数值模拟名词 [复制链接]

数学模型mathematical model
对实际物理的、化学的、力学的、工程的或经济的问题，按其性质使用适当的数学原
理与方法建立的数学问题的总称。
数值模型numerical model
应用离散数学方法将数学模型(通常是连续模型)转换为离散形式，再用适当的数值方
法求解。这种离散化模型称数值模型。
油藏数值模型numerical reservoir model
用来描述和研究油气藏中流体运动规律的数值模型称油藏数值模型。
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油藏数值模拟numerical reservoir simulation
用适当的数值方法求解描述油气藏中流体流动问题，并以此方法研究油气藏中流体运
动规律的一门技术，称油藏数值模拟。
计算机模型computer model
用于求解数值模型的一个或一组程序称为计算机模型。
油藏数值模拟器reservoir simulator
求解油藏数值模型的计算机模型通常称为“油藏数值模拟器”。
气藏模型gas reservoir model
用于模拟气田开采动态特征的油藏数值模型，按其有无边底水的存在分为单相气藏模
型和两相气藏模型。气藏按其组分的贫富可以用黑油模型进行模拟，也可以使用组分模型进
行计算。
黑油模型black oil model
在这种模型中烃类系统可用两组分描述：⑴非挥发组分(黑油)；⑵挥发组分，即溶于
油中的气。黑油模型也称低挥发油双组分模型。
油水两相模型water-oil model
油水两相模型是黑油模型的特殊情况，即气相饱和度Sg=0的情况。
组分模型compositional model
在这种模型中，烃类物质按其组分研究相变化和组分转移，主要用于高挥发性烃类系
统。
热采模型thermal recovery model
类比热载体(热蒸汽、热水或燃烧油等)在油藏中驱油，热能的转移和交换的数值模型。
一般用于蒸汽吞吐、蒸汽驱、热水和火烧过程的模拟。
化学驱模型chemical-flooding model
模拟有化学添加剂(聚合物、表面活性剂或碱等）的流体在油藏中驱油，液、固相间质
量转移和交换的数值模型。一般用于聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱等驱油过程的模拟。
混相驱模型miscible-flooding model
模拟能与原油在油藏条件下完全或部分混相的流体驱替过程的数值模型。一般用于烃
类混相驱油法、高压干气驱油法、富气驱油法及CO2驱油过程的模拟。
单相模型single phase model
模拟油、气、水三相其中之一相流体在多孔介质中渗流的数值模型。
两相模型double phase model
用于模拟油、气、水三相中任意两相流体在多孔介质中渗流的数值模型。
多相模型multi-phase model
用于模拟油、气、水三相以上的流体在多孔介质中渗流的数值模型。
零维模型material balance equations
视油藏为一个岩石和流动性质均匀的储容器，研究这一储容器物质守恒关系的模型，
即物质守恒(方程)模型。
一维模型one-dimensional model
模拟流体只在一个方向运动的模型。
二维平面模型two-dimensional areal model
模拟流体在x-y平面运动的模型。
剖面模型cross-sectional model
模拟流体在x-z或R-Z平面内流动的模型。
三维模型three-dimensional model模拟流体在三维空间中流动的模型。
径向流模型radial flow model
模拟流体在r-θ方向运动的模型。
锥进模型coning model
模拟流体在r-z平面内或r-z-θ空间运动及流体在井附近锥进性质的模型。
双重介质模型dual porosity system model
模拟双重介质中流体运动的数值模型。
双孔双渗模型dual porosity and dual permeability model
为双重介质模型的一种，即双孔隙度双渗透率模型；模型不仅裂缝具有渗透性，而且
基质也具有渗透性。
运动方程flow eguation
用达西定律描述多相流体通过多孔介质时流体与介质相互关系的方程。
连续性方程eguation of continuity
研究油藏中某个单元质量变化的质量守衡微分方程。
状态方程eguation of state
描述储层及流体物性参数随压力及饱和度变化的一组方程。
定产条件specified rate condition
生产井以一定产量生产，是一种工作制度。
定压条件Specified BHP condition
生产井以一定流动压力生产，是生产井的另一种工作制度。
水侵数据influx data
描述水侵入油藏能力的参数称水侵数据。如水体的分布参数、厚度、渗透率、水体的
压力参数等。
有限元方法finite element method
一种重要的离散数学方法。其思想是先将一个连续划分为若干具有某种形态的单元，
未知函数在单元内变化，用其在单元顶点处值的某种函数关系给出，然后将这些函数代入与
原问题等价的泛函中去，寻求泛函的极值，把问题化为求解以未知函数在单元顶点值为未知
量的线性代数方程组。有限元方法得到的是半解析解。
有限差分法finite difference method
一种重要的离散数学方法。其思想是用差商代替偏导数(或导数），将偏微分(或微分)
方程(组)离散化为差分方程(组)求解。有限差分法是油藏数值模拟中常用的方法。
差分格式finite difference approximation
指用差分方法离散时得到的差分方程组。用不同方法得到的差分格式进行兼容性、稳
定性和收敛性研究是有限差分法研究的重要内容。
五点差分five-spot finite difference approximation
在求解区域的网格节点上用差商近似地代替偏导数，把偏微分方程化为差分方程，其
中任一节点上的解等于其相邻四个节点上解的平均值的方法称为五点差分。
九点差分nine-spot finite difference approximation
在求解区域的网格节点上用差商近似地代替偏导数，把偏微分方程化为差分方程，其
中任一节点上的解等于其相邻八个节点上解的平均值的方法称为九点差分。
显式explicit pattern
在用差分方程做微分方程的近似时，除了对时间差分中的一项取n+1时间之值以外，
其它都取n时间之值。
隐式implicit pattern
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在用差分方程做微分方程的近似时，除了对时间差分中的一项取n时间步之值外，其
它都取n+1时间步之值。
网格grid block
离散后的几何空间的最小单元。
规则网格系统regular grid block system
几何空间离散化时，采用的正交网格系统称为规则网格系统。当DX=constant，
DY=constant，及DZ=constant时，称为均匀网格系统，当DX≠constant或DY≠constant或
DZ≠constant时，称离散化的几何空间为不均匀网格系统。
不规则网格系统irregular grid block system
几何空间离散化时，采用非正交网格形成的任意四边形而非矩形或正方形的网格系统。
径向网格系统radial grid system
离散化的几何空间由以某点(一般为井点)为中心的环组成。
曲线网格系统curvilinear grid system
离散化的几何空间由曲面六面体（网格）组成。
矩形网格系统rectangnlar grid system
离散化的几何空间由平行六面体组成。
点中心网格系统point center grid or point-distributed-grid system
取剖分线的交点为网格中心的网格系统。
块中心网格系统block center grid system
以平行六面体或曲线六面体之中心为网格中心的系统。
角点网格系统corner-point grid system
通过给出每个网格块角点的几何参数可以精确表示复杂油藏的几何形状，这种方法形
成的网格系统称为角点网格系统。
非正常连接网格non-normal connecting grid
断层面两侧不同层之间通过传导率计算实现流动，这样的网格连接称非正常连接网格，
它可精确描述断层两侧不同层之间的渗流规律。
局部网格加密local grid refinement
对于大型油藏模拟问题，仅仅在油藏中饱和度或压力变化剧烈的区域及重点研究部分
使用细网格，而其它部位使用粗网格，这种网格的细化称局部网格加密。
隐压显饱法Implicit Pressure Explicit Saturation difference scheme，IMPES
这种方法基于下列假定：油藏中流体饱和度在一个时间阶段内变化不大。方法分两步。
第一步隐式联立求解压力(差分)方程，第二步利用已求得的压力值显式求解流体饱和度(或
浓度)。
顺序求解法sequential method
这种方法的每迭代步分为压力插值和牛顿修正两步。在油藏模拟中，第一步是计算压
力方程，第二步利用第一步求得的压力联立求解未知量(包括压力在内)。
全隐式方法fully implicit method
方程的所有未知量联立求解。例如黑油模拟中压力、水饱和度和气饱和度(或溶解气油
比)作为隐式项。
自适应隐式adaptive implicit method
是一种为了节约计算时间而采用的一种方法，其隐式度随求解问题的难度可以变化，
当问题的难度较小时，自动采用隐压显饱法求解，而当问题的难度较大时，自动采用全隐式
求解。
三对角矩阵tridiagonal matrix油藏模拟形成的系数矩阵大多为稀疏矩阵，大部分元素为零元素，而一维正规排列的
渗流方程形成的线性代数方程组的系数矩阵为三对角矩阵。
五对角矩阵pentadiagonal matrix
二维正规排列的渗流方程形成的线性代数方程组的系数矩阵为五对角矩阵。
七对角矩阵seven diagonal matrix
三维正规排列的渗流方程形成的的线性代数方程组的系数矩阵为七对角矩阵。
矩阵解法matrix solver
线性代数方程组求解方法的总称。
直接解法direct solution method
一类重要的矩阵解法，就是经有限次数的运算即可求得(如果没有舍入误差)方程组准
确解的方法。这种方法一般需占用较大的存储空间，计算量也大。
迭代法iterative solution method
一类重要的矩阵解法。迭代法的基本思想是构造一个向量序列{
(k)
U},使其收敛至某
个极限向量
*
U，U*是要求解的方程组AU=b的准确解。
标准排列standard ordering
指网格节点排列顺序是先X方向增加，然后Y方向增加，即当j=1时，i=1,2,…,n,…，
当j=m时，i=1,2,…,n。
D4排列D4 ordering
指网格节点排列顺序是交错对角线排列，假如标准排列的节点号为M，那么D4排列的
节点是一个数组INO，且为INO(M).
点松驰Point Successive Over Relaxation method,SOR
一类重要的线性代数方程组迭代解法。方法计算公式为：
(1)()*(1)
+=(1-)+r+
ij
r
ij
r
ij
U wUwU
这里r为迭代序号，
*(r+1)
ij
U是用Gauss-Seidel法得到的解。ω<1称为低松驰法，ω
>1称为超松驰法。
线松驰法Line Successive Over Relaxation method，LSOR
一种重要的迭代方法。视每一个迭代步为若干子步，每一子迭代步是将系数矩阵的某
行（或列）对应的未知量联立求解，这种方法称线松驰法，在油藏模拟中广泛应用。在多维
多节点问题模拟中LSOR方法常被采用。
块松驰法Block Successive Over Relation method，BSOR
一种迭代方法，视每一个迭代步为若干子步，每一子迭代步是将系数矩阵的某一行（或
列）及平行各行（或列）对应的未知量联立求解，这种方法称块松驰法。
预处理共轭梯度法pre-conditional conjunction gradient method
应用不完全分解对矩阵进行预处理降低其条件数，然后使用共轭梯度或正交极小化进
行加速达到快速收敛的矩阵解法。这是一类解法，不同的预处理方法形成不同的解法，是
80年代到目前流行的一类解法。
数值弥散numerical diffusion
由于数值计算引入误差引起两相流动的真解的饱和度陡峭前遭到某种破坏的现象称为
数值弥散。