《非均勻多孔介質中滲流數值模擬的有限分析法及其套用》是依託中國科學技術大學，由劉志峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：非均勻多孔介質中滲流數值模擬的有限分析法及其套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉志峰
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本申請將針對非均勻多孔介質中滲流問題的數值模擬，構造有限分析法。通過深入研究岩石屬性發生改變、滲透率發生間斷的界面附近的滲流場特性，尋求相應的解析表達形式，構成有限分析的核心；在此基礎上得出離散格線界面處介質流量與單元格線內體積平均物理量之間的關係，並進一步推導出格線內等飽和度面推進速度的解析表達形式，從而建立起完整的數值求解非均勻多孔介質中單、多相滲流的有限分析方法。與傳統數值計算方法相比，該有限分析方法有望大幅提高油藏數值模擬的計算精度和計算效率。同時，該有限分析法還可以用於研究非均勻多孔介質等效滲透率的粗化過程，以及用於減小數值求解多相滲流時出現的格線取向效應。
結題摘要
在傳統的油藏數值模擬方法中，格線間平均滲透率一般簡單取為相鄰格線滲透率的調和平均值，眾所周知，在強非均勻多孔介質中採用粗格線計算時，這一傳統做法會帶來很大的計算誤差；且隨著介質非均勻性的增強，計算誤差不可控。 本項目針對這一非均勻多孔介質中的滲流問題，構造有限分析法。通過深入研究岩石屬性發生改變、滲透率發生間斷的界面附近的滲流場特性，尋求相應的解析表達形式，構成有限分析的核心；在此基礎上得出離散格線界面處介質流量與單元格線內體積平均物理量之間的關係，進一步推導了格線間平均滲透率的準確表達形式，從而建立了完整的數值求解非均勻多孔介質中單、多相滲流的有限分析方法。 目前，在本項目的資助下，已建立了求解二維非均勻多孔介質中單相穩態滲流的有限分析算法（相關文章發表在Journal of Computational Physics和Numerical Methods for Partial Differential Equations上）；已建立了三維空間中的有限分析算法（相關文章發表在Journal of Computational Physics上）；已建立了滲透率為張量條件下的有限分析算法（相關文章發表在Journal of Porous Media上）。 與傳統數值計算方法相比，有限分析方法大幅提高了油藏數值模擬的計算精度和計算效率。在二維空間中只需對原始格線進行2×2或3×3的細分，在三維空間中只需對原始格線進行2×2×2或3×3×3的細分，就可以獲得足夠的計算精度（相對誤差小於5%）；更重要的是，有限分析方法的計算效率不依賴於多孔介質非均勻性強度。這些優勢是傳統數值算法不具備的。 在本項目資助下，已發表SCI檢索論文5篇，國核心心期刊論文2篇；本項目中的部分研究成果已在勝利油田的開採過程中得到套用。
