کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8125559 1522779 2018 24 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A modified local error method for adapting time step-size in coupled flow-geomechanics problems
ترجمه فارسی عنوان
یک روش خطای محلی اصلاح شده برای تطبیق اندازه گام زمان در مشکلات جوی جوموئی مکانیکی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
مدل جابجایی جغرافیایی همراه برای بررسی تغییر استرس، رفتار تراکم سنگ و خواص وابسته به استرس در بسیاری از سناریوهای مخزن عملی مورد نیاز است. با این حال، مدل دوبعدی از مشکلات شبیه سازی در مقیاس بزرگ معمولا با سیستم ماتریس بزرگ و هزینه های محاسباتی بالا مواجه می شود، جایی که گام زمانی یک عامل حیاتی برای ثبات عددی و کارایی محاسباتی است. در اینجا ما یک زمان سازگاری را با روش خطای محلی اصلاح شده برای کاهش زمان تکرار و بهبود بهره وری محاسباتی برای مدل سازی جوی جیوه همراه می کنیم. در مرحله اول، رویکرد پیوند تکراری با روش ثابت استرس معرفی شده است، جایی که جریانات و معادلات ژئومکانیک به صورت متوالی در هر گام زمانی حل می شوند. ثانیا، از آنجا که به روز رسانی ماژول ژئومکانیک بیشترین زمان محاسبات سیستم متصل را مصرف می کند، روش خطای اصلاح محلی به طور عمده برای ماژول جیوه مکانیکی برای انطباق اندازه مرحله با توجه به تغییر جابجایی استفاده می شود. در نهایت، یک مسئله دوبعدی مصنوعی دوبعدی برای استفاده از رویکرد گام به گام سازگار پیشنهاد شده، که در آن نتایج عددی شامل بهره وری محاسباتی با نتایج حاصل از روش پیوسته پیوندی منظم و مدل کاملا متصل شده مقایسه شده است، ایجاد شده است. حساسیت به تحمل خطای محلی بر نتایج عددی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. پاسخ های ژئومکانیکی مربوط به بارگذاری مکانیکی با مقایسه راه حل های تحلیلی مشکل ترزاقی تایید شده است. نتایج عددی مدل دو بعدی دوبعدی نشان می دهد که روش خطای محلی اصلاح شده نه تنها یک راه حل مرتبه بالاتر را برای دقت بهتر فراهم می کند بلکه همچنین تعداد تکرار و زمان محاسبات را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی اقتصادی
پیش نمایش مقاله
یک روش خطای محلی اصلاح شده برای تطبیق اندازه گام زمان در مشکلات جوی جوموئی مکانیکی
چکیده انگلیسی
Coupled flow-geomechanics model is needed for investigating the stress change, rock-compaction behavior, and stress-dependent properties in many practical reservoir scenarios. However, the coupled model of large-scale simulation problems usually encounters large matrix system and high computational expenses, where the time stepping is a crucial factor for numerical stability and computational efficiency. Here, we report an adaptive time stepping with the modified local error method to reduce iteration time and improve the computational efficiency for the coupled flow-geomechanics modeling. Firstly, the iterative coupling approach with the fixed-stress method is introduced, where the flow and geomechanics equations are sequentially solved at each time step. Secondly, since updating geomechanics module consumes most of the computing time of the coupled system, the modified local error method is mainly used for geomechanics module to adapt the time step size based on the change of displacement. Finally, a synthetic two-dimensional coupled problem is established to apply the proposed adaptive time stepping approach, where the numerical results including the computational efficiency are compared with the results from regular iteratively coupled method and the fully coupled model. The sensitivity about the local error tolerance on the numerical results is also investigated. The geomechanical responses regarding mechanical loading is validated by comparing with the analytical solution of Terzaghi's consolidation problem. The numerical results of the two-dimensional coupled model show the modified local error method not only yields a higher-order solution for better accuracy, but also significantly reduces the iteration number and computational time.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Petroleum Science and Engineering - Volume 162, March 2018, Pages 763-773
نویسندگان
, , , ,