Детальная информация

Тема выпускной квалификационной работы: «Оптимизация алгоритма построения неструктурированной PEBI-сетки для моделирования притока к скважинам сложной геометрии». Данная работа посвящена разработке и оптимизации алгоритма построения неструктурированных сеток Вороного (PEBI-сеток) для гидродинамического моделирования фильтрации флюидов в пласте в условиях разработки месторождений с горизонтальными скважинами и многостадийными гидроразрывами пласта. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Проанализировать методы генерации неструктурированных сеток, обосновать выбор PEBI-сеток. 2. Изучить алгоритмы построения адаптивной PEBI-сетки с локальной детализацией вокруг скважин и трещин. 3. Сформулировать численные критерии оценки качества расчётной сетки. 4. Разработать и реализовать алгоритм оптимизации структуры PEBI-сеток. 5. Провести серию численных экспериментов на тестовых моделях и проанализировать полученные результаты. В результате работы был внедрён и протестирован алгоритм Ллойда для оптимизации геометрии PEBI-сеток. Данный алгоритм позволил существенно повысить качество сеток: компактность расчётных ячеек возросла на 30% (с 55% до 83%), а количество ячеек с низкой удлинённостью увеличилось в 4 раза. Сравнительный анализ показал значительное снижение вычислительных затрат при сохранении высокой точности результатов гидродинамического моделирования. Алгоритм успешно интегрирован в корпоративный гидродинамический симулятор компании «Газпром нефть».

Title of the bachelors thesis: "Optimization of the algorithm for generating an unstructured PEBI-grid for modeling inflow to wells with complex geometry." This work is devoted to the development and optimization of algorithms for constructing unstructured Voronoi (PEBI) grids used in hydrodynamic modeling of fluid filtration in reservoirs under conditions of oilfield development with horizontal wells and multistage hydraulic fracturing. Objectives addressed in the study: 1. Analyze methods for generating unstructured grids and justify the selection of PEBI grids. 2. Study algorithms for constructing adaptive PEBI-grids with local refinement around wells and fractures. 3. Formulate numerical criteria for evaluating grid quality. 4. Develop and implement an algorithm for optimizing the structure of PEBI grids. 5. Conduct a series of numerical experiments on test models and analyze the results obtained. As a result of this work, Lloyds algorithm was implemented and tested for optimizing the geometry of PEBI grids. This algorithm significantly improved grid quality: the compactness of computational cells increased by 30% (from 55% to 83%), and the number of cells with low elongation increased by 4 times. Comparative analysis showed a significant reduction in computational costs while maintaining high accuracy in hydrodynamic modeling results. The algorithm has been successfully integrated into the corporate hydrodynamic simulator of Gazprom Neft.

• ВВЕДЕНИЕ
• Глава 1 . ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЛАСТА И ГЕНЕРАЦИЯ PEBI-СЕТКИ
  • 1.1 Модель Black Oil и её допущения
  • 1.2 Алгоритмы генерации расчетной сетки
    • 1.2.1 Построение сетки вдоль границы расчетной области
    • 1.2.2 Построение сетки вокруг скважин
    • 1.2.3 Построение сетки вокруг трещин
    • 1.2.4 Построение регулярной и нерегулярной сеток
• Глава 2 . ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЯЧЕЕК
  • 2.1 Метрики качества ячеек
• Глава 3 . ОПТИМИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА СЕТКОПОСТРОИТЕЛЯ
  • 3.1 Исходные подходы оптимизации сетки
  • 3.2 Новый алгоритм оптимизации и обоснование его выбора
• Глава 4 . ЧИСЛЕННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
  • 4.1 Описание тестовых моделей
  • 4.2 Сравнительный анализ результатов
  • 4.3 Анализ компактности и удлиненности ячеек
  • 4.4 Влияние оптимизации сетки на точность гидродинамического моделирования
• Заключение
• Список использованной литературы