地下水流仿真中使用的多尺度有限体积法

摘要

一种使用由多孔介质中的单相或多相流动产生的多个空间尺度求解椭圆问题的多尺度有限体积(MSFV)方法。使用粗网格单元(22)的正交2D网格(20)。精细网格单元(26)的底层精细网格(24)包含精细尺度渗透率信息。该方法有效地捕获粗糙网格上的小尺度效应，守恒的，并且正确地处理张量渗透率。底层的概念是构造捕获微分算子的局部属性的传输率。这导致有限体积解算法的多点离散化方案。

主权项

一种在模拟地下油层时使用的多尺度有限体积法，包括：(a)创建定义多个精细单元并且具有与精细单元相关联的渗透率场的精细网格；(b)创建定义多个粗糙单元的粗糙网格，在粗糙单元之间具有分界面，粗糙单元是精细单元的聚集；(c)创建定义多个双粗糙控制体积的双粗糙网格，双粗糙控制体积是精细单元的聚集并且具有限制双粗糙控制体积的边界；(d)通过求解局部椭圆或抛物线问题在双粗糙控制体积上计算双基函数；(e)从双基函数中提取跨越粗糙单元的分界面的通量；(f)组合所述通量以计算粗糙单元之间的有效传输率；(g)使用有限体积法并且利用粗糙单元之间的有效传输率计算粗糙单元中的压力；以及(h)计算精细尺度速度场，其中精细尺度速度场在现场直接计算并且包括步骤：(i)使用粗糙单元的压力使用双基函数计算跨越粗糙单元分界面的精细尺度通量；(ii)使用步骤(i)中计算的精细尺度通量作为边界条件在粗糙单元的每个上求解压力方程以获得精细尺度压力；以及(iii)使用步骤(ii)中获得的精细尺度压力依据达西定律计算精细尺度速度场。