Application of Operator Splitting Technique in Numerical Simulation of Gas Hydrate Reservoirs
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Modeling of hydrate reservoirs has revealed large timescale discrepancies between the involved mechanisms. Compared to the fluid and heat flow terms, the timescale of the kinetics term is orders of magnitude smaller, especially when the intrinsic reaction rate is large. Previous studies have shown that simulation of hydrates may require very small time steps, due to a convergence problem. Further investigations have shown that, for sharp decomposition cases where dissociation occurs in a narrow region, non-physical oscillation becomes a simulation issue, unless very small time steps are chosen. A three-dimensional numerical model incorporating heat/fluid flow, with kinetics of decomposition and (re)formation of hydrates has been developed. In this paper, a methodology for the use of larger time steps is proposed without loss of accuracy. The focus of this work is on the decoupling of the reaction and flow operators. The decoupling, or so-called operator splitting, helps to select different time steps for different mechanisms. The success of the splitting methodology in saving computational time is demonstrated for two cases. The first case shows oscillatory solutions, and the application of operator splitting allows for an oscillation free solution at a smaller run time. In the second case, a problem with a range of reaction constants is studied. Obtaining a stable solution requires adjusting the overall time step, such that the problem with the larger reaction rate requires very small time steps. The application of operator splitting in this case allows for a stable solution with much larger time steps. The contribution of this work is the computational timesaving in large-scale simulations of gas hydrate reservoirs without losing accuracy. Furthermore, using the splitting technique does not require a change of physically determined parameters, including the reaction constants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».