Устройство, способ и система для улучшенного моделирования продуктивного пласта с использованием прикладных программ, относящихся к линейным решающим программам алгебраического каскадного класса
Формула / Реферат
1. Способ для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта области продуктивного пласта, причем область представляется сеткой, состоящей из множества ячеек, причем каждая ячейка имеет одну или несколько неизвестных переменных, содержащий следующие этапы:
a) наложение начального разложения сетки на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену;
b) нумерация ячеек и доменов, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр и класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, каждый из которых соответствует домену, которому принадлежит ячейка, и причем класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки;
c) построение крупной сетки, основанное на группировании ячеек согласно шифру каждой ячейки;
d) определение одной или нескольких неизвестных переменных каждой ячейки с использованием крупной сетки для получения результатов моделирования;
e) выявление возможностей для повышения добычи продукции из продуктивного пласта на основе результатов моделирования.
2. Способ по п.1, в котором этап с) содержит:
a) группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в совместно используемом шифре, ассоциированном с каждым соединителем;
b) выполнение этапа уменьшения соединителя;
c) переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем;
d) вынуждение соединителя максимального класса содержать только одну ячейку;
e) упорядочение соединителей в порядке возрастания класса;
f) построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей;
g) построение крупной сетки с использованием оператора интерполяции и оператора сужения.
3. Способ по п.2, в котором класс соединителя выводится из шифра ячейки, содержащейся в этом соединителе, дополнительно содержащий увеличение класса соединителя для соединителя максимального класса, вынуждаемого содержать только одну ячейку.
4. Способ по п.1, дополнительно содержащий действие по меньшей мере на одну из возможностей увеличить добычу из продуктивного пласта.
5. Способ по п.1, в котором сетка является структурированной.
6. Способ по п.1, в котором сетка является неструктурированной.
7. Способ по п.1, в котором этап а) содержит:
a) создание графа множества узлов, каждый из которых соответствует некоторой ячейке из множества ячеек; и
b) наложение начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену.
8. Способ по п.7, в котором граф является по меньшей мере одним, выбираемым из группы, состоящей из двумерного графа или трехмерного графа.
9. Способ по п.1, дополнительно содержащий отображение моделирования.
10. Способ по п.9, в котором отображение моделирования выполняется на компьютерном мониторе.
11. Способ по п.9, в котором отображение моделирования выполняется на трехмерной системе отображения.
12. Способ по п.2, в котором этап b) содержит слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого класса, с таким соседним соединителем.
13. Способ по п.12, в котором сетка является, по меньшей мере, двумерной и дополнительно содержит отображение моделирования с использованием крупной сетки.
14. Способ по п.2, в котором оператор интерполяции имеет один или несколько столбцов и каждый столбец представляет некоторую базисную функцию.
15. Способ по п.1, в котором крупная сетка представляется некоторой разреженной матрицей, причем разреженная матрица принимает форму
где n представляет собой число ячеек.
16. Устройство хранения программ, считываемое машиной, реально воплощающее программу инструкций, выполнимых машиной, для выполнения этапов способа для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта области продуктивного пласта, в котором область представляется сеткой, содержащей множество ячеек, причем каждая ячейка имеет одну или несколько неизвестных переменных, причем упомянутые этапы способа содержат:
a) наложение начального разложения сетки на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену;
b) нумерацию ячеек и доменов, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр и класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, каждый из которых соответствует домену, которому принадлежит ячейка, и причем класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки;
c) построение крупной сетки, основанное на группировании ячеек согласно шифру каждой ячейки;
d) определение одной или нескольких неизвестных переменных каждой ячейки с использованием крупной сетки для получения результатов моделирования;
e) выявление возможностей для увеличения добычи из продуктивного пласта на основе результатов моделирования.
17. Устройство хранения программ по п.16, в котором этап с) содержит:
а) группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в совместно используемом шифре, ассоциированном с каждым соединителем;
b) выполнение этапа уменьшения соединителя;
c) переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем;
d) вынуждение соединителя максимального класса содержать только одну ячейку;
e) упорядочение соединителей в порядке возрастания класса;
f) построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей;
g) построение крупной сетки с использованием оператора интерполяции и оператора сужения.
18. Устройство хранения программ по п.17, в котором класс соединителя выводится из шифра ячейки, содержащейся в этом соединителе, причем упомянутые этапы способа содержат увеличение класса соединителя для соединителя максимального класса, вынуждаемого содержать только одну ячейку.
19. Устройство хранения программ по п.16, в котором сетка является структурированной.
20. Устройство хранения программ по п.16, в котором сетка является неструктурированной.
21. Устройство хранения программ по п.16, в котором этап а) содержит:
a) создание графа множества узлов, каждый из которых соответствует некоторой ячейке из множества ячеек; и
b) наложение начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену.
22. Устройство хранения программ по п.21, в котором граф является по меньшей мере одним, выбираемым из группы, состоящей из двумерного графа или трехмерного графа.
23. Устройство хранения программ по п.16, в котором этапы способа дополнительно содержат отображение моделирования.
24. Устройство хранения программ по п.23, в котором отображение моделирования выполняется на компьютерном мониторе.
25. Устройство хранения программ по п.23, в котором отображение моделирования выполняется на трехмерной системе отображения.
26. Устройство хранения программ по п.17, в котором этап b) этапов способа содержит слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого класса, с таким соседним соединителем.
27. Устройство хранения программ по п.16, в котором устройство хранения программ содержит компакт-диск.
28. Устройство хранения программ по п.16, в котором устройство хранения программ содержит память на накопителе на жестком диске.
29. Устройство хранения программ по п.16, в котором крупная сетка представляетёя некоторой разреженной матрицей, причем разреженная матрица принимает форму
где n представляет собой число ячеек.
30. Устройство моделирования, реагирующее на входные данные, адаптированное для решения системы линейных уравнений, которая представляет некоторый конкретный объект, причем упомянутое устройство моделирования генерирует набор результатов моделирования, когда решается упомянутая система линейных уравнений, причем упомянутый набор результатов моделирования включает в себя один или несколько параметров, которые характеризуют упомянутый конкретный объект, в котором объект представляется сеткой, содержащей множество ячеек, каждая из которых имеет одну или несколько неизвестных переменных и имеет узел, содержащее:
a) средство для наложения начального разложения сетки на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену;
b) средство для нумерации ячеек и доменов,
c) средство для присвоения каждой ячейке некоторого шифра, так что шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, каждый из которых соответствует домену, которому принадлежит ячейка;
d) средство для присвоения каждой ячейке некоторого класса, так что класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки;
e) средство для построения крупной сетки, основанное на группировании ячеек согласно шифру каждой ячейки;
f) средство для определения одной или нескольких неизвестных переменных каждой ячейки с использованием крупной сетки для получения результатов моделирования;
g) средство для выявления возможностей для увеличения добычи из продуктивного пласта на основе результатов моделирования.
31. Устройство моделирования по п.30, в котором средство для построения крупной сетки содержит:
a) средство для группирования ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в совместно используемом шифре, ассоциированном с каждым соединителем;
b) средство для выполнения этапа уменьшения соединителя;
c) средство для переустановки класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем;
d) средство для вынуждения соединителя максимального класса содержать только одну ячейку;
е) средство для упорядочения соединителей в порядке возрастания класса;
f) средство для построения оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей;
g) средство для построения крупной сетки с использованием оператора интерполяции и оператора сужения.
32. Устройство моделирования по п.30, причем класс соединителя выводится из шифра ячейки, содержащейся в этом соединителе, дополнительно содержащее средство для увеличения класса соединителя для соединителя максимального класса, вынуждаемого содержать только одну ячейку.
33. Устройство моделирования по п.30, в котором конкретным объектом является углеводородный продуктивный пласт.
34. Устройство моделирования по п.33, дополнительно содержащее средство для использования результатов из устройства моделирования для выявления возможностей увеличения добычи воды из продуктивного пласта, в котором конкретным объектом является водный продуктивный пласт.
35. Устройство моделирования по п.33, дополнительно содержащее средство для использования результатов из устройства моделирования для выявления возможностей для предотвращения загрязнения соленой водой продуктивного пласта.
36. Устройство моделирования по п.30, в котором сетка является структурированной.
37. Устройство моделирования по п.30, в котором сетка является неструктурированной.
38. Устройство моделирования по п.30, в котором средство для наложения начального разложения сетки содержит:
a) средство для создания графа множества узлов, каждый из которых соответствует некоторой ячейке из множества ячеек; и
b) средство для наложения начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену.
39. Устройство моделирования по п.30, в котором граф является по меньшей мере одним, выбираемым из группы, состоящей из двумерного графа или трехмерного графа.
40. Устройство моделирования по п.30, дополнительно содержащее средство отображения для отображения моделирования.
41. Устройство моделирования по п.40, в котором отображение моделирования выполняется на компьютерном мониторе.
42. Устройство моделирования по п.40, в котором отображение моделирования выполняется на трехмерной системе отображения.
43. Устройство моделирования по п.31, в котором средство для выполнения этапа уменьшения соединителя содержит средство для слияния каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого класса, с таким соседним соединителем.
44. Устройство моделирования по п.30, в котором сетка представляется некоторой разреженной матрицей, причем разреженная матрица принимает форму
где n представляет собой число ячеек.
45. Устройство моделирования по п.30, дополнительно содержащее средство отображения для отображения сетки, представляющей объект, и набора результатов моделирования, в котором объектом является формация.
46. Устройство хранения программ по п.21, в котором граф содержит разреженный граф, дополнительно содержащее использование оператора интерполяции с решением крупной сетки для перестраивания мелкой сетки.
47. Способ по п.7, в котором граф содержит разреженный граф.
48. Способ по п.47, дополнительно содержащий использование оператора интерполяции с крупной сеткой для перестраивания разреженного графа.
Текст
011908 Область техники изобретения Настоящее изобретение относится к устройствам, способам и системам для использования в моделировании продуктивного пласта. В частности, изобретение обеспечивает способы, устройства и системы для более эффективного моделирования движения флюидов в продуктивном пласте с использованием линейной решающей программы алгебраического каскадного класса. Уровень техники Моделирование продуктивного пласта часто требует численного решения уравнений, которые описывают физику, управляющую сложными формами поведения многокомпонентного, многофазного движения флюидов в природных пористых средах в продуктивном пласте и других типов движения флюидов где-либо в продуктивной системе. Основные уравнения, обычно используемые для описания движения флюидов, основаны на предположении термодинамического равновесия и законах сохранения массы, момента и энергии, как описано в публикации AzizSettari, 1977. Сложность физики, которая управляет движением флюидов продуктивного пласта, приводит к системам связанных нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, которые не поддаются известным аналитическим методам. В результате, необходимы методы численного решения. Было разработано многообразие математических моделей, формульных выражений, способов дискретизации и стратегий решения, которые связаны с сеткой, накладываемой на исследуемую область продуктивного пласта. Подробное обсуждение упомянутых проблем моделирования продуктивного пласта и уравнений, связанных с указанными проблемами, можно найти, например, в опубликованном РСТ патентном описании международной публикации ExxonMobilWO 01/40937, включенной здесь ссылкой, и в патенте США 6662146 В 1, включенном здесь ссылкой. Если используется сетка, накладываемая на исследуемую область в продуктивном пласте, то сетка может быть структурированной и неструктурированной. Такие сетки состоят из ячеек, причем каждая из ячеек имеет одно или несколько неизвестных свойств, но все ячейки сетки имеют в качестве неизвестного свойства давление. Другие неизвестные свойства флюидов включают в себя, например, водонасыщенность или температуру, или свойства горной породы, такие как проницаемость или пористость. Ячейка, трактуемая как имеющая только одно неизвестное свойство (обычно давление), называется здесь как "ячейка с одной переменной", тогда как ячейка с более чем одним неизвестным свойством, называется здесь как "ячейка со многими переменными". Для представления исследуемого района с нанесенными сетками с различными типами ячеек может быть построена матрица. Для решения неизвестных переменных, названных х, может быть использовано следующее уравнение: где х представляет собой блочный вектор переменных, представляющих неизвестные свойства ячеек, и b представляет собой блочный вектор известных величин. Блочный вектор х и блочный вектор b имеют одинаковую длину. Подходы решения данной проблемы включают в себя: многосекторное разложение на домены (Cleve Ashcraft), разложение на домены "проволочная корзина" (Barry Smith), иерархическое разложение границ разделов (HenonSaad) и GMRES (SaadShultz). Но задача, специфически решаемая настоящим изобретением, включает в себя решение линейных систем, ассоциированное с крупномасштабными неоднородными задачами для структурированных и неструктурированных сеток. Решение должно быть надежным, эффективным с точки зрения вычислений с превосходной скоростью сходимости. Внимание сосредоточено на разработку масштабируемого (т.е. эффективного для очень больших задач) многоуровневого алгебраического подхода, который полностью полагается на информацию, содержащуюся в линейных системах уравнений, которые должны быть решены. Более того, также существенно, что решение должно хорошо подходить для параллельного вычисления. Перечисленные требования ставят большую сложную задачу, особенно для задач чрезвычайно неоднородных неструктурированных сеток, и существующие способы, включая неполное верхнее-нижнее (ILU) разложение на множители и иерархическое разложение на множители, терпят неудачу в удовлетворении всех этих существенных требований. Сущность изобретения Ввиду вышеупомянутых проблем, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способы, устройства и системы для более эффективного моделирования движения флюидов в продуктивном пласте, при этом устраняя или минимизируя влияние вышеописанных проблем и ограничений. Хотя некоторая часть описания сосредоточена на обращении с линейными системами уравнений,управляющих давлением в общих задачах моделирования продуктивного пласта, настоящее изобретение также применимо к AIM (адаптивный неявный метод) и полностью неявным линейным системам. Настоящее изобретение включает в себя способ для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта области интереса продуктивного пласта. Область интереса представляется сеткой, состоящей из множества ячеек, каждая из которых имеет одну или несколько переменных и имеет узел. Этапы способа включают в себя создание графа узлов ячеек; наложение начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка существует по-1 011908 меньшей мере в одном домене; нумерацию ячеек и доменов, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр, и каждая ячейка имеет некоторый класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, к которым принадлежит ячейка, и класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки; группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в шифре каждого соединителя; выполнение этапа уменьшения соединителя; переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем; вынуждение соединителей максимального класса содержать только одну ячейку; упорядочение соединителей в порядке возрастания класса; построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей; и использование оператора интерполяции и оператора сужения для построения крупной сетки. Крупная сетка может быть использована для определения неизвестных переменных ячейки. Результаты моделирования могут быть использованы для выявления возможностей повышения добычи из продуктивного пласта. На одну или несколько из этих возможностей можно действовать, чтобы повысить добычу из продуктивного пласта. Нанесение сетки может быть структурированным и неструктурированным. Граф может быть двух- или трехмерным. Моделирование может отображаться. Этап уменьшения соединителя может включать в себя слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого порядка, с таким соседним соединителем более высокого порядка. Для представления графа может быть использована разреженная матрица, причем разреженная матрица принимает форму где n представляет собой число ячеек. Настоящее изобретение включает в себя устройство хранения программ, считываемое машиной, реально воплощающее программу инструкций, выполнимых машиной, для выполнения этапов способа для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта области интереса продуктивного пласта, в котором область интереса представляется сеткой, состоящей из множества ячеек. Каждая ячейка имеет одну или несколько переменных, и каждая ячейка имеет узел. Этапы способа включают в себя создание графа узлов ячеек; наложение начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка существует по меньшей мере в одном домене; нумерацию ячеек и доменов, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр, и каждая ячейка имеет некоторый класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, к которым принадлежит ячейка, и класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки; группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в шифре каждого соединителя; выполнение этапа уменьшения соединителя; переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем; вынуждение соединителей максимального класса содержать только одну ячейку; упорядочение соединителей в порядке возрастания класса; построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей; и использование оператора интерполяции и оператора сужения для построения крупной сетки. Этапы способа устройства хранения программ могут дополнительно включать в себя использование крупной сетки для определения неизвестных переменных ячейки. Устройство хранения программ может быть использовано для исследования углеводородных продуктивных пластов, а этапы способа устройства хранения программ могут также включать в себя использование результатов моделирования для выявления возможностей увеличения добычи из продуктивного пласта. Сетка может быть структурированной и неструктурированной. Граф может быть двумерным. Граф может быть трехмерным. Этапы способа устройства хранения программ могут дополнительно включать в себя отображение моделирования. Моделирование может отображаться на многих типах систем отображения, таких как, например, компьютерный монитор или трехмерная система отображения. Этап уменьшения соединителя может включать в себя слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого порядка, с таким соседним соединителем более высокого порядка. Для представления графа может быть использована разреженная матрица, причем разреженная матрица принимает форму где n представляет собой число ячеек. Устройство хранения программ может содержать компакт диск. Устройство хранения программ может содержать память на накопителе на жестком диске. Настоящее изобретение включает в себя устройство моделирования, реагирующее на входные данные, адаптированное для решения системы линейных уравнений, которая представляет некоторый конкретный объект, причем упомянутое устройство моделирования генерирует набор результатов моделирования, когда решается упомянутая система линейных уравнений, причем упомянутый набор результатов моделирования включает в себя один или несколько параметров, которые характеризуют упомяну-2 011908 тый конкретный объект. Представление объекта охватывается сеткой, состоящей из множества ячеек,каждая из которых имеет одну или несколько переменных и имеет узел. Устройство моделирования включает в себя средство для создания графа узлов ячеек; средство для наложения начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка существует по меньшей мере в одном домене; второе средство для нумерации ячеек и доменов; средство присвоения для присвоения каждой ячейке некоторого шифра, так что шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, к которым принадлежит ячейка; второе средство присвоения для присвоения каждой ячейке некоторого класса,причем класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки; средство группирования для группирования ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, с каждым соединителем, имеющим некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в шифре каждого соединителя; средство уменьшения соединителя; средство переустановки для переустановки класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем; средство ограничения для вынуждения соединителя максимального класса содержать только одну ячейку; средство упорядочения для упорядочения соединителей в порядке возрастания класса; средство для построения оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей; и второе средство построения для использования оператора интерполяции и оператора сужения для построения крупной сетки. Устройство моделирования может также включать в себя средство определения для использования крупной сетки для определения неизвестных переменных ячейки. Если конкретным объектом является углеводородный продуктивный пласт, то устройство моделирования может также включать в себя средство для использования результатов из устройства моделирования для выявления возможностей увеличения добычи из продуктивного пласта. Если конкретным объектом является водный продуктивный пласт, то устройство моделирования может также включать в себя средство для использования результатов из устройства моделирования для выявления возможностей увеличения добычи из продуктивного пласта или для предотвращения загрязнения соленой водой продуктивного пласта. Сетка может быть структурированной и неструктурированной. Граф может быть двумерным. Граф может быть трехмерным. Устройство моделирования может также включать в себя отображение моделирования. Средство отображения может также включать в себя компьютерный монитор. Средство отображения может также включать в себя трехмерную систему отображения. Средство уменьшения соединителя может включать в себя идентификацию каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого порядка, и слияние каждого такого соединителя с его соседним соединителем более высокого порядка. Для представления графа может быть использована разреженная матрица, причем разреженная матрица принимает форму где n представляет собой число ячеек. Настоящее изобретение включает в себя устройство, реагирующее на набор входных данных, для отображения сетчатого представления формации. Сетчатое представление состоит из множества ячеек сеток и множества результатов моделирования, ассоциированных, соответственно, с множеством ячеек. Каждая ячейка имеет одну или несколько неизвестных переменных, и каждая ячейка имеет узел. Устройство включает в себя средство для создания графа узлов ячеек; средство для наложения начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка существует по меньшей мере в одном домене; второе средство для нумерации ячеек и доменов; средство присвоения для присвоения каждой ячейке некоторого шифра, так что шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, к которым принадлежит ячейка; второе средство присвоения для присвоения каждой ячейке некоторого класса, причем класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки; средство группирования для группирования ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, с каждым соединителем, имеющим некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в шифре каждого соединителя; средство уменьшения соединителя; средство переустановки для переустановки класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем; средство ограничения для вынуждения соединителя максимального класса содержать только одну ячейку; средство упорядочения для упорядочения соединителей в порядке возрастания класса; средство для построения оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей; и второе средство построения для использования оператора интерполяции и оператора сужения для построения крупной сетки. Устройство моделирования может также включать в себя средство определения для использования крупной сетки для определения неизвестных переменных ячейки. Устройство моделирования может также включать в себя средство для использования результатов из устройства моделирования для идентификации возможностей улучшения продукции из земного пласта. Сетка может быть структурированной и неструктурированной. Граф может быть двумерным. Граф может быть трехмерным. Устройство может также включать в себя дисплей для отображения моделирования. Дисплей может представлять собой любое устройство, включая, но не ограничивая, компьютерный монитор или-3 011908 трехмерную систему отображения. Средство уменьшения соединителя может включать в себя слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого порядка, с таким соседним соединителем более высокого порядка. Для представления графа может быть использована разреженная матрица, причем разреженная матрица принимает форму где n представляет собой число ячеек. Настоящее изобретение включает в себя способ для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта в области интереса продуктивного пласта, причем исследуемая зона представляется сеткой, состоящей из множества ячеек. Каждая ячейка имеет одну или несколько переменных. Этапы способа включают в себя наложение начального разложения сетки на заданное число областей, так что каждая ячейка существует по меньшей мере в одной области; нумерацию ячеек и областей, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр, и каждая ячейка имеет некоторый класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров областей, к которым принадлежит ячейка, и класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки; группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в шифре каждого соединителя; выполнение этапа уменьшения соединителя; переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем; вынуждение соединителей максимального класса содержать только одну ячейку; упорядочение соединителей в порядке возрастания класса; построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей; и использование оператора интерполяции и оператора сужения для построения крупной сетки. Способ также может включать в себя использование крупной сетки для определения неизвестных переменных ячеек. Нанесение сетки может быть структурированным и неструктурированным. Граф может быть двухмерным или иметь размерность больше двух. Способ может включать в себя отображение моделирования. Этап уменьшения соединителя может включать в себя слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого порядка, с таким соседним соединителем более высокого порядка. Настоящее изобретение включает в себя устройство хранения программ, считываемое машиной, реально воплощающее программу инструкций, выполнимых машиной, для выполнения этапов способа для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта, в котором область интереса представляется сеткой, состоящей из множества ячеек. Каждая ячейка имеет одну или несколько переменных. Этапы способа могут включать в себя наложение начального разложения сетки на заданное число областей, так что каждая ячейка существует по меньшей мере в одной области; нумерацию ячеек и областей, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр, и каждая ячейка имеет некоторый класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров районов, к которым принадлежит ячейка, и класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки; группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в шифре каждого соединителя; выполнение этапа уменьшения соединителя; переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем; вынуждение соединителя максимального класса содержать только одну ячейку; упорядочение соединителей в порядке возрастания класса; построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей; использование оператора интерполяции и оператора сужения для построения крупной сетки; и использование крупной сетки для определения неизвестных переменных ячеек. Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1 а иллюстрирует представление продуктивного пласта,фиг. 1b иллюстрирует покомпонентное изображение сечения в продуктивном пласте, изображенном нафиг. 1 а,фиг. 2 изображает блок-схему предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения,фиг. 3 изображает упрощенный трехмерный вид области интереса в продуктивном пласте с нанесенной сеткой согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 4 изображает двумерный вид области интереса 25 в продуктивном пласте (не изображен отдельно на фиг. 4) с нанесенной мелкой сеткой согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 5 изображает упрощенный двумерный вид области интереса в продуктивном пласте, причем область интереса представляется сеткой, состоящей из множества ячеек, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 6 изображает упрощенный двумерный вид группы соединителей согласно предпочтительному-4 011908 варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 7 изображает упорядочение АСС (алгебраического каскадного класса) согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 8 изображает полилинейную базисную функцию согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 9 изображает триангуляцию конечных элементов с 900 узлами (изотропный случай) согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 10 изображает АСС упорядочение на матричной структуре согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 11 изображает триангуляцию конечных элементов с 900 узлами (анизотропный случай) согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 12 изображает результат выполнения некоторых этапов фиг. 2 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения на подмножестве соединителей, изображенных на фиг. 6,фиг. 13 изображает детализированный этап 152 блок-схемы фиг. 2 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,фиг. 14 изображает пример графика RP матрицы крупной сетки согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления В последующем подробном описании предпочтительных вариантов осуществления и других вариантов осуществления настоящего изобретения даются ссылки на сопровождающие чертежи. Специалисты могут легко увидеть другие варианты осуществления, и могут быть сделаны изменения, не выходящие за рамки настоящего изобретения. На фиг. 1 а представлен продуктивный пласт 10 с сечением 12, которое изображено на покомпонентном изображении (двумерное) на фиг. 1b. Продуктивные пласты (ниже уровня грунтовых вод) обычно содержат флюид 20, такой как нефть, газ, вода или смесь двух или трех из этих веществ, наполняющих поровые пространства между пористыми средами 22 (как, например, песчаник или известняк),которые составляют породу продуктивного пласта. На фиг. 2 изображена блок-схема предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. После начала 100 первый этап 110 состоит в том, чтобы охватить область интереса сеткой, состоящей из ячеек, причем каждая ячейка имеет в своем центре узел. На этапе 120 выполняется представление графа узлов ячеек разреженной матрицей где n представляет собой полное число ячеек. Далее здесь обсуждается фиг. 2. На фиг. 3 изображен трехмерный вид области интереса 25 в продуктивном пласте (не изображен отдельно на фиг. 3) с нанесенной мелкой сеткой согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Сетка 30 делит область интереса 25 на ячейки 35, причем каждая ячейка 35 имеет в своем центре узел 40 (на фиг. 3 изображен только один узел). Хотя на фиг. 3 изображена структурированная сетка, сетка настоящего изобретения может быть структурированной или неструктурированной. При заданной сетке уравнения, которые описывают физику, дискретизируются на упомянутой сетке (имеется много различных схем дискретизации, которые можно использовать). Результат может быть представлен в виде графа (т.е. узлы и ребра). Приведенный граф является полным, даже достаточно общим, представлением, которое является справедливым независимо от природы основной сетки (например, структурированная или неструктурированная) или от способа дискретизации уравнений на этой сетке. Фиг. 4 изображает двумерный вид области интереса 25 в продуктивном пласте (не изображен отдельно на фиг. 4) с нанесенной мелкой сеткой согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Как в случае фиг. 3, сетка 30 делит область интереса 25 на ячейки 35. Мелкая сетка 30 на фиг. 4 имеет размер 49 на 49. Центр каждой ячейки 35 на фиг. 4 представляет собой узел 40, но узлы отдельно не изображены на фиг. 4. Каждый узел 40 представляет собой математический центр ячейки. Можно соединить узлы ячеек в узловой граф. Фиг. 5 изображает предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения в упрощенном двумерном виде области интереса 25 в продуктивном пласте, причем область интереса 25 представляется сеткой, состоящей из множества ячеек, таких как ячейка 45, причем каждая ячейка 45 имеет в своем центре узел. Узловые графы 50, 55 (которые имеют линии графов, проходящие через узлы ячеек) накладываются на сетку согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Сетка на фиг. 5 включает в себя крупный узловой граф 50 размером 8 на 8, наложенный на мелкий узловой граф 55 размером 49 на 49. Это приводит к восемьдесять одному домену 60, имеющему перекрытие 65 на линиях узлового графа 8 на 8. Фиг. 5 также изображает пересечения 63, ребра 65 и вершины, такие как вершина 70, узловых графов. Трехмерные примеры могли бы также включать в себя поверхности, не-5 011908 показанные на фиг. 5. Перекрытия 65, изображенные на фиг. 5, которые отделяют домены друг от друга, также называются мультисекторами. Прибавление доменов к их мультисекторам дает перекрывающиеся домены, Di. Снова обратимся к фиг. 2, где на этапе 130 происходит наложение начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка существует по меньшей мере в одном перекрывающемся домене. На фиг. 5 заданное число доменов могло бы составить восемьдесят один перекрывающийся домен 60. Следующий этап 140 на фиг. 2 состоит в том, чтобы нумеровать ячейки и перекрывающиеся домены. Каждая ячейка имеет некоторый шифр, который представляет собой набор номеров доменов, к которым принадлежит ячейка. Каждая ячейка имеет некоторый класс, причем класс каждой ячейки представляет собой число элементов (номера доменов) в шифре ячейки. Например, отдельные ячейки имеют узлы на (простых) пересечениях 63 узловых графиков (такие узлы представлены пунктирами на фиг. 5),так что каждая ячейка 45 находится только в одном домене, с классом единица. Ячейки, имеющие свои узлы на краях 65 (такие узлы представлены кружочками на фиг. 5), находятся в двух перекрывающихся доменах с классом два, тогда как ячейки в узлах графов на вершинах 70 (такие узлы представлены треугольниками на фиг. 5) находятся в четырех перекрывающихся доменах с классом четыре. Снова обратимся к фиг. 2, где следующий этап 150 состоит в том, чтобы группировать ячейки на соединители, причем каждый соединитель имеет некоторый класс и каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр. Класс каждого соединителя представляет собой число элементов в шифре соединителя. Таким образом, соединитель класса n будет отделять соединители класса n-1 или ниже. Фиг. 6 изображает упрощенный двумерный вид группы соединителей 200, 210, 220, 230, 240, 250,260, 270, 280 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, имеющих одинаковый шифр. На фиг. 6 соединитель 200 представляет собой набор ячеек, имеющих шифр [1] (т.е. соединитель 200 включает в себя ячейки, которые находятся только в перекрывающемся домене один), соединитель 210 представляет собой набор ячеек, имеющих шифр [2] (т.е. соединитель 210 включает в себя ячейки, которые находятся только в перекрывающемся домене один), соединитель 220 представляет собой набор ячеек, имеющих шифр [3], соединитель 230 представляет собой набор ячеек, имеющих шифр [4], соединитель 240 (ячейки, которые являются в большой степени вертикально полосатыми) представляет собой набор ячеек,имеющих шифр [1, 2] (т.е. соединитель 240 включает в себя ячейки, которые находятся в перекрывающемся домене один и в перекрывающемся домене два), соединитель 250 (ячейки, которые являются в большой степени горизонтально полосатыми) представляет собой набор ячеек, имеющих шифр [2, 3],соединитель 260 (ячейки, которые являются вертикально полосатыми) представляет собой набор ячеек,имеющих шифр [3, 4], соединитель 270 (ячейки, которые являются горизонтально полосатыми) представляет собой набор ячеек, имеющих шифр [4, 1] и соединитель 280 представляет собой одну ячейку на вершине (которая покрыта точками), которая имеет шифр [1, 2, 3, 4]. Соединители 200, 210, 220 и 230 относятся к классу один, и отдельные ячейки, которые образуют эти соединители, не изображены. Соединители 240, 250, 260 и 270 относятся к классу 2 и разделяют соединители класса 1, которые являются соседями соединителей 240, 250, 260 и 270. Соединитель 280 относится к классу 4 и разделяет соединители классов 1 и 2. Соединитель 280 является соединителем максимального класса, который в примере фиг. 6 является классом четыре. Соотношение между ячейками можно представить математически. Пусть Di, где i=1, , m обозначает некоторую совокупность наборов. Каждый набор содержит номера ячеек (или узлов), соответствующие некоторому домену или району сетки (или узлового графа). Эти домены могут перекрываться или не перекрываться различными хорошо известными способами, упомянутыми ранее, и объединение всех m районов представляет собой полную сетку (или узловой граф). Для каждой ячейки i, где i=1, , n, пустьKi обозначает набор всех доменов, которые содержат ячейку i. Ki является так называемым шифром ячейки i. Пусть V обозначает некоторый набор, и пусть V обозначает число элементов в наборе V. Классci ячейки i обозначает число доменов, которые охватывают ячейку i: Зададим Lj, где j=1, , q, как набор ячеек класса j: Пусть q обозначает максимальный класс (который на примере фиг. 6 был равен четырем): Пусть Ni обозначает набор соседних ячеек для ячейки i: Соседи ячейки i могут упоминаться как ni,r, r=1, , Ni. Пусть будет набор уникальных шифров. Е представляет собой некоторый набор, со-6 011908 стоящий из v уникальных шифров: Так что Соединители Bi, где i=1, , v, являются такими, что Напомним, что соединитель представляет собой набор всех ячеек, имеющих одинаковый шифр, и класс соединителя представляет собой число доменов в его шифре. Класс i каждого соединителя Bi, гдеi=1, , v, задается как Снова обратимся к фиг. 2, где разложение АСС (алгебраического каскадного класса) начинается посредством выполнения этапа 152 уменьшения соединителя. Этап 152 проверяет, имеет ли любой соединитель, представленный здесь обозначением Bi, только один соседний соединитель более высокого порядка (сосед более высокого порядка, представленный здесь обозначением Bj), т.е. соседний соединитель, имеющий более высокий класс, чем класс соединителя Bi. На фиг. 13 изображено осуществление этапа 152 фиг. 2. Ni обозначает набор номеров соседних соединителей для соединителя i, где i=1, , v. Ql обозначает набор номеров соединителей класса l. Символ h представляет собой число соседей высокого порядка, которое имеет некоторый соединитель. Начинают с соединителей класса 1 и следуют от класса к классу до соединителей класса q. Чтобы сделать это, этап 500 приравнивает l=1. Этап 505 устанавливает W равным Ql и j=1. Этап 510 устанавливает i=Wj, где h=0 и r=1. Этап 515 устанавливает t=ni,r. Этап 520 определяет, является ли tl, и если да, то этап 525 устанавливает h=1 и s=t. Этап 530 устанавливаетr=r+1. Этап 535 определяет, является ли rNi, и если да, то переходит к этапу 515. Если нет, то выполняется слияние любого соединителя Bi, точно имеющего один соседний соединитель Bj более высокого класса, в соединитель Bj более высокого класса посредством определения на этапе 540, является ли h=1,и если да, то на этапе 545 устанавливаются Затем на этапе 550 устанавливается j=j+1. На этапе 560 определяется, является ли jW, тогда процедура переходит к этапу 510. В противном случае, этап 565 устанавливает l=l+1. На этапе 570 определяется, является ли lq, и если да, то процедура переходит к этапу 505. В противном случае, будет конец (и процедура переходит к этапу 160 фиг. 2). Локальный соединитель максимального класса задается как соединитель, класс которого выше, чем класс каждого из его соседних соединителей. Снова обратимся к фиг. 2, где следующий этап 165 в разложении АСС (алгебраического каскадного класса) состоит в переустановке класса j, всех локальных соединителей Bj максимального класса на q, который является максимальным классом любого соединителя. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2, на этапе 168 все соединители максимального класса вынуждаются содержать только одну ячейку. Это делается посредством выбора одной ячейки из каждого локального соединителя максимального класса, удаления каждой одной ячейки из содержащего ее соединителя и формирования нового соединителя классаq+1 из каждой выбранной ячейки. Затем q переустанавливается на значение q+1. Результат этапов 160 и 165 на подмножестве соединителей, изображенных на фиг. 6, показан на фиг. 12. На фиг. 12 каждый из соединителей 240, 250, 260 и 270 имеет только один соседний соединитель более высокого порядка (которым является соединитель 280 для каждого из них), так что каждый из соединителей 240, 250, 260 и 270 сливается с соединителем 280, образуя один большой соединитель. (Это представлено на фиг. 12 всеми ячейками в соединителях 240, 250, 260 и 270, имеющих одинаковую точечную конфигурацию.) Соединители 200, 210, 220 и 230 (ячейки которых не изображены отдельно) имеют более одного соседнего соединителя более высокого порядка, так что соединители 200, 210, 220 и 230 остаются неизменными. Для этапа 168 могут быть выбраны ячейки, первоначально образующие соединитель 280 (см. фиг. 6),тогда может быть сформирован новый соединитель с одной ячейкой исходного соединителя 280 и класс нового соединителя, содержащего только одну ячейку исходного соединителя 280, может быть увеличен с 4 до 5. Далее здесь обсуждаются примеры АСС упорядочения, графически нанесенные на фиг. 7 и 10. Снова обратимся к фиг. 2, где на этапе 170 происходит упорядочение или (переупорядочение) со-7 011908 единителей в порядке возрастания класса с использованием перестановкитак, что где класс i соединителя Si выражается как и При записи соединителя Si в терминах его ni ячеек (узлов) он выражается как Этот процесс может уменьшить число отдельных классов. АСС упорядочение , которое располагает ячейки (узлы) в их исходном порядке, чтобы произвести АСС упорядочение, выражается как конец. При использовании перестановкив матричной форме уравнение Ах=b становится где где каждая iii=1, , q представляет собой блочную диагональ, состоящую из соединителей класса i. Матрицаможет быть приблизительно разложена как где L представляет собой блочный нижний треугольник, U представляет собой блочный верхний треугольник и D представляет собой блочную диагональ. Чтобы приблизительно решить Далее, снова обратимся к фиг. 2, где на этапе 172 происходит построение оператора интерполяции и оператора сужения из АСС упорядочения. Чтобы сделать это, рассмотрим эквивалентную систему где Поскольку где I представляет собой единичную матрицу с такими же размерами, как и qq. Для простоты оператор интерполяции Р записывается как Каждый столбец оператора Р представляет некоторую базисную функцию. Пример оператора Р,изображенный на фиг. 8, обсуждается здесь далее. Оператор сужения записывается как Каждая строка оператора R представляет некоторую вторую базисную функцию. RP представляет собой матрицу крупной сетки, и пример RP согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения изображается на фиг. 14, которая обсуждается здесь далее. Чтобы использовать матрицу RP для решения линейной системы, блок q для вектора у выражается как где вектор у представляется как Умножая обе стороны на U-1, исходный вектор решения получается как Выполняя умножение слева наи делая перестановку, получаем Если предположить, что М - некоторое приблизительное разложение матрицы , то можно получить приблизительное решение для х: Тогда двухэтапная предварительная обработка АСС дается выражением или Матрица RP крупной сетки алгебраического каскадного класса (АСС) является разреженной и намного меньше (возможно, на один или несколько порядков), чем матрица , и, таким образом, линейное решение крупной сетки может выполняться с высокой эффективностью с использованием либо прямого решения, либо итерационных решений, с использованием таких методов, как GMRES и ORTHOMIN методы с предварительной обработкой или другие неточные локальные решения, такие как блочный ILU(K) метод, иерархический факторный эксперимент, линейный итерационный метод Гаусса-Зейделя. См. публикации: Saad and М.Н. Schultz.: "GMRES: a generalized minimal residual algorithm for solving nonsymmetric"Orthomin, an Iterative Method for Solving Sparse Sets of Simultaneous Linear Equations", SPE 5729, представленной на четвертом симпозиуме численного моделирования динамики эксплуатации продуктивного пласта общества инженеров-нефтяников AIME (американский институт инженеров горной промышленности) в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, 19-20 февраля 1976, все из которых включены здесь ссылкой. Полная скорость сходимости предобработки настоящего изобретения обычно сильно превосходит общеизвестные методы, такие как ILU. Также настоящий способ применим к матрицам, происходящим из структурированных и неструктурированных сеток, включая одномерные, двумерные и трехмерные сетки. Кроме того, способ применим к матрицам с одной или несколькими неизвестными на ячейку (узел). На фиг. 7 изображено АСС упорядочение согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Вертикальная ось 300 представляет число уравнений; горизонтальная ось 310 представляет число неизвестных. График фиг. 7 может рассматриваться как ряд прямоугольников, имеющих множество начерченных линейных отрезков. Начерченный линейный отрезок 312 в прямоугольнике 314 в верхнем левом углу-9 011908 представляет собой график АСС упорядочения для всех ячеек доменов класса 1, в строках 1-1600 на горизонтальной оси 310. Начерченный линейный отрезок 316 в прямоугольнике 318 представляет собой график АСС упорядочения для всех ячеек доменов класса 2, которые являются ячейками на краях. Начерченный линейный отрезок 320 в очень маленьком прямоугольнике 322 представляет собой график АСС упорядочения для всех ячеек доменов класса 4, для ячеек на вершинах. Два прямоугольника граничат с прямоугольником 314. Начерченные линейные отрезки 324 в прямоугольнике 326 представляют ненулевые соединения от ячеек класса 1 к соседним ячейкам класса 2 благодаря АСС упорядочению. Аналогично, начерченные линейные отрезки 328 в прямоугольнике 330 представляют ненулевые соединения от ячеек класса 2 к соседним ячейкам класса 1 как результат АСС упорядочения. Начерченный линейный отрезок 332 в прямоугольнике 334 представляет собой ненулевые соединения от ячеек класса 2 к соседним ячейкам класса 4. Аналогично, начерченный линейный отрезок 336 в прямоугольнике 338 представляет собой ненулевые соединения от ячеек класса 4 к соседним ячейкам класса 2 благодаря АСС упорядочению. На фиг. 8 изображен пример оператора интерполяции Р, в частности столбец 37 специфического примера оператора Р для двумерной сетки, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. (Трехмерная сетка дала бы четырехмерный оператор Р, который труднее представить на двумерных фигурах.) Столбец 37 с номером позиции 400 представляет собой полилинейную базисную функцию и (приблизительно) напоминает пирамиду с основанием 402 (и окружающей областью),представляющим Р, равный нулю, и с вершиной 404, представляющей Р, равный единице. На фиг. 9 изображен пример триангуляции конечных элементов с 900 узлами (изотропный случай) согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. В примере фиг. 9 квадратики представляют соединители класса 4-39. Треугольники представляют соединители класса 3, кружочки представляют соединители класса 2, и пунктирные линии представляют соединители класса 1. На фиг. 10, подобной фиг. 7, изображен пример АСС упорядочения на матричной структуре согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения с аналогичной структурой. Пример, показанный на фиг. 10, имеет соединители класса 4. Фиг. 11 изображает пример триангуляции конечных элементов согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, взятому из примера фиг. 10. Фиг. 11 иллюстрирует пример с 900 узлами (анизотропный случай). В примере фиг. 11 квадратики представляют соединители класса 420. Треугольники представляют соединители класса 3, кружочки представляют соединители класса 2, и пунктирные линии представляют соединители класса 1. Фиг. 14 изображает пример матрицы RP крупной сетки алгебраического каскадного класса (АСС),иллюстрирующий структуру разреженности крупной сетки 8 на 8, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Ось у соответствует уравнениям крупной сетки, и ось х соответствует неизвестным крупной сетки. Хотя предшествующее описание представлено в целях иллюстрации, подробного пояснения и обсуждения некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения, специалистам будут очевидны модификации и приспособления к описанным способам, системам и другим вариантам осуществления,которые можно сделать, не отклоняясь от сущности и не выходя за рамки изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта области продуктивного пласта, причем область представляется сеткой, состоящей из множества ячеек, причем каждая ячейка имеет одну или несколько неизвестных переменных, содержащий следующие этапы:a) наложение начального разложения сетки на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену;b) нумерация ячеек и доменов, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр и класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, каждый из которых соответствует домену, которому принадлежит ячейка, и причем класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки;c) построение крупной сетки, основанное на группировании ячеек согласно шифру каждой ячейки;d) определение одной или нескольких неизвестных переменных каждой ячейки с использованием крупной сетки для получения результатов моделирования;e) выявление возможностей для повышения добычи продукции из продуктивного пласта на основе результатов моделирования. 2. Способ по п.1, в котором этап с) содержит:a) группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в совместно используемомb) выполнение этапа уменьшения соединителя;c) переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем;d) вынуждение соединителя максимального класса содержать только одну ячейку;f) построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей;g) построение крупной сетки с использованием оператора интерполяции и оператора сужения. 3. Способ по п.2, в котором класс соединителя выводится из шифра ячейки, содержащейся в этом соединителе, дополнительно содержащий увеличение класса соединителя для соединителя максимального класса, вынуждаемого содержать только одну ячейку. 4. Способ по п.1, дополнительно содержащий действие по меньшей мере на одну из возможностей увеличить добычу из продуктивного пласта. 5. Способ по п.1, в котором сетка является структурированной. 6. Способ по п.1, в котором сетка является неструктурированной. 7. Способ по п.1, в котором этап а) содержит:a) создание графа множества узлов, каждый из которых соответствует некоторой ячейке из множества ячеек; иb) наложение начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену. 8. Способ по п.7, в котором граф является по меньшей мере одним, выбираемым из группы, состоящей из двумерного графа или трехмерного графа. 9. Способ по п.1, дополнительно содержащий отображение моделирования. 10. Способ по п.9, в котором отображение моделирования выполняется на компьютерном мониторе. 11. Способ по п.9, в котором отображение моделирования выполняется на трехмерной системе отображения. 12. Способ по п.2, в котором этап b) содержит слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого класса, с таким соседним соединителем. 13. Способ по п.12, в котором сетка является, по меньшей мере, двумерной и дополнительно содержит отображение моделирования с использованием крупной сетки. 14. Способ по п.2, в котором оператор интерполяции имеет один или несколько столбцов и каждый столбец представляет некоторую базисную функцию. 15. Способ по п.1, в котором крупная сетка представляется некоторой разреженной матрицей, причем разреженная матрица принимает форму где n представляет собой число ячеек. 16. Устройство хранения программ, считываемое машиной, реально воплощающее программу инструкций, выполнимых машиной, для выполнения этапов способа для проведения моделирования продуктивного пласта с использованием модели продуктивного пласта области продуктивного пласта, в котором область представляется сеткой, содержащей множество ячеек, причем каждая ячейка имеет одну или несколько неизвестных переменных, причем упомянутые этапы способа содержат:a) наложение начального разложения сетки на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену;b) нумерацию ячеек и доменов, причем каждая ячейка имеет некоторый шифр и класс, в котором шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, каждый из которых соответствует домену, которому принадлежит ячейка, и причем класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки;c) построение крупной сетки, основанное на группировании ячеек согласно шифру каждой ячейки;d) определение одной или нескольких неизвестных переменных каждой ячейки с использованием крупной сетки для получения результатов моделирования;e) выявление возможностей для увеличения добычи из продуктивного пласта на основе результатов моделирования. 17. Устройство хранения программ по п.16, в котором этап с) содержит: а) группирование ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в совместно используемом шифре, ассоциированном с каждым соединителем;b) выполнение этапа уменьшения соединителя;c) переустановку класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем;d) вынуждение соединителя максимального класса содержать только одну ячейку;f) построение оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей;g) построение крупной сетки с использованием оператора интерполяции и оператора сужения. 18. Устройство хранения программ по п.17, в котором класс соединителя выводится из шифра ячейки, содержащейся в этом соединителе, причем упомянутые этапы способа содержат увеличение класса соединителя для соединителя максимального класса, вынуждаемого содержать только одну ячейку. 19. Устройство хранения программ по п.16, в котором сетка является структурированной. 20. Устройство хранения программ по п.16, в котором сетка является неструктурированной. 21. Устройство хранения программ по п.16, в котором этап а) содержит:a) создание графа множества узлов, каждый из которых соответствует некоторой ячейке из множества ячеек; иb) наложение начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену. 22. Устройство хранения программ по п.21, в котором граф является по меньшей мере одним, выбираемым из группы, состоящей из двумерного графа или трехмерного графа. 23. Устройство хранения программ по п.16, в котором этапы способа дополнительно содержат отображение моделирования. 24. Устройство хранения программ по п.23, в котором отображение моделирования выполняется на компьютерном мониторе. 25. Устройство хранения программ по п.23, в котором отображение моделирования выполняется на трехмерной системе отображения. 26. Устройство хранения программ по п.17, в котором этап b) этапов способа содержит слияние каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого класса, с таким соседним соединителем. 27. Устройство хранения программ по п.16, в котором устройство хранения программ содержит компакт-диск. 28. Устройство хранения программ по п.16, в котором устройство хранения программ содержит память на накопителе на жестком диске. 29. Устройство хранения программ по п.16, в котором крупная сетка представляется некоторой разреженной матрицей, причем разреженная матрица принимает форму где n представляет собой число ячеек. 30. Устройство моделирования, реагирующее на входные данные, адаптированное для решения системы линейных уравнений, которая представляет некоторый конкретный объект, причем упомянутое устройство моделирования генерирует набор результатов моделирования, когда решается упомянутая система линейных уравнений, причем упомянутый набор результатов моделирования включает в себя один или несколько параметров, которые характеризуют упомянутый конкретный объект, в котором объект представляется сеткой, содержащей множество ячеек, каждая из которых имеет одну или несколько неизвестных переменных и имеет узел, содержащее:a) средство для наложения начального разложения сетки на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену;b) средство для нумерации ячеек и доменов,c) средство для присвоения каждой ячейке некоторого шифра, так что шифр каждой ячейки представляет собой набор номеров доменов, каждый из которых соответствует домену, которому принадлежит ячейка;d) средство для присвоения каждой ячейке некоторого класса, так что класс каждой ячейки представляет собой число элементов в шифре ячейки;e) средство для построения крупной сетки, основанное на группировании ячеек согласно шифру каждой ячейки;f) средство для определения одной или нескольких неизвестных переменных каждой ячейки с использованием крупной сетки для получения результатов моделирования;g) средство для выявления возможностей для увеличения добычи из продуктивного пласта на основе результатов моделирования. 31. Устройство моделирования по п.30, в котором средство для построения крупной сетки содержит:a) средство для группирования ячеек в соединители, причем каждый соединитель представляет собой набор ячеек, которые совместно используют одинаковый шифр, и каждый соединитель имеет некоторый класс соединителя, причем класс соединителя представляет собой число элементов в совместно используемом шифре, ассоциированном с каждым соединителем;b) средство для выполнения этапа уменьшения соединителя;c) средство для переустановки класса всех локальных соединителей максимального класса на максимальный класс, поддерживаемый любым соединителем;d) средство для вынуждения соединителя максимального класса содержать только одну ячейку; е) средство для упорядочения соединителей в порядке возрастания класса;f) средство для построения оператора интерполяции и оператора сужения из упорядоченных соединителей;g) средство для построения крупной сетки с использованием оператора интерполяции и оператора сужения. 32. Устройство моделирования по п.30, причем класс соединителя выводится из шифра ячейки, содержащейся в этом соединителе, дополнительно содержащее средство для увеличения класса соединителя для соединителя максимального класса, вынуждаемого содержать только одну ячейку. 33. Устройство моделирования по п.30, в котором конкретным объектом является углеводородный продуктивный пласт. 34. Устройство моделирования по п.33, дополнительно содержащее средство для использования результатов из устройства моделирования для выявления возможностей увеличения добычи воды из продуктивного пласта, в котором конкретным объектом является водный продуктивный пласт. 35. Устройство моделирования по п.33, дополнительно содержащее средство для использования результатов из устройства моделирования для выявления возможностей для предотвращения загрязнения соленой водой продуктивного пласта. 36. Устройство моделирования по п.30, в котором сетка является структурированной. 37. Устройство моделирования по п.30, в котором сетка является неструктурированной. 38. Устройство моделирования по п.30, в котором средство для наложения начального разложения сетки содержит:a) средство для создания графа множества узлов, каждый из которых соответствует некоторой ячейке из множества ячеек; иb) средство для наложения начального разложения графа на заданное число доменов, так что каждая ячейка принадлежит по меньшей мере одному домену. 39. Устройство моделирования по п.30, в котором граф является по меньшей мере одним, выбираемым из группы, состоящей из двумерного графа или трехмерного графа. 40. Устройство моделирования по п.30, дополнительно содержащее средство отображения для отображения моделирования. 41. Устройство моделирования по п.40, в котором отображение моделирования выполняется на компьютерном мониторе. 42. Устройство моделирования по п.40, в котором отображение моделирования выполняется на трехмерной системе отображения. 43. Устройство моделирования по п.31, в котором средство для выполнения этапа уменьшения соединителя содержит средство для слияния каждого соединителя, имеющего только один соседний соединитель более высокого класса, с таким соседним соединителем. 44. Устройство моделирования по п.30, в котором сетка представляется некоторой разреженной матрицей, причем разреженная матрица принимает форму где n представляет собой число ячеек. 45. Устройство моделирования по п.30, дополнительно содержащее средство отображения для отображения сетки, представляющей объект, и набора результатов моделирования, в котором объектом является формация. 46. Устройство хранения программ по п.21, в котором граф содержит разреженный граф, дополнительно содержащее использование оператора интерполяции с решением крупной сетки для перестраивания мелкой сетки. 47. Способ по п.7, в котором граф содержит разреженный граф. 48. Способ по п.47, дополнительно содержащий использование оператора интерполяции с крупной сеткой для перестраивания разреженного графа.
МПК / Метки
МПК: E21B 49/00
Метки: программам, решающим, относящихся, пласта, линейным, моделирования, класса, продуктивного, программ, каскадного, улучшенного, алгебраического, прикладных, устройство, использованием, способ, система
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/20-11908-ustrojjstvo-sposob-i-sistema-dlya-uluchshennogo-modelirovaniya-produktivnogo-plasta-s-ispolzovaniem-prikladnyh-programm-otnosyashhihsya-k-linejjnym-reshayushhim-programmam-algebrai.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Устройство, способ и система для улучшенного моделирования продуктивного пласта с использованием прикладных программ, относящихся к линейным решающим программам алгебраического каскадного класса</a>
Предыдущий патент: Огнеупорный керамический продукт
Следующий патент: Способ сооружения вертикального шахтного ствола
Случайный патент: Терапевтическое применение полипептидов рецептора и антител