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相似文献
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1.
为提高油藏数值模拟算法的计算效率,在求解单向稳态渗流的有限分析算法基础上,构建二维非均匀多孔介质中不可压两相渗流的有限分析算法.算法中,网格界面上的平均渗透率不是简单地取为相邻网格渗透率的调和平均值,而是通过奇点邻域解析解积分求得.相比于传统的数值算法,有限分析算法随着网格的加密,能够很快地收敛(仅需将原始网格细分至2×2或3×3),并且其计算精度和收敛性不依赖于介质的非均匀强度,从而计算效率得到提高.  相似文献   

2.
精细地捕捉激波及分离流对航空叶型/翼型设计具有重要意义。WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)格式以其高间断分辨率和低耗散的特性得到广泛青睐。格式的构造都是基于均匀网格,而在实际应用中考虑计算量的问题,通常需要在梯度较大的地方进行局部加密,生成非均匀网格。坐标变换法是一种有效地将格式运用于非均匀网格的方法,而坐标变换的精度对格式特性的影响尚未得知,存在一定的盲目性。针对该问题,基于非均匀网格,开展不同精度坐标变换方法对有限差分WENO格式的精度、耗散影响研究;同时结合工程实际问题,研究不同精度非均匀网格处理方法对激波分辨率和大尺度涡捕捉能力的影响,并给出工程应用建议。  相似文献   

3.
由渗流微分方程定解问题和Peaceman方程给出了网格压力、井底压力对网格孔隙度的导数,利用三维渗流方程压强数值解计算井底压力对网格孔隙度的导数;采用共轭梯度法实现孔隙度均匀(或分块均匀)分布油藏模型的反演计算.算例表明,经过8~10次迭代后反演结果与真值的最大相对误差在0.03%以内,反演收敛于真值.  相似文献   

4.
由渗流微分方程定解问题,利用格式互易定理导出了网格压力对孔隙度的敏感系数,再由Peaceman方程给出了井底压力对孔隙度的敏感系数,借助三维不均匀非稳定渗流场的压强数值解计算了井底压力对孔隙度的敏感系数,并用直接求解敏感系数的方法进行了验证。  相似文献   

5.
使用混合网格计算非达西渗流   总被引:1,自引:0,他引:1  
黄丰  卢德唐 《计算物理》2007,24(4):419-425
针对垂直裂缝井的特殊流动模式,从非达西定律出发,建立二维平面的非达西渗流方程.通过建立一组无量纲量,最终得到无量纲的渗流方程及其定解条件.假定外边界为圆形,用PEBI网格及混合网格对求解区域进行网格划分,用有限差分法对无量纲的方程进行离散,最终得到垂直裂缝井的井底压力数值解.根据此数值解并考虑井简存储和表皮因子的影响,得到真实垂直裂缝井的井底压力.对计算结果的分析表明,使用混合网格求解非达西渗流井底压力相当准确,该方法也适用于水平井等更复杂井型及复杂边界的问题求解.  相似文献   

6.
三维非均匀不稳定渗流方程的自适应网格粗化算法   总被引:3,自引:0,他引:3  
将渗透率自适应网格技术应用于三维非均匀不稳定渗流方程的网格粗化算法中,在渗透率或孔隐度变化异常区域自动采用精细网格,用直接解法求解渗透率或孔隙度变化异常区域的压强分布,在其它区域采用不均匀网格粗化的方法计算,即在流体流速大的区域采用精细网格.用该方法计算了三维非均匀不稳定渗流场的压降解,结果表明三维非均匀不稳定渗流方程的三维非均匀自适应网格粗化算法的解在渗透率或孔隐度异常区的压强分布规律与采用精细网格的解非常逼近,在其它区域压强分布规律与粗化算法的解非常逼近,计算速度比采用精细网格提高100多倍。  相似文献   

7.
陈勇 《计算物理》2006,23(4):477-482
基于非局域赝势能带计算及四面体网格单元中能量满足线性关系,提出一种布里渊区非均匀四面体网格产生方法,在满足精度条件下能自动得出数目最少的四面体网格,使布里渊区积分计算的精度和效率大为提高.通过对硅、锗两种金刚石结构半导体简约布里渊区所产生网格的比较,表明该方法可以根据能带结构的特点自动生成优化的非均匀网格.对现有的态密度四面体计算公式进行了补充完善,并根据生成的网格和完善后的公式计算了硅和锗导带第一、二能带的态密度.  相似文献   

8.
针对传统谱元法在每个单元内只能存在单一均匀介质,应用在复杂非均匀介质的波传播模拟中可能造成极大计算规模的问题,发展了多网格谱元法。该方法在谱元法单元内引入独立的辅助网格,用于精细描述单元内的介质和外力分布变化,在较稀疏的主网格上进行波场的求解。基于声波和弹性波方程推导了多网格谱元法公式,并对几种典型模型进行了波场的数值模拟。与传统谱元法的对比结果表明,此算法在复杂非均匀介质的弹性波传播模拟中可以利用较少的网格点数达到不低于传统算法的精度。此外,实现了并行化的多网格谱元法,获得了较好的并行效率。  相似文献   

9.
三维非结构网格自动生成   总被引:4,自引:0,他引:4  
朱培烨 《计算物理》2001,18(6):573-576
采用各向异性平面非结构网格生成技术对曲面的参数平面进行三角剖分,从而得到曲面的非结构网格,作为三维非结构网格的边界网格,应用推进面法生成网格内点,增量法将生成的内点逐点插入现有网格进行网格细化,得到三维计算域的Delaunay非结构网格,讨论了非结构网格质量优化方法,给出几个算例说明方法的应用。  相似文献   

10.
基于低渗透油藏的人工压裂开采的离散裂缝模型,考虑基质岩块中非达西渗流模式,对此类油藏的注水开发进行数值模拟研究.首先对裂缝进行降维处理,建立相应的数学模型;考虑裂缝的复杂几何形状,基于非结构化网格应用控制体积有限差分法进行数值求解,通过数例验证方法的正确性;给出两个注水开发数值算例,分析不同非达西渗流模式对开发效果的影响.  相似文献   

11.
确定多孔介质流动参数的格子Boltzmann方法   总被引:5,自引:0,他引:5  
本文采用D2Q9不可压缩Lattice-Boltzmann模型模拟了多孔介质中的流场,该模型从介观层次上描述了多孔介质孔隙中的流动特性,验证了Darcy定律,给出了一种计算渗透率的简便方法,本文还运用图像处理方法来构造多孔介质,该方法构造的二维多孔介质能较好地体现实际多孔介质的几何特征。  相似文献   

12.
随机四参数法生成多孔介质及渗流模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文基于多孔介质内流动的广泛应用背景,模拟了多孔介质渗流。采用随机四参数生长法生成了多孔介质模型,并对模型中的微小固相进行了过滤处理。将随机四参数生长法生成的多孔介质结合格子玻尔兹曼方法D2Q9模型模拟了压力驱动的多孔介质中的渗流。通过将模拟结果与著名的CK理论公式的计算结果进行比较,发现在孔隙率高时误差较小(φ=0.9时,误差约为6%)。研究表明在高孔隙率时采用文中的方法得到的多孔介质渗透率及孔隙尺度的流动结果较为准确。  相似文献   

13.
王敏  申玉清  陈震宇  徐鹏 《计算物理》2021,38(5):623-630
根据多孔介质微观结构的分形尺度标度特征,采用蒙特卡罗方法分别重构随机多孔介质的微观颗粒和孔隙结构,并基于分形毛管束模型研究多尺度多孔介质的气体渗流特性,建立多孔介质微观结构和宏观渗流特性的定量关系。结果表明:分形蒙特卡罗重构的多孔介质微细结构接近真实介质结构,气体渗流特性的计算结果与格子玻尔兹曼模拟数据较为吻合; 多孔介质气体渗透率随着克努森数的增加而增大,孔隙分形维数对于气体渗流的微尺度效应具有显著影响,而迂曲度分形维数对于表观渗透率和固有渗透率的比值影响可以忽略。提出的分形蒙特卡罗方法具有收敛速度快且计算误差与维数无关的优点,有利于深入理解多尺度多孔介质的渗流机理。  相似文献   

14.
The concept of hydraulic permeability is at the core of modeling single phase or multi-phase flow in heterogeneous porous media, as it is the spatial distribution of the permeability that primarily governs the behavior of fluid flow in the medium. To date, the modeling of fluid flow in porous media has been hampered by poor estimates of local permeability. Magnetic Resonance Imaging is well known for its ability to measure non-invasively the local density and flow rate of different fluids saturating porous media [1,2]. In this paper we demonstrate the first non-invasive method for the direct measurement of a single projection of the local permeability tensor of a porous medium using gas-phase MRI. The potential for three-dimensional imaging of the medium permeability is also discussed. The limitations of the method are listed and results are presented in a model porous medium as well as in a real oil reservoir rock.  相似文献   

15.
Porous media have a wide range of applications in production and life, as well as in science and technology. The study of flow resistance in porous media has a great effect on industrial and agricultural production. The flow resistance of fluid flow through a 20-mm glass sphere bed is studied experimentally. It is found that there is a significant deviation between the Ergun equation and the experimental data. A staggered pore-throat model is established to investigate the flow resistance in randomly packed porous media. A hypothesis is made that the particles are staggered in a regular triangle arrangement. An analytical formulation of the flow resistance in random porous media is derived. There are no empirical constants in the formulation and every parameter has a specific physical meaning. The formulation predictions are in good agreement with the experimental data. The deviation is within the range of 25%. This shows that the staggered pore-throat model is reasonable and is expected to be verified by more experiments and extended to other porous media.  相似文献   

16.
多孔介质BISQ模型中的慢纵波   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
着重研究了多孔介质BISQ模型中慢纵波的基本特性.给出了BISQ模型下慢纵波速度 和衰减的低频近似公式.与Biot理论对比,BISQ模型中慢纵波的衰减随频率降低急剧增大, 且随喷射流长度的减小而增加;相速度随喷射流长度的减小而增加,其低频极限值不是零; 孔隙流体位移与固相骨架位移之比的幅值随喷射流长度的增加而减小,其相位特点与Biot模 型预测的不同;在流体与孔隙介质的边界上可产生更大的渗流.为对比,同时也给出快纵波 的行为.依据BISQ模型可推断:非黏滞流体饱和孔隙介质中不存在喷射流机理;BISQ模型中 关键词: 多孔介质 喷射流 慢纵波 动力协调  相似文献   

17.
根据修正Blake-Kozeny方程对Herschel-Bulkley模型的非牛顿流体在微多孔介质中流动的定量描述,通过增加外力项建立了非牛顿流体在宏观多孔介质中的格子Boltzmann模型,并将该模型应用到平板多孔介质中非牛顿流体的电渗驱动流模拟。对多孔介质渗透性参数和非牛顿流体流变性参数的影响进行模拟和分析,获得了各种参数对多孔介质中非牛顿流体流动速度的影响规律。  相似文献   

18.
An analytical expression for the streaming current in fractal porous media is developed based on the capillary model and the fractal theory for porous media. The proposed fractal model is expressed as a function of the space charge density at the solid–liquid interface, the fluid flow rate, the Debye–Huckel parameter, the minimum and maximum pore/capillary radii and fractal dimensions for porous media. The results are compared with available experimental data and good agreement is found between them. In addition, factors influencing the streaming current in porous media are also analyzed.  相似文献   

19.
分形多孔介质中流体流动的LBM模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于分形理论构造了规则Sierpinski地毯结构来模拟多孔介质孔隙结构,采用Lattice Boltzmann Method(LBM)分别对不同孔隙率与进出口压差下的分形多孔介质中的流体流动进行了数值模拟.结果表明,分形多孔介质的某些流场结构也具有分形特征;体积流量和流场进出口压差呈线性关系,符合Darcy定律;流体穿过分形多孔介质的体积流量与孔隙率成指数函数关系.  相似文献   

20.
利用多松弛格子Boltzmann方法预测多孔介质的渗透率   总被引:3,自引:0,他引:3  
多孔介质内的流动问题在工程热物理领域有着重要的研究价值和应用背景。本文利用多松弛格子Boltzmann方法详细预测了两种二维多孔介质中的渗透率。研究结果表明:一方面,多松弛模型可以用来克服由单松弛模型带来的一些不足;另一方面,借助于达西定律,多松弛模型可以准确预测多孔介质的渗透率,并将计算结果与已有文献做了对比。  相似文献   

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