المكمن

محاكاة المكامن

محاكي شبكي للنفط الأسود ثلاثي الطور وضمني بالكامل، يقرأ مائع المشروع مباشرة. ابنِ شبكة أو استورد ملف محاكاة بصيغة الكلمات المفتاحية، وحدّد الآبار والجداول الزمنية، وشغّله في المتصفح، واقرأ الخرائط والمعدلات وتقرير التقارب.

يجتاز كل المقاييس المنشورة لأول مشروع مقارن من SPE
SPE1
إغلاق موازنة المواد على SPE1
9.3 × 10⁻⁸
زمن تشغيل SPE1 على نواة واحدة لحاسوب محمول، 132 خطوة زمنية
1.4 s
حد الخلايا للنموذج في هذا الإصدار
400,000
نتائج محاكاة المكمن في Converge: النفط في المكان، والنفط والغاز التراكميان، والضغط النهائي في الأعلى، مع مخططات معدل السائل والغاز للحقل ونسبة الغاز إلى النفط المنتجة مقابل الزمن.
نتائج الشبكة الخشنة للحقل النموذجي: معدلات الحقل، والإنتاج التراكمي، وGOR المنتَج على مدى 15 سنة.

ما الذي يفعله

محاكي شبكي يعمل على المائع نفسه الذي تستخدمه بقية الوحدات

تقسّم محاكاة المكامن المكمن إلى خلايا، وتحلّ معادلة حفظ الكتلة للنفط والغاز والماء في كل خلية عبر الزمن. محاكي Converge ضمني بالكامل: تُحَل الضغوط والتشبعات معًا في كل خطوة زمنية، مما يُبقيه مستقرًا عند الخطوات الكبيرة التي يتطلبها التنبؤ على مستوى الحقل.

يمكن أن يكون الغاز حرًا، أو مذابًا في النفط، أو حاملًا لنفط متبخّر، وتنتقل الخلايا بين هذه الحالات حين يعبر الضغط نقطة التشبع (تبديل المتغيرات لـ Coats). ويُشتق الـ Jacobian بالاشتقاق التلقائي فيكون دقيقًا، وتُبلِغ كل خطوة عن خطأ موازنة المواد فيها.

يقرأ المحاكي مائع المشروع مُجدولًا وقت التشغيل، أو جداول PVTO وPVDG وPVTW. ويقرأ ويكتب مجموعة فرعية موثّقة من ملف محاكٍ بصيغة الكلمات المفتاحية، ويسرد أي كلمة مفتاحية لا يدعمها بدلًا من إسقاطها بصمت، ويأتي بحالة SPE1 مدمجة.

نظرة سريعة

  • نفط أسود ثلاثي الطور ضمني بالكامل
  • تدفق بنقطتين مع الترجيح من جهة المنبع
  • تبديل المتغيرات لـ Coats، مع النفط المتبخّر (Rv)
  • مصفوفة Jacobian بالتفاضل التلقائي
  • BiCGSTAB وGMRES بمكيّف مسبق ILU(0)
  • قطع Appleyard وخطوات زمنية متكيّفة
  • شبكات ديكارتية وشعاعية مع خلايا نشطة
  • نفاذية نسبية وفق Corey أو مجدولة
  • نماذج Stone I وStone II وBaker ثلاثية الطور للنفط
  • آبار Peaceman مع تحكمات بالمعدل والضغط
  • تهيئة التوازن من السطوح الفاصلة
  • استيراد وتصدير الملفات بصيغة الكلمات المفتاحية

القدرات الرئيسية

الصياغة والصخر والآبار وملفات المحاكاة

الصياغة والحلّال

صياغة حديثة ضمنية بالكامل، مع معلومات التقارب التي يحتاجها المهندس ليثق بنتيجة التشغيل.

  • نفط أسود ثلاثي الأطوار، ضمني بالكامل، بطريقة الحجوم المحدودة
  • تقريب التدفق بنقطتين مع الترجيح من جهة المنبع
  • تبديل المتغيرات بين الغاز الحر والغاز المذاب والنفط المتبخّر (Coats 1980)
  • تفاضل تلقائي بالنمط الأمامي لمصفوفة Jacobian
  • تكييف مسبق ILU(0) مع BiCGSTAB أو GMRES بإعادة التشغيل
  • قطع Appleyard، وخطوة زمنية متكيّفة، وتقرير تقارب يشرح كل تقليص

الشبكة الحسابية والتهيئة

شبكات منتظمة، مُهيّأة بالتوازن أو بشكل منتظم.

  • شبكات ديكارتية أو شعاعية
  • مؤشرات الخلايا النشطة
  • تهيئة توازنية انطلاقًا من أسطح التماس، مع Rs وRv مقابل العمق
  • تهيئة منتظمة للدراسات البسيطة
  • حقول نفاذية عشوائية Gaussian لأغراض العرض

الصخر والمائع

النفاذية النسبية والضغط الشعري وPVT من بياناتك أو من مائع المشروع.

  • منحنيات Corey أو نفاذية نسبية مُجدولة
  • الترجيح بالتشبع افتراضيًا، أو Stone I (مع أدنى تشبع نفطي وفق Fayers-Matthews)، أو Stone II، أو Baker ثلاثي الطور للنفط
  • الضغط الشعري بين النفط والماء وبين الغاز والنفط
  • جداول PVTO وPVDG وPVTW، أو مائع المشروع مُجدوَلًا عند التشغيل

الآبار والجداول الزمنية

التحكمات التي تستخدمها خطة تطوير الحقل، مع الحدود الاقتصادية.

  • مؤشر البئر لـ Peaceman، بما في ذلك الصيغة متباينة الخواص
  • آبار إنتاج بمعدل نفط أو غاز أو ماء أو سائل أو حجم مكمني مع حد أدنى لضغط قاع البئر، أو بضغط قاع البئر
  • آبار حقن الماء والغاز
  • تغييرات مجدولة في التحكم وتحكم جماعي بمعدل نفط الحقل
  • الحدود الاقتصادية لمعدل النفط ونسبة الماء ونسبة الغاز إلى النفط

ملفات المحاكاة والنتائج

أدخِل نموذجًا، وأخرِج النتائج والملف.

  • يقرأ ويكتب مجموعة فرعية موثّقة من الكلمات المفتاحية (.DATA)
  • تُعرض عليك الكلمات المفتاحية غير المدعومة في قائمة، ولا تُحذف بصمت أبدًا
  • خرائط الضغط والتشبع عبر الزمن
  • معدلات الحقل والآبار، وضغوط الخلايا، وتقرير التقارب
  • نتائج الحقل بصيغة CSV

فحوص تحليلية

فحوص فيزيائية سريعة إلى جانب المحاكاة الكاملة.

  • تقدّم الجبهة وفق Buckley-Leverett مع مماس Welge
  • SPE1 مضمَّن جاهزًا، للمقارنة مع السلوك المنشور

سير العمل

أنشئ المحاكاة وشغّلها واقرأ نتائجها

  1. ابدأ نموذجًا

    افتح SPE1، أو استورد ملفًا بصيغة الكلمات المفتاحية، أو أنشئ شبكة حسابية بخواصها.

  2. حدّد الصخر والمائع

    استخدم مائع المشروع أو جداول PVT، وحدّد النفاذية النسبية والضغط الشعري.

  3. التهيئة

    حدّد السطوح الفاصلة وRs أو Rv مقابل العمق، أو حالة منتظمة.

  4. أضف الآبار وجدولًا زمنيًا

    ضع آبار الإنتاج والحقن، وحدّد عناصر التحكم والحدود وتغييرات الجدول الزمني.

  5. تشغيل

    راقب الخطوات الزمنية وتقرير التقارب؛ تبقى الصفحة قابلة للاستخدام أثناء التشغيل.

  6. اقرأ النتائج

    تنقّل بين خرائط الضغط والتشبع، ومعدلات الحقل والآبار، وصدّر ملف المحاكاة أو CSV.

التحقق

SPE1 مقابل السلوك المنشور

Odeh (1981)، أول مشروع حلول مقارنة من SPE: شبكة 10 × 10 × 3، وبئر حقن غاز واحدة وبئر إنتاج واحدة على مدى عشر سنوات. يأتي Converge مع الحالة مضمَّنة.

الاختبارالمرجعConvergeالسماحية
هضبة معدل النفط20,000 STB/d20,000 STB/d1 STB/d
ينتقل البئر المنتج من التحكم بالمعدل إلى التحكم بالضغطقرابة اليوم 1,000اليوم 973من اليوم 800 إلى 1,300
ذروة متوسط ضغط المكمنقرابة 6,400 psia6,423 psiaمن 6,100 إلى 6,700 psia
معدل نفط الحقل، ونسبة الغاز إلى النفط، وضغط قاع البئر، وضغوط الخلاياتشغيل مرجعي منشور، 11 زمن تقرير1% · 2.5% · 2% · 3%أكبر فرق مبيّن
إغلاق موازنة الكتلةالكتلة محفوظة في كل خطوة9.3 × 10⁻⁸أقل من 10⁻⁶ من الحجم المسامي
جبهة الماء بطريقة Buckley-Leverettإنشاء Welge التحليليضمن ثلاث خلايا—

لم يُبنَ بعد: خيارات المحاكاة التركيبية والحرارية والبوليمر وCO₂؛ وشبكات corner-point والصدوع والتنعيم المحلي؛ والآبار المائلة ومتعددة المقاطع؛ والتخلّف (hysteresis)؛ ونماذج طبقات المياه الجوفية في المحاكي. مطابقة SPE9 جزئية، ولم تُجرَّب SPE3. ولم يُثبت الأداء بعد فوق نحو 100,000 خلية.

المدخلات والمخرجات

ما يدخل وما يخرج

المدخلات

  • أبعاد الشبكة الحسابية وخواص الخلايا
  • مائع المشروع، أو جداول PVTO وPVDG وPVTW
  • النفاذية النسبية والضغط الشعري
  • السطوح الفاصلة والحالة الابتدائية
  • الآبار والتحكمات والجدول الزمني
  • أو ملف بصيغة الكلمات المفتاحية

المخرجات

  • معدلات الحقل والآبار والقيم التراكمية
  • خرائط الضغط والتشبع عبر الزمن
  • ضغوط الخلايا
  • تقرير التقارب وخطأ موازنة المواد لكل خطوة

التصدير

  • ملف محاكاة بصيغة الكلمات المفتاحية (.DATA)
  • sim-field.csv بنتائج الحقل
  • sim.run عبر REST API وMCP

الأسئلة الشائعة

محاكاة المكامن: أسئلة شائعة

هل المحاكي ضمني بالكامل؟

نعم. تُحَل الضغوط والتشبعات معًا في كل خطوة، بمصفوفات Jacobian من التفاضل التلقائي، وحلقة Newton مع قطع Appleyard وخطوات زمنية متكيّفة.

هل يمكنني استيراد ملف محاكاة موجود؟

نعم، مجموعة فرعية موثّقة من ملف بصيغة الكلمات المفتاحية. وأي كلمة مفتاحية لا يدعمها Converge تُسرد لك بدلًا من تجاهلها، ويمكنك تصدير النموذج كملف.

ما نماذج النفاذية النسبية ثلاثية الطور المتاحة؟

النموذج الافتراضي المرجّح بالتشبع، وStone I مع الحد الأدنى لتشبع النفط وفق Fayers-Matthews، وStone II، وBaker، على منحنيات Corey أو جداول.

ما الحجم الأقصى للنموذج؟

حتى 400,000 خلية في هذا الإصدار. لم يُثبَت الأداء بعدُ فوق نحو 100,000 خلية.

هل هو تركيبي؟

لا. المحاكي نفط أسود ثلاثي الطور مع غاز مذاب ونفط متبخّر. وتُجدوَل الموائع التركيبية إلى خواص نفط أسود لاستخدامها فيه.

شغّل SPE1 في متصفحك.