توليد شبكه بيسازمان چند مقياسي براي شبيهسازي مخازن نفتي

Multiscale unstructured grid generation for reservoir simulation

در اين مقاله دو الگوريتم اتوماتيك و كارآمد براي توليد شبكه‌هاي بي‌سازمان، مناسب براي اعمال روش حجم محدود چند مقياسي در مخازن نفتي ارايه شده است. روش حجم محدود چند مقياسي يك روش عددي كارآمد براي شبيه‌سازي جريان در محيط‌هاي متخلخل است. روش حجم محدود چند مقياسي بيشتر بر روي شبكه‌هاي باسازمان مورد مطالعه قرار گرفته و در اين پژوهش به تعميم آن به شبكه‌هاي بي‌سازمان پرداخته شده است. توسعه‌ روش حجم محدود چند مقياسي به شبكه‌هاي بي‌سازمان امكان استفاده از مزيت‌هاي انعطاف‌پذيري و تطابق بهتر با ساختار‌هاي زمين‌شناسي را فراهم مي‌سازد. در اين روش انجام محاسبات بر روي سه شبكه ريز، شبكه درشت اوليه و شبكه درشت دوگانه صورت مي‌گيرد. يكي از مشكلات اساسي در تعميم روش حجم محدود چند مقياسي به شبكه‌هاي بي‌سازمان، توليد شبكه‌هاي درشت اوليه و دوگانه است. در اين مقاله يك الگوريتم براي تقسيم‌بندي شبكه بي‌سازمان به منظور توليد شبكه درشت اوليه پيشنهاد شده است. همچنين براي توليد شبكه درشت دوگانه بر روي شبكه درشت اوليه، يك الگوريتم جديد ارايه شده است. در نهايت الگوريتم‌هاي پيشنهادشده براي توليد شبكه‌هاي بي‌سازمان چند مقياسي، براي شبيه‌سازي جريان در محيط متخلخل به‌‌كار گرفته شده‌اند. نتايج شبيه‌سازي عددي نشان مي‌دهد روش حجم محدود چند مقياسي به‌كار گرفته شده با شبكه‌هاي بي‌سازمان چند مقياسي توليد شده در اين پژوهش، حل ريز‌مقياس را با دقت بالايي پيش‌بيني مي‌كند.

In this paper two automated and robust algorithms for generation of unstructured grids suitable for multiscale finite volume method in oil reservoirs are presented. The multiscale finite volume method is an efficient numerical method for flow simulation in porous media. The multiscale finite volume method has been extensively studied on structured grids. In this research multiscale finite volume method is extended to unstructured grids. Development of the MSFV method to unstructured grids provides advantages of flexibility and compatibility with geological structures. In this method calculations are carried out on three grids, fine grid, primal coarse grid and dual coarse grid. One of the main challenges to extend the multiscale finite volume method to unstructured grids is to generate primal and dual coarse grids. In this paper an algorithm for partitioning of unstructured grid and generating primal coarse grid is proposed. Also, a new algorithm for generating dual coarse grid is presented. Finally, the proposed algorithms for generating multiscale unstructured grids are employed for flow simulations in porous media. Numerical results show that the multiscale finite volume method with generated multiscale unstructured grids of this research can accurately predict the fine scale solution.