如何加快数模计算以及如何解决数模计算的收敛性问题？

如何加快数模计算以及如何解决数模计算的收敛性问题？~

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，　　 STEP 10 TIME= 100.00 DAYS ( +10.0 DAYS REPT 5 ITS) (1-FEB-2008)　　 “STEP 10” : 说明这是第10个时间步。　　 “TIME= 100.00 DAYS”： 说明现在模拟到第100天。　　 “+10.0 DAYS”： 说明这个时间步是10天。　　 “5 ITS": 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。

历史上的某一天是星期几？未来的某一天是星期几？关于这个问题，有很多计算公式（两个通用计算公式和一些分段计算公式），其中最著名的是蔡勒（Zeller）公式。即w=y+[y/4]+[c/4]-2c+[26(m+1)/10]+d-1

公式中的符号含义如下，w：星期；c：世纪-1；y：年（两位数）；m：月（m大于等于3，小于等于14，即在蔡勒公式中，某年的1、2月要看作上一年的13、14月来计算，比如2003年1月1日要看作2002年的13月1日来计算）；d：日；[ ]代表取整，即只要整数部分。(C是世纪数减一，y是年份后两位，M是月份，d是日数。1月和2月要按上一年的13月和 14月来算，这时C和y均按上一年取值。)

算出来的W除以7，余数是几就是星期几。如果余数是0，则为星期日。

以2049年10月1日（100周年国庆）为例，用蔡勒（Zeller）公式进行计算，过程如下：
蔡勒（Zeller）公式：w=y+[y/4]+[c/4]-2c+[26(m+1)/10]+d-1
=49+[49/4]+[20/4]-2×20+[26× (10+1)/10]+1-1
=49+[12.25]+5-40+[28.6]
=49+12+5-40+28
=54 (除以7余5)
即2049年10月1日（100周年国庆）是星期5。

你的生日（出生时、今年、明年）是星期几？不妨试一试。

不过，以上公式只适合于1582年10月15日之后的情形（当时的罗马教皇将恺撒大帝制订的儒略历修改成格里历，即今天使用的公历）。

过程的推导:(对推理不感兴趣的可略过不看)
http://www.blog.edu.cn/user1/8722/archives/2005/332784.shtml

模型不收敛的原因很多，网格参数，属性参数，流体PVT参数，岩石相渗曲线，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： ­

　　 网格正交性差通常是在建角点网格时为描述断层或裂缝的走向而造成的。在此情况下，最好能使边界与主断层或裂缝走向平行，这样一方面网格可以很好地描述断层或裂缝，另一方面正交性也很好。 ­

　 在平面上最好让网格大小能够较均匀，在没有井的地方网格可以很大，但最好能够从大到小均匀过渡。纵向上有的层厚，有的薄，最好把厚层能再细分。在检查模型时应该每层每层都在三维显示中检查。径向局部网格加密时里面最小的网格不要太小。 ­

在ECLIPSE里用MINPV关键字可以把小于设定孔隙体积的网格设为死网格，这样通常会有用。 ­

2：属性参数： ­

　　 不合理的插值计算会导致属性分布很差，如果是从地质模型粗化为数模模型，通常问题不大，只是有时候数模人员自己插值时会有问题。 ­

　　 解决办法： ­

　　 有可能尽量用地质模型的数据，自己插值时可以加一些控制点使属性合理分布。X,Y方向的渗透率最好相等或级差不大。在井连通网格的Z方向渗透率不要设为0，如果想控制垂向流动，可给一个很小的值。 ­

3：流体PVT参数 ­

　　 流体PVT参数会有两种可能的问题，一是数据不合理导致了负总压缩系数，二是压力或气油比范围给的不够导致模型对PVT参数进行了外插。 ­

　　 解决办法： ­

　　 检查PRT文件中的WARNING信息，如果在油藏压力范围内有负总压缩系数的警告，应该修改PVT参数，否则的化会有收敛性问题。如果负总压缩系数是在油藏压力范围之外，可以忽略该警告。此部分的修改主要可以小规模修改油和气的FVF和RS。关于ECLIPSE如何计算负总压缩系数，参照ECLIPSE技术手册第936页。 ­

　　 在ECLIPSE中加EXTRAPMS关键字可以要求输出如果发生PVT插值后的警告信息。在提供PVT表时，压力应该覆盖所有范围，包括注水后的压力上升。RS值也应该考虑到气在油中的重新溶解。 ­

4：岩石相渗曲线和毛管压力曲线。 ­

　　 ECLIPSE不会对输入模型的相渗曲线和毛管压力曲线进行光滑，将会应用每一个输入饱和度和相渗值，所以要保证输入的参数是合理的。通常的问题有： ­

　　 （1）： 饱和度和相对渗透率的数据位数过多。 ­

　　 （2）： 饱和度值太接近，导致相渗曲线的倾角变化很大。 ­

　　 （3）： 饱和度有很小变化但相对渗透率发生了很大变化。 ­

　　 解决办法： ­

　　 （1）：饱和度和相对渗透率最多给两位小数就够了。 ­

　　 （2）：检查相渗曲线的导数? 梢杂τ肊CLIPSE中的SCAL模块），导数要光滑。 ­

　　 （3）：将临界饱和度和束缚饱和度设为不同的值。 ­

5：端点标定： ­

　 在应用端点标定时，有时标定完后的相渗曲线倾角很大，标定后的毛管了很大。 ­

　　 解决办法： ­

　　 在三维显示中检查标定完的PCW,可以给PCW一个最大值来控制毛管压力。 ­

　　 输出每个网格标定后的相渗曲线进行检查。 ­

6：初始化： ­

　　 初始化最容易发生的问题是在初始时模型不稳定，流体在初始条件下就会发生流动，这也会导致模型不收敛。造成模型初始不稳定的主要有： ­

　　 （1） 手工赋网格饱和度和压力值。 ­

　　 （2）拟合初始含水饱和度。 ­

　　 解决办法： ­

　　 （1）尽量不要直接为网格赋压力和饱和度值，尽量由模型通过油水界面及参考压力来进行初始化计算。 ­

　　 （2）要想拟合地质提供的初始含水饱和度分布，应该进行毛管压力的端点标定，这样毛管压力会稳住每个网格的水，在初始条件下不会流动。 ­

　　 （3）可以通过让模型在没有任何井的情况下计算十年来检查初始条件下模型是否稳定，如果10年的计算模型压力和饱和度度没有变化，说明模型初始是稳定的。 ­

7：井轨迹： ­

　　 在进行井处理时井可能以之字型在网格中窜过，有可能发生井的实际窜过方向与模型关键字定义的方向不符，这也会导致不收敛。 ­

　　 解决办法： ­

　　 （1） 在三维显示中检查井轨迹。 ­

　　 （2） 如果井已经关掉，在模拟时不要给零产量，要用关键字把井关掉。 ­

　　 （3） 检查井射孔，井不要射在孤立的网格上。 ­

8：垂直管流曲线： ­

　　 有了垂直管流曲线很容易导致模型不收敛，这有两种可能： ­

　　 （1）曲线有交叉。 ­

　　 （2）曲线发生了外插。 ­

　　 解决办法： ­

　　 （1） 用前处理软件（ECLIPSE中的VFPi)检查曲线。 ­

　　 （2）在ECLIPSE中加EXTRAPMS关键字可以要求输出如果发生VFP插值后的警告信息。 ­

　　 （3）曲线应该覆盖所有井口压力，含水，油气比及产量。 ­

　 　（4）在ECLIPSE用WVFPEXP。 ­

9：其他解决办法： ­

　　如果模型数据没有问题，可以调整模拟器的收敛计算参数，对于ECLIPSE，可以做以下调整： ­

　　（1）调整TUNING中的最大时间步。如果模型每计算到30天就会截断时间步，可以将最大时间步调整为20天，这样计算会快很多。 ­

　　（2）调整TUNING中的最大线形迭代次数到70次。 ­

（3）降低TUNING中的线形收敛误差标准 ­

（4）对于组分模型用FREEZEPC和DPCDT.­

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马村区13356121628： 如何加快数模计算以及如何解决数模计算的收敛性问题? - ？
东郭览新抗：[答案] 模型不收敛的原因很多,网格参数,属性参数,流体PVT参数,岩石相渗曲线,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...

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东郭览新抗：数学建模比较重要的是发现数与数之间存在的关系.将关系用关系式完整的表达出来.

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东郭览新抗： 一、课内重视听讲,课后及时复习.新知识的接受,数模能力的培养主要在课堂上进行,所以要特别重视课内的学习效率,寻求正确的学习方法.上课时要紧跟老师的思路,积极展开思维预测下面的步骤,比较自己的解题思路与教师所讲有哪...

马村区13356121628： 怎么才能学好数学建模呢 - ？
东郭览新抗： 第一、学习好教材的常见建模案例,从中学会一些常见方法.至少建模题在你面前,你要知道这是什么问题,可以用那些方法.什么层次法,聚类分析啊...第二、熟悉一些计算软件,比如MATLAB,excel.特别强调,不能小觑excel的强大功能,对数据的处理,残差分析等都有用.MATLAB的矩阵运算很强大.第三、多看历年数学建模比赛的优秀作品,看看别人的方法是否创新.数学建模是一项没有标准答案的数学应用.创新,也大致符合实际就好.第四、多做模拟题,可以是各学校的校内比赛题.历年数学建模比赛真题啊...第五、参加比赛,3天3夜的共同努力,你会收获很多,团队精神、分工合理性等等.让你更喜欢数学建模.记得我的毕业论文就是做了一个数学建模......

马村区13356121628： 短时间内怎样准备数学建模啊? - ？
东郭览新抗： 首先要明白数学建模中最难的三个问题,1、如何用学到的数学思想来表述所面对的问题,所谓的建模.2、应用学到的数学知识解刚刚建立的数学模型,并进行优化.3、将刚刚得到的数学上的解解释为现实问题中的现象或者是方法.这三个过...