多孔介质中热-组分-反应流的多级预条件子
数值分析
2020-06-11 v3 数值分析
摘要
我们提出一类用于耦合热-组分-反应油藏模拟问题的多级预条件子。工业实践中最常用的预条件子——约束压力残差（CPR）方法——是为等温模型设计的，并未针对能量方程给出专门策略。对于热模拟，对温度未知量处理不当会导致严重的收敛退化。当存在强热扩散时，能量方程表现出显著的椭圆型行为，无法被CPR的第二阶段准确修正。本工作中，我们利用舒尔补分解提取温度子系统，并施加代数多重网格（AMG）近似作为额外的预条件阶段，以改进能量方程的处理。我们给出了使用特稠油的数个二维热空气注入问题的结果，包括具有挑战性的反应原位燃烧（ISC）情形。我们展示了在不同热机制下（从对流主导（高佩克莱特数）到扩散主导（低佩克莱特数））性能与鲁棒性的提升。相较于标准CPR，在均质与非均质介质中线性迭代次数均减少40–85%，且新方法对热机制几乎不敏感。
引用
@article{arxiv.1912.04385,
title = {Multi-Stage Preconditioners for Thermal-Compositional-Reactive Flow in Porous Media},
author = {Matthias A. Cremon and Nicola Castelletto and Joshua A. White},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04385},
year = {2020}
}