,作为共享库编译。验证了耦合的一维基准研究被动运输。

本文组织如下。节2用户提供,我们描述的架构EoS-module,概述的主要数据流,并讨论的应用程序编程接口(API)导出的程序共享库。节3,我们给出两个简单EoS-modules,一个为理想气体的混合物,另一个用于两相流体。部分4致力于与GEMS3K MUFITS耦合。我们在文章的最后结论,简要概述的发展可能会进一步扩展。

2。架构的EoS-Module

2.1。概述

2.1.1。数据流

草图与任何用户提供的EoS-module相关的数据流图所示2。进一步,我们将USEREOS等模块。图2(一)概述了四个强制程序的程序模块。他们三个是预处理程序称为选择造型的选择和指定数组的大小和一般(即。,全球)流体模型的参数。第四,命名PhaseEquilibrium向内核提供流体参数,对于一个给定的 , ,和 。这个例程多次呼吁任何细胞(即。,grid block) of the reservoir model during time stepping. The coefficients of the fluid model are loaded directly into USEREOS by reading the configuration file.

图2(b)总结了参数和数组在内核中改变了或加载到USEREOS。数据聚集在四个主要模块。第一个块包含所有常数控制内存使用。第二块,“流体模型,包含参数描述流体及其阶段和化学平衡。其中的一些参数,绿色虚线框内所示是全球性的,即所有网格细胞,它们是相同的。其他参数的液体红色虚线框内是局部的,即他们可能在不同的细胞是不同的。第三个数据块是辅助数组,可以作为额外的内存提供了每一个细胞都在内核中。再一次,这一数据块全球和本地参数。第四个数据块包含造型的选择。

2.1.2。常数控制内存使用

只有三个常数控制内核内存分配。(我)数控是流体的组件的数量(见方程(1)- (8))(2) 是液体阶段的最大数量。流体相的数量np取决于 , ,和 。因此,它可以是不同的在不同的网格单元。然而,对于任何 , ,和 ,阶段的数量由USEREOS不得大于出口 ,也就是说, (3)na是辅助数组的大小。它指定额外的8字节实数的数量为每个网格单元在内核中分配

2.1.3。流体模型的参数

每一个流体组件 的特点是两个全局参数:(我)C量的名字_(j)是一个角色名称的组件(例如,“H₂O’或‘有限公司₂”)(2) 是组件的分子量,在内核中用于计算摩尔数量吗

每一个流体相 的特点是一个全球和 本地参数。全局参数P量的名字_我是一个性格阶段名称(例如,“气”或“液体”)。本地参数对应的向量 在哪里 阶段流体压力之间的差异吗和平均压力 。的变量用于造型毛细管压力的影响 。例如,如果流体可以分成两个阶段,液体( )和天然气( ),然后可以选择 , ,和 。对于每一个 ,每个阶段的特定能量的计算方法是在内核中

2.1.4。辅助数组

辅助数组的大小na在内核中分配每一个网格单元。这个数组可以用作USEREOS提供额外的内存。一些参数可以存储在这个数组的使用在以下时间晚的步骤。例如,辅助数组可用于反应动力学模型,磁滞现象,或其他(二级)参数计算的流体不属于(见方程(9))。后者与宝石时使用耦合MUFITS部分4)。

辅助数组的元素也可以保存在概要文件在每个报告时间为以后使用仿真结果的后处理。做这样的报告,每一个元素 数组的特点是两个全局参数:(我)量的名字_k是一个字符的元素的名称与符号“#必须开始。“一个可以参考的元素的名称MUFITS输入数据(2) 是一个字符串指定物理量的单位存储在元素。这些单位报告概要文件。为无量纲量,应该是一个空字符串或“NODIM。”

每一个元素数组的也是由一个数字特征量类型的“双重”(8字节的数量)。的变量是本地的,也就是说。,我t can be changed in USEREOS in every grid cell and at every time step.

2.1.5节讨论。的选项数组

的选项数组是一个整数数组长度8, ,在哪里 。如果 ,然后启用相应的选项()。如果 ,然后选项是禁用的()。默认情况下,所有的选项都是禁用的。目前,只有和可以使用,而选择其他元素的数组, ,是留给未来的发展。

的选项控制的计算相对渗透率 。如果 ,然后计算相对渗透率在内核中使用标准输入数据模拟器与SATTAB关键字(例如,指定)。在这种情况下,没有必要出口从USEREOS,即。,the 5th element of可以是一个未定义的数量。如果 ,然后默认治疗相对渗透率是覆盖的价值从USEREOS出口。

的选项控制毛细管压力的计算或者,严格,相对相位的压力(见方程(10))。如果 ,然后计算相对压力在内核中使用标准输入数据模拟器(例如,提供SATTAB关键字)。在这种情况下,没有必要出口从USEREOS,即。,the 6th element of可以是一个未定义的数量。如果 ,然后默认治疗覆盖了毛细管压力值从USEREOS出口。

2.1.6。配置文件

配置文件是一个输入数据文件USEREOS。这个文件的路径是进口从内核。它被指定为第二个参数激活了造型的USEREOS关键字选项(见部分2.3)。

配置文件的格式可以具体为每个特定的共享库,因为内核不读这个文件。每个新的USEREOS模块可以补充自己的文件的格式。

这是暗示配置文件包含流体模型的系数,在USEREOS没有明确定义为静态变量。配置文件可以包含其他外部文件加载到USEREOS路径。

2.2。子例程从USEREOS出口

2.2.1。一般的描述

在本节中,我们给出一个简短的概述的主要子程序从USEREOS出口。四子程序放在由内核调用的顺序如下:(我)ReadConfigurationFile。由内核调用这个例程在初始化阶段,遇到后立即USEREOS关键字输入数据文件中的MUFITS(部分2.3)。配置文件的路径是关键字的第二个参数是进口USEREOS作为参数的子例程。隐含的是共享库中读取文件,然后出口的标题在内核模块。模块的标题可能包含一个简短的描述及其版本。据报道,标题MUFITS的日志文件。(2)GetDimensions。这个子程序在初始化阶段。针对进口数组的大小,需要分配到内核。子程序出口流体组件的数量数控流体相的最大数量( ),和辅助数组的大小(na)。(3)GetGlobalParameters。过程被称为后立即。它是针对流体模型的全局参数加载到内核。首先,3字节字符名称(C量的名字_(j))和分子量( )每个组件的 必须被指定。第二,3字节字符名称(P量的名字_我为每个流体相) 由USEREOS出口。第三,8字节字符名称(一个名字_k),单位( )对于每一个元素 辅助数组的必须被指定。任何一个名字_k必须用“#”字符开始。第四,选择数组, ,是出口。(iv)PhaseEquilibrium。通常情况下,多次调用这个例程中每一个网格单元控制方程的线性化(1)- (8)和时间步进。它的目的是报告的相平衡 , ,和 。它报告的阶段 ,向量 ,和整型变量对于每一个阶段 。的数量标识符(“阶段”)是针对关联(即th阶段与阶段的名字。规定、相类型)GetGlobalParameters。的价值必须等于的序列号吗P-Name_k, 指定的GetGlobalParameters。

一个非常重要的参数PhaseEquilibrium是模式。如果 ,子程序是由内核提供的初始猜测相平衡。的变量np, ,和 , ,用于指定初始猜测。在的情况下 ,PhaseEquilibrium必须计算平衡使用提供的初始猜测。不能改变的过程np和 。它只能改变对于一个给定的 , ,和 。因为数量的阶段np没有改变,饱和度的报道吗和浓度和允许采取消极或大于1的值(19]。如果 ,然后没有指定初始猜测。在这种情况下,子程序必须equilibrium-i.e计算阶段。np, ,和从。如果 ,然后报告和必须满足的不平等 和 ,分别。

2.2.2。USEREOS子例程调用接口

USEREOS API提供了Fortran编程语言。然而,USEREOS可以用任何语言编写支持编译到一个共享库。出口部分中描述的子例程2.2。1,可能需要改变这些子程序的签名适应编程语言之间的区别。由于GEMS3K是用c++写的,耦合GEMS3K USEREOS模块和MUFITS是用c++写的(部分4)。

导出的四个主要子程序的Fortran API USEREOS在表1- - - - - -4。表中,每个参数的子程序补充了一个简短的描述,数据类型,意图。意图值“”或“”意味着相应的变量从USEREOS进口或出口,分别。值“/”意味着变量作为输入和输出参数。所示的数据类型是一个标准的格式用于Fortran。例如,数据类型“整数(4)”和“真实”(8)对应于4字节整数和实数8字节,分别。所有物理量必须在SI单位。例如,的单位 , , ,和向量中必须公斤/米³,J /公斤,Pa∙年代,分别和Pa。

2.3。与USEREOS相关关键字和助记符

输入数据到MUFITS指定的关键字,即。,the commands to the simulator entered in the input data file. There is just one additional keyword USEREOS associated with the developed modelling option. This keyword activates the developed option. Its syntax is given in Table5。

关键字USEREOS必须指定在第一节,RUNSPEC,输入的文件。它只需要两个参数:共享库和配置文件的路径。默认情况下,图书馆USEREOS之路。在Windows和USEREOS DLL。DYLIB Mac OS。配置文件默认路径是一个空字符串,即。,图书馆不需要这样一个文件。模拟器遇到关键字时,搜索共享库编译和检查出口四子例程。如果图书馆或子程序不能被发现,然后用误差仿真终止。否则,模拟器调用ReadConfigurationFile过程中,通过配置文件的路径。

记忆是一个短的缩写的热源模型参数。在输入数据文件中,可以引用一个参数的助记符。有八个USEREOS带来了额外的助记符。这些助记符表中列出6,“C-Name_(j)”和“P-Name_我”的名字th组件和阶段指定的子例程GetGlobalParameters。例如,如果一个组件名称是“有限公司₂”,一个阶段叫“液体”,然后罗经航向₂液体的质量分数是有限公司₂在液体的阶段,DLIQ液体的密度,ZFCO₂是公司的批量质量分数₂。

3所示。简单的应用程序示例

演示软件开发和缓解其用法,我们进一步呈现两个简单的例子USEREOS及其验证。的例子是补充源代码和编译后的可执行文件(20.,21]。

3.1。造型理想气体通过多孔介质流

第一个例子涉及非等温数值模拟单相理想气体的流动。相应的模块可以占气体组成的任意数量的组件。流体性质的计算使用以下方程: 在哪里是通用气体常数,是摩尔浓度,和摩尔焓、热容 ,分别。为简单起见,我们省略了下标 唯一的阶段的流体。

使用开发模块,提出了一种一维攻读三分量的气体组成的N₂阿,₂,CH₄。我们考虑一维流在水平均匀热源 米,是长度。孔隙度是 ,磁导率是 医学博士。其他相关参数的岩石密度, 公斤/米³,具体岩石热容, kJ /(公斤∙K)。在 ,多孔介质是饱和的气体成分 ,也就是说,我t consists of 10% of N₂和90%的CH₄。最初的储层压力和温度是200酒吧和50°C,分别。狄利克雷边界条件的施加 米,即。,the initial pressure (and temperature) are kept constant at the open boundary m。气体不同的成分 ,也就是说,air, is injected into the reservoir through the boundary m。注入气体温度是30°C 酒吧。注入率保持不变在油层压力在0.2米/天。渗透是如此之大,压力偏离其初始值不超过0.5酒吧。因此,可以假设在初始体积注射率油藏压力。其他相关参数列于表7。

假设所有分散的影响可以忽略,也就是说, ,制定问题承认一个简单的解析解,包括两个冲击和(图3)。的浓度不连续的领导震惊年代_c。初始气体组分保存前 ,而多孔介质与背后的注入气体饱和 。水库在初始温度 °C的冲击和注射温度30°C 。构造解析解时,可以获得和在恒定的速度传播0.709 /天,0.709 /天,分别。这个分段常数分布可以得到方程的解决方案(1)- (6), 在方程和流体性质(4)是由方程(12)- (14)。给出的速度冲击兰金雨贡纽条件相应的平衡方程(1)和(2)。初始和边界条件是在前款规定的讨论。

如图3,同意模拟分布分析的解决方案。然而,由于数值色散,冲击是有限范围的连续过渡区。获得的结果与常规电网1000年的组成元素和最大时间步长为0.25天。

3.2。造型两相非混相驱替

本文还补充了一个例子,一个外部的库为造型设计两阶段非混相驱替。尽管这个USEREOS模块允许非等温模型,我们考虑一个简单的一个等温流验证模块。

在该模块中,流体性质预计使用以下关系: 在哪里等温压缩系数,热膨胀系数,和分别是压力和温度的参考价值,然后呢比热容的吗 。根据方程(18),组件 混合物的形成阶段 ,在哪里 ,2。例如,阶段(组件) 是水,阶段 是石油。

我们考虑一维流在水平均匀水库 m。介质的孔隙度和渗透率 和 医学博士。通过相对渗透率

毛细管压力被认为是0。在 ,水库是由石油饱和的阶段 ,也就是说, ,在 酒吧和 。储层温度是保持不变吗 。因此,它的值的值和不影响流。开放边界的初始压力保持不变 m。水相( )通过边界注入吗 米恒定注入速度0.1米/天。

的压缩系数认为是小的阶段密度可以被认为是常数。因此,只有相粘度, cP和 cP、相关参数。

注水导致非混相驱油的边界 m m(图4)。饱和度分布是由巴克利-莱弗里特解决方案(22]。该解析解由领先的位移 ,在这不连续,落后于黎曼波,在吗不断变化,达到 在 m。一个可以表明,方程(19粘度)和指定的阶段和 ,冲击波传播速度为0.8米/天。因此,正是在 米在 天。

如图4,数值解同意巴克利-莱弗里特问题的解析解。进行了仿真与常规电网1000个细胞组成。0.25天的时间步骤是有限的,以减少截断误差。

4所示。耦合与GEMS3K

这更复杂的例子一个EoS-module担心可以用作模板MUFITS耦合与地球化学软件。我们几个模拟器与数字代码GEMS3K在多孔介质模拟被动运输。GEMS3K是一个c++库实现高效IPM-3宝石算法(17]。以前,加上各种交通法规如CSMP + +, OpenGeoSys, COMSOL和其他软件包23- - - - - -25]。

在发达USEREOS,代表小学卷惰性多孔介质由的岩石,其属性是在内核中计算,和描述的孔隙流体GEMS3K(图5)。液体可以分成不同的阶段,包括液体和气体,可以穿过多孔介质和几个沉淀矿物质,例如、固体阶段。因此,岩石由惰性,不参与化学反应,和一些矿物质,可以沉淀或溶解在移动阶段。我们假设反应运输发生在当地的流体和岩石之间的化学平衡。因此,平衡的特点是 , ,和大部分浓度的主要化学元素组成的流体。对于一个给定的 , ,和 ,GEMS3K计算相平衡,包括数量的阶段np和摩尔的化学物种的阶段。后者数量由USEREOS翻译质量浓度 。化学物种形成存储在辅助数组部分中讨论2.1。4。

配置文件(见部分2.1。6)开发USEREOS GEMS3K的完全相同。他们可以在GEM-Selektor做好准备,为地球化学建模图形用户界面的程序,它提供了访问各种流体的热力学数据库,允许出口参数模型和数值控制直接GEMS3K兼容的格式。

验证并展示发达USEREOS,我们考虑一个一维矿产dissolution-precipitation基准问题,通常用于无功传输模型的验证8,23,24,26]。在这里,我们遵循[提出的问题陈述23,24]。我们考虑一个一维多孔列位于 米, 。在 ,列是饱和水溶液中在平衡与方解石 酒吧和 °C。开放边界的初始压力保持不变 m。列通过边界刷新 与MgCl₂解决方案在一个恒定的流速 m / s。初始和边界元素浓度表中列出8。被认为是等温流动 °C。压力(23,24]也固定在1条。在穆夫提,压力梯度的存在是必要的生产流根据方程(3),但在GEMS3K热力学平衡计算,压力设置为1条达到更好的匹配参考的结果。

机械分散在这个问题上是模仿由方程(7)和(8)。由于研究一维,只有纵向色散长度, 米,必须被指定。这个长度对应使用的邵et al。24]。然而,由于邵et al。24)使用不同的色散长度定义,数量尺度,(24)的因素 。

模拟流体流动,我们使用一个表中列出的六个组件组成的液体8。Cl的浓度的模拟分布,Mg, Ca在流体和方解石和白云石MgCl 21000年代后的浓度₂注入如图6。模拟分布良好整体协议中给出的结果(24]。因此,白云岩形成于一个有限的区域移动,方解石溶解在反应前。小浓度差异配置文件可以使用不同的水动力方程的结果模型和不同耦合方案的一部分。在[23,24),顺序noniterative方法(SNIA)工作。这种方法假设分开传输方程的解进行了化学平衡计算在每一个仿真时间步。在这部作品中,运输和化学平衡计算同时在每一个时间步(全球隐式方法)。这将确保质量平衡和化学平衡的假设在每个时间步感到满意。

5。结论

我们证明发达扩展是健壮的和有用的,因为它可以应用于各种研究从石油储层模拟非等温流和无功传输模型。利用一维的研究中,我们验证程序的正确性与USEREOS相关数值算法的实现。虽然考虑基准是相当简单,USEREOS可以应用于更复杂的二维和三维场景涉及复杂的现象和过程。这些可以包括耦合reservoir-wellbore fractured-porous媒体流或运输,可以模仿的可用功能软件中实现其内核。

MUFITS耦合与其他软件的创建功能流体属性预测值得特别关注。针对无功传输造型,我们用GEMS3K只考虑耦合的一个例子。然而,同样的,模拟器可以加上其他地球化学软件,例如,PHREEQC [27)或实现加速的方法(15,28]。是很重要的,从现在开始,这种耦合可以独立完成软件的用户。这为科学界提供一个先进的和创新的机会造型地下流,鉴于发达API MUFITS和USEREOS之间相对简单和易于使用。

数据可用性

发达的源代码USEREOS (v1.0)模块、编译后的可执行文件,所有输入数据与提出相关发展和基准研究可以在[下载21,22]。GEMS3K的源代码可以在下载http://gems.web.psi.ch/GEMS3K/。在[MUFITS可执行文件都是免费21),http://www.mufits.imec.msu.ru/download.html。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者承认俄罗斯科学基金会的资助下格兰特# 20-17-00184。

引用

1. 盖革,r .自己j . h .莳萝m·h·里德和s . k . Matthai”新见解从无功传输造型:sericitic静脉信封在早期形成的热液蚀变在孤峰,蒙大拿州,”Geofluids,卷2,不。3,p。201年,2002年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. s a Bea、英国Mayer和k·t·b·三联”无功传输和thermo-hydro-mechanical耦合深陷沉积盆地受冰川作用周期:模型开发,验证,和说明性的例子,”Geofluids,16卷,不。2,p。300年,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. j .熊,“多孔介质,”运输在多孔介质的理论与应用施普林格,页1 - 98年,2018年。视图:谷歌学术搜索
4. j . r . Fanchi应用储层模拟的原则,爱思唯尔,2006年。
5. k·阿齐兹和a . Settari石油储层模拟应用科学出版社,2002。
6. k . Pruess c·奥尔登堡,g . Moridic TOUGH2的用户指南2.0版本,“技术。代表,劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL),伯克利,CA(美国),1999。视图:谷歌学术搜索
7. t·徐n . Spycher e . Sonnenthal g . Zhang l .郑和k . Pruess”TOUGHREACT 2.0版本:地下反应交通模拟器在非等温多相流条件下,“计算地球科学,37卷,不。6,763 - 774年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. h .舞会、d·a·巴里和c .郑“MODFLOW / MT3DMS-based活性多组分传输建模、”地下水第41卷。。2、247 - 257年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. 答:gleb stolyarov”石油使用模拟器MUFITS水库,水动力模型”能源Procedia卷,76年,第435 - 427页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. a . gleb stolyarov t . Kempka m·库恩和o . Melnik验证MUFITS水库模拟器对标准有限公司₂存储基准和history-matched模型Ketzin试点网站,“能源Procedia卷,97年,第402 - 395页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. d . y . Wang Voskov、m . Khait和d . Bruhn”一个高效的数值模拟器地热模拟:一个基准研究,“应用能源第114693条,卷。264年,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. a . gleb stolyarov”数值模拟溶质在多孔介质流分散使用模拟器MUFITS,”物理学杂志》的系列会议第012002条,卷。1129年,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. k . h .外套,“一个状态方程的模型,石油工程师学会》杂志上,20卷,不。5,363 - 376年,1980页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. c . i Steefel c·a·j·Appelo b Arora et al .,“无功传输编码地下环境模拟,”计算地球科学,19卷,不。3、445 - 478年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. m .德卢西亚、t . Kempka和库恩的话说,“一个耦合的选择无功传输模拟异构有限公司的长期预测的化学反应₂存储系统”,立模型开发,8卷,不。2、279 - 294年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. a . gleb stolyarov和i Utkin造型地面位移和重力变化与MUFITS模拟器,”地球科学进展54卷,第98 - 89页,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. d . a . Kulik t·瓦格纳美国诉Dmytrieva et al .,“GEM-Selektor地球化学建模方案:修改后的算法和GEMS3K数值耦合仿真的内核代码,”计算地球科学卷,17 - 24,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. a . Gysi y梅,t . Driesner”数值模拟热液成矿过程的进步,”Geofluids卷,2020篇文章ID 7649713, 4页,2020。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. h . Salimi K.-H。狼,j .熊先生,“负饱和非等温方法组成的两相流模拟,”多孔介质中传输,卷91,不。2、391 - 422年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. a . gleb stolyarov和i Utkin USEREOS v1.0”, 2021年,https://github.com/utkinis/USEREOS/。视图:谷歌学术搜索
21. MUFITS gleb stolyarov和i Utkin。”用户提供EoS-modules”, 2021年,http://www.mufits.imec.msu.ru/example-usereos.html/。视图:谷歌学术搜索
22. 莱弗里特·e·巴克利和m . c .,“流体位移机制砂。”交易的艾米,卷146,不。1,第116 - 107页,1942。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. a . Yapparova t . Gabellone f·惠特克,d . a . Kulik和s . k . Matthai“被动运输使用新的CSMP dolomitisation造型+ +宝石耦合代码:控制方程,解决方法和基准测试的结果,“多孔介质中传输,卷117,不。3、385 - 413年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. h .邵s . v . Dmytrieva o . Kolditz d . a . Kulik w . Pfingsten和g . Kosakowski”反应在非理想aqueous-solid运输解决方案建模系统,”应用地球化学,24卷,不。7,1287 - 1300年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. v . j . Azad c, c . Verba j . h . Ideker和o . b . Isgor”COMSOL-GEMS接口建模耦合reactive-transport地球化学过程,”计算地球科学卷,92年,第89 - 79页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. l·h·达米亚尼g . Kosakowski m·A . Glaus和美国诉Churakov”无功传输建模的框架使用FEniCS-Reaktoro:控制方程和基准测试的结果,“计算地球科学,24卷,不。3、1071 - 1085年,2020页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
27. d . l .潘克赫斯特和c·a·j . AppeloPHREEQC(版本3.0.4)——物种形成的计算机程序,批物种形成,一维传输,逆地球化学计算美国地质调查技术和方法,书,2013年。
28. j . Jatnieks m·德卢西亚d . Dransch和m .口,“数据驱动的代理模型方法对提高被动运输的性能模拟,”能源Procedia卷,97年,第453 - 447页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

版权

版权©2021 Andrey gleb stolyarov和伊万Utkin。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。