数值模拟技术介绍及应用数值模拟主要过程和步骤数值模拟技术介绍

油藏数值模拟的数模研究

数值模拟研究的主要职业程序对一个油气藏进行综合的数模研究，往往需要花较大的精力和较长时刻（有时会达一年甚至更长的时刻），同时还对计算机硬件和技术人员有很高的要求，然而虽然在不同的项目中，面对的难题会千差万别，但大多数油藏数值模拟的基本研究经过是一样的。

借助一体化综合油藏描述软件能把地震解释、构造建模、岩相建模、油藏属性建模、裂缝建模和油藏数值模拟显示及虚拟现实于一体，为地质、地球物理、岩石物理、油藏工程职业提供一个共享的信息平台。

张凯目前在石油工程学院从事教学与科研职业，专注于油藏渗流、智能油田以及油藏数值模拟等领域。他的研究职业成果丰硕，承担了包括民族天然科学基金、民族重大科技专项、民族“863”项目在内的多个民族级和省部级课题。

数值模拟的主要经过和步骤包括：确定模型类型在开始数值模拟之前，需要根据研究对象的特性和需求，选择合适的模型类型。模型可以是物理模型、数学模型或者计算机模型等。这一步是整个数值模拟经过的基础，由于它决定了后续步骤的路线和可行性。

数值模拟，这个科技领域的关键步骤和核心经过，可以简洁概述如下：开门见山说，任何模拟的起点是建立数学模型。这涉及到将实际难题，无论是工程难题还是物理难题，转化为精确的数学表达，比如著名的纳维—斯托克斯方程，以及其对应的定解条件。这个模型是整个模拟的基础，没有它，模拟就无从说起。

开头来说要建立反映难题（工程难题、物理难题等）本质的数学模型。具体说就是要建立反映难题各量之间的微分方程及相应的定解条件。这是数值模拟的出发点。没有正确完善的数学模型，数值模拟就无从说起。牛顿型流体流动的数学模型就是著名的纳维—斯托克斯方程（简称方程）及其相应的定解条件。

确定模拟目标：开头来说需要确定模拟的目标，即想要得到哪些结局或解决哪些难题。确定模拟目标后，可以选择适合的数值模型进行建模。收集数据和确定参数：在建立数值模型前，需要收集与该体系或经过相关的数据，并且需要确定参数。

模拟步骤包含建立概念模型、选择数学模型、数值化、模型校正、校正灵敏度分析、模型验证、预测、预测灵敏度分析、给出模拟设计与结局和后续检查。建立概念模型需要地形地貌、地质、水文地质等信息，定义模拟区域、维数、水流情形和介质状况等参数。

在作者的研究职业中，采用EASY%Ro法反演煤的受热史应是上述经过的逆运算，即在已有实测镜质组反射率和已知煤层埋藏史的基础上，通过上述方程组反算不同热历史阶段中煤层所受的古地温温度。

1、在作者的研究职业中，采用EASY%Ro法反演煤的受热史应是上述经过的逆运算，即在已有实测镜质组反射率和已知煤层埋藏史的基础上，通过上述方程组反算不同热历史阶段中煤层所受的古地温温度。

2、下面，将以EASY%Ro法和LOM法的模拟结局为主，讨论本区煤的热演化历程。图5-2　有机质成熟度水平数值模拟图解（据Bostick，1979）至三叠纪末，研究区主要处于正常古地热场背景下，发生的是深成变质（煤化）影响。

3、如前所述，基于镜质组化学反应动力学的煤热演化史数值模拟技巧经历了简单函数关系模式、受热时刻－经验法模式、反应活化能－温度函数模式安宁行反应化学动力学模式四个进步阶段（秦勇等，1995）。

4、引入古地热史反演新技巧，重点是EASY%Ro数值模拟技巧在国内的引入和在本区的具体应用，以完善古地热场研究的技巧学以及进步煤层气资源预测的可靠程度。

分析模拟结局：分析数值模拟结局。其中，FEMAG软件有专业的用于直拉法的模块：FEMAG/CZ，在直拉法仿真方面具有如下的优点：热传递分析：炉内的辐射和传导、熔体对流和炉内气体流量分析热应力分析：晶体位错的产生与晶体生长经过中热应力的变化有着密切的关系。

一般来说，直拉法（又称Cz法，Czochralski法）生产用于IC和太阳能电池的单晶硅；悬浮区熔法（Fz法：Floating Zone）生产高纯度的单晶硅；定向凝固法（DS法、VB法等）多用于生产用于太阳能电池上的多晶硅。

CGSim是一款专业的晶体生长模拟软件，可以模拟提拉法（CZ）、液封直拉法（LEC）、蒸汽压力控制提拉法（VCZ），泡生法（Ky），热交换法（HEM）、定向凝固法（DS），布里奇曼法（亦称坩埚下降法）晶体生长经过，进而提供优化改进的解决方案。

Czochralski法（Cz法）：- 开门见山说，取一块高纯度的多晶硅作为种子晶体，并将其放在熔融硅熔体上。- 接着，缓慢提升温度，使熔体在种子晶体上结晶生长。晶体被拉升出熔体，形成单晶硅柱。- 在拉升的经过中，控制温度梯度和拉升速度，以获得所需的晶体质量和尺寸。

method），简称CZ法。先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。