收敛与加快计算.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除上周收到的问题大多数是关于如何解决模型收敛性问题以及如何加快模型的计算。收敛性问题可以说是所有从事数模工作的人员都会面临的问题，本文将以ECLIPSE软件为例从两方面介绍收敛性问题。第一方面介绍数值模拟计算与收敛有关的一些概念。第二部分介绍如何通过修改模型数据来加速计算，解决收敛性问题。一：数模计算的收敛性：在了解收敛性之前，应该首先了解几个基本概念：1。报告步：一个数模作业包括多个报告步，报告步是用户设置要求多长时间输出运行报告，比如可以每个月，每季度或每年输出运行报告，运

2、行报告包括产量报告和动态场（重启）报告。在ECLIPSE软件中，报告步是通过DATES和TSTEP关键字来设置的。2。时间步：一个报告步包括多个时间步，时间步是软件自动设置（VIP需要用户设置）即通过多个时间步的计算来达到下一个报告步，以ECLIPSE为例，假如报告步为一个月，在缺省条件下，ECLISPE第一个时间步取一天，然后以三倍增加，即第二个时间步取三天，然后取九天，下一个时间步是17天来达到30天的报告步，然后会以每30天的时间步来计算。时间步可以通过TUNING关键字来修改。3。非线形迭代：一个时间步包括多

3、次非线形迭代。在缺省情况下，ECLIPSE如果通过12次的非线形迭代没有收敛，ECLIPSE将对时间步减小10倍。比如下一个时间步应该是30天，如果通过12次的迭代计算不能达到收敛，ECLIPSE将把时间步缩短为3天。下一个时间步将以1.25倍增长，即3.75天，4.68天，。。。。如果在计算过程中经常发生时间步的截断，计算将很慢。4。线形迭代：一个非线形迭代包括多次线形迭代。线形迭代是解矩阵。在ECLIPSE输出报告PRT文件中可以找到时间步，迭代次数的信息，STEP10TIME=100.00DAYS(+1

4、0.0DAYSREPT5ITS)(1-FEB-2008)“STEP10”:说明这是第10个时间步。“TIME=100.00DAYS”：说明现在模拟到第100天。“+10.0DAYS”：说明这个时间步是10天。“REPT"：说明为什么选10天做为时间步，REPT是指由于到了下一个报告步。“5ITS":说明此10天时间步需要5次非线形迭代。”(1-FEB-2008)“：现在的模拟时间。模拟计算的时间取决于时间步的大小，如果模型没有发生时间步的截断而且能保持长的时间步，那表明该模型没有收敛性问题

5、，反之如果经常发生时间步截断，那模型计算将很慢，收敛性差。时间步的大小主要取决于非线形迭代次数。如果模型只用一次非线形迭代计算就可以收敛，那表明模型很容易收敛，如果需要2到3次，模型较易收敛，如果需要4到9次，那模型不易收敛，大于10次的化模型可能有问题，如果大于12次，时间步将截断。在PRT文件中如果看到以下信息：PROBLEM:ATTIME200DAYS((1-FEB-2009):NON-LINEAREQUATIONCONVERGENCEFAILUREITERATIONLIMITREACHED-TIMES

6、TEPCHOPPEDFROM10STEP20TIME=200.00DAYS(+1.0DAYSCHOP5ITS)(1-FEB-2009)那表明时间步发生了截断。（注：另外如果你见到如下信息：WARNINGATTIME0.0DAYS(1-MAR-2004):LINEAREQUATIONSNOTFULLYCONVERGED-RUNMAYGOFASTERIFYOUINCREASELITMX(=25-TUNINGKEYWORD)你可以不必管。这只是线形方程不收敛）除了REPT,CHOP外，在RPT文件中还常

7、见以下信息来表明为什么选择现在的时间步：INIT:表明是初始时间步TRNC:此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除为满足时间截断误差MINS:最小时间步MAXS:最大时间步HALF:接近报告步时的时间步取半DIFF:时间步截断CHOP之后的增长（在ECLIPSE技术手册的第125页还会找到更多）如果模型中有很多CHOP,DIFF,MINS,那模型有严重的收敛性问题。二：如何解决数模计算的收敛性问题：模型不收敛的原因很多，网格参数，属性参数，流体PVT参数，岩

8、石相渗曲线，毛管压力曲线，相渗曲线端点标定，初始化，井轨迹，垂直管流表都会造成模型不收敛，下面分别介绍各部分如何造成不收敛及如何解决。1。网格部分：网格正交性差和网格尺寸相差太大是导致不收敛的主要原因之一。正交性差会给矩阵求解带来困难，而网格尺寸相差大会导致孔隙体积相差很大，大孔隙体积流到小孔隙体积常会造成不收敛。解决办法：网格正交性差