運移聚集角點網(wǎng)格三維數(shù)值模擬.pdf

1、油和水在盆地中的運移和聚集過程，是盆地模擬中最困難也是最關(guān)鍵的部分，我們又稱之為二次運移，它的數(shù)學模型是一組非線性偏微分方程初邊值問題，目前的數(shù)值方法均采用正交網(wǎng)格進行剖分。但是正交網(wǎng)格的局限性決定了其不能很好的逼近模擬復雜地形，如斷層、尖滅區(qū)或者是不規(guī)則邊界等。角點網(wǎng)格作為一種更加靈活、復雜的網(wǎng)格技術(shù)，目前已經(jīng)在地質(zhì)建模軟件中廣泛使用，這也對運移聚集的數(shù)值模擬提出了新的要求.針對這一要求，本文引入角點網(wǎng)格技術(shù)，設(shè)計算法計算角點網(wǎng)格的各

2、項物理性質(zhì)參數(shù)和傳導率.構(gòu)造以角點網(wǎng)格為基礎(chǔ)的有限體積數(shù)值計算格式，建立新的三維運移聚集數(shù)學模型進行模擬和分析。
　　本文將達西定律和狀態(tài)方程代入連續(xù)性方程后，得到數(shù)學模型，即流動方程(0.1(a))-(0.1(b)):▽·（Kro(sw)/μo▽Ψo)+Boq=-φds/dpc((e)ψo/(e)t-(e)ψw/(e)t）,(0.1(a))▽·（Kkrw(sw)/μw▽Ψω）+Bwq=φds/dpc（(e)ψo/(e)t-(e)

3、ψw/(e)t）.(0.1(b))。然后將流動方程差分離散化得到有限體積格式(0.2(a))-(0.2(b)):△（Tu△Ψm+1w）+Bmwqm+1=C△tΨmw-C△tΨmo，(0.2(a))△（To△Ψm+1o）+Bmoqm+1=-C△tΨmw+C△tΨmo，(0.2(b))。這個模型是一個非線性、大區(qū)域、動邊界以及需要超長時間模擬的三維數(shù)學問題，我們采用交替方向隱式迭代格式，在每個方向上將差分方程歸結(jié)為二階塊三角方程組(0.3(

4、a))-(0.3(b))，然后通過一系列計算形成系數(shù)矩陣，最后求解方程組得到結(jié)果. a(1）ixi-1+b(1）ixi+c(1）ixi+1=f(1)i+d(1)iyi,(0.3(a))a(2)iyi-1+b(2）iyi+c(2)iyi+1=f(2)i+d(2)ixi,(0.3(b))。基于交替方向隱式迭代格式，開發(fā)完整的FORTRAN程序，并針對多種概念模型和實際礦場數(shù)據(jù)進行測試，模擬結(jié)果很好地符合油水的運移聚集規(guī)律，表明我們的模型是正