组分模型
多相多组分渗流数学模型——by 赵文齐
多相多组分渗流数学模型一、 模型的假设条件1. 油藏中的渗流为等温渗流；2. 油藏中的流体为油、气、水三相；3. 油藏内流体的流动为线性流动，即符合Darcy 定律；4. 油藏流体共分为Nc+1个组分，其中i=1、2、3、…、Nc 为烃、非烃组分，i=Nc+1为水组分；5. 油藏中油、气两相瞬时达到相平衡状态；6. 忽略重力的影响；7. 油水以及气水之间互不相容。
二、 渗流数学模型1、由连续性方程的一般形式()()0div q tρφρν∂++=∂ ，结合多相多组分渗流的特点，得到其连续性方程为：水组分的守衡方程：()()0w w w w w S div q tρφρν∂++=∂ (1) 对于任意烃非烃组分i 的守衡方程：()()0o g i o o i g g i o i g i o i g x S y S div x y x q y q t ρρφρνρν∂⎡⎤+++++=⎣⎦∂ （1,2,3,,i Nc = ） (2)2、系统中i 组分的摩尔总量方程：i i i Lx Vy z += (3)其中， 1L V += (4)3、相平衡方程： o g i i f f = （1,2,3,,i Nc = ） (5)4、组分约束方程：11Ncii x==∑ (6)11Ncii y==∑ (7)11Ncii z==∑ (8)5、毛管力约束方程：cow o w p p p =- (9) cgo g op p p =- (10)6、饱和度约束方程：1o g w S S S ++= (11)注：以上各式中，独立方程个数24Nc +，求解未知量为i x ，i y (1,2,3,,i Nc = )，o p ，o S ，w S ，L ，共24Nc +个，可以封闭求解。
g S 可由（11）求得， w p 和g p 可分别由（9）和（10）求得，i z 可由（3）求得，V 可由（4）求得。
油藏数值模拟基础
从离散的程度看，精度和速度是矛盾的。
三、 用途
• 油藏描述
• 油藏动态预测
• 驱油机理研究
1. 油藏描述
油藏描述是油田开发的基础，是一项系统工程，由多学科各种方
法联合研究的结果。油藏数值模拟作为一种方法，在油藏描述中起了一
定的作用。－不同的方法研究的尺度不同
1) 孔隙结构研究 ~10μm级
CT 、核磁共振 、图象分析仪、 微观驱油机理、毛管压力实验
油藏数值模拟基础
华北油田培训班课程
中国石油大学石油工程学院 2008年9月
第一章 油藏数值模拟进展
• 油藏数值模拟的基本概念
• 80年代的油藏数值模拟进展 • 90年代的油藏数值模拟进展
fluent 相变和组分输运模型
fluent 相变和组分输运模型Fluent 相变和组分输运模型引言：在工业领域中，相变和组分输运模型是非常重要的研究课题。
相变是指物质由一种相态转变为另一种相态的过程，而组分输运是指不同物质组分在相变过程中的传输行为。
这两个模型被广泛应用于材料科学、能源领域和环境工程等各个领域，对于理解物质的性质和优化工艺具有重要意义。
一、相变模型1. 相变的定义相变是指物质由一种相态转变为另一种相态的过程。
常见的相变包括固态到液态的熔化、液态到气态的汽化、气态到液态的凝结和液态到固态的凝固等。
相变过程中，物质的性质会发生显著变化，如体积、密度、热容等。
相变模型的研究可以帮助我们了解相变的机制和规律。
2. Fluent 相变模型Fluent 是一种流体力学仿真软件，可以用于模拟相变过程。
在Fluent中，相变模型的建立是基于质量守恒、能量守恒和动量守恒等基本原理。
通过对物质的物理性质和相变过程的参数进行建模，可以模拟相变过程中的温度分布、相变界面的位置和形态等。
3. 相变模型的应用相变模型在材料科学、能源领域和环境工程等领域有着广泛的应用。
例如，在材料科学中，相变模型可以用于研究材料的相变动力学行为，优化材料的制备工艺。
在能源领域，相变模型可以用于设计高效的能源转换装置，如汽车发动机和太阳能电池等。
在环境工程中，相变模型可以用于模拟污染物的传输和转化过程，指导环境保护和治理工作。
二、组分输运模型1. 组分输运的定义组分输运是指不同物质组分在相变过程中的传输行为。
在相变过程中，物质的组分会随着时间和空间的变化而发生迁移和扩散。
组分输运模型的研究可以帮助我们了解不同组分之间的相互作用和传输机制。
2. Fluent 组分输运模型Fluent 软件提供了多种组分输运模型，包括质量输运、热输运和动量输运等。
这些模型可以用于模拟物质的扩散、传输和混合过程。
通过对物质的组分浓度和组分输运参数进行建模，可以模拟组分在相变过程中的传输行为。
PUREX流程主要组分分配比模型及台架实验的模拟
PUREX流程主要组分分配比模型及台架实验的模拟核燃料后处理一直以来都是核燃料循环中十分重要的一个环节。
目前普雷克斯(PUREX)流程是国际上主流的后处理工艺流程,自从上个世纪五十年代投入工
业应用以来,如何选择理想的工艺条件和如何优化工艺参数一直是一个研究热点。
随着计算机模拟技术的进步,普雷克斯流程模拟仿真已经在后处理领域中发挥越来越重要的作用。
一套准确可靠的模拟仿真软件可以帮助研发人员高效、安全、低成本地设计和优化流程的工艺。
本文在对普雷克斯流程仿真模型研究成果广泛调研的基础上,建立并优化了铀、钚、硝酸、亚硝酸、锆、钌的分配比模型,对铀、钚、硝酸的改进模型进行了验证,与实验值的平均偏差分别为6.22%、6.43%和2.85%。
根据普雷克斯流程设计经验建立了混合澄清槽萃取模型,在模型中引入了级效率概念,使用不动点
迭代法建立了稳态萃取模型的求解算法,并借助MATLAB计算平台开发了计算程序。
并在模块化的理念下编写程序,保证了其可维护性与可拓展性。
最后参考国内外发表的普雷克斯流程台架实验数据,使用开发的计算程序进行计算,通过对
计算结果与实验数据的分析比对,三组拟合优度值为98%,94%和71%。
模拟结果总体可靠,并对拟合优度较低的实验组进行了分析,归纳了偏差形
成的原因。
大型多组分天然气管网系统稳态组分分布模型
DOI ：10.3969/j.issn.1001-2206.2023.06.002大型多组分天然气管网系统稳态组分分布模型薛向东1，2，宋永红1，张博3，朱峰2，阎涛21.西安交通大学软件学院，陕西西安7100492.国家管网集团科学技术研究总院分公司，河北廊坊0650003.国家管网集团建设项目管理公司，河北廊坊065000摘要：随着“全国一张网”油气体制改革理念的提出，混输管网将成为未来天然气管网的发展趋势之一。
来自不同气源、具有不同组分的天然气将掺杂在同一张管网中输送，使得管网中天然气组分占比难以确定。
为满足管网精准调控的需求，准确掌握管网气体组分运移过程，提出了天然气管网稳态组分占比计算模型。
模型包含两个约束方程，基于管网整体与全部组分建立矩阵并直接求解，可以得到所有组分在管网中的分布情况。
基于提出的稳态管网组分占比计算模型，编制了8节点任意结构稳态天然气管网组分占比计算程序，采用国外某商业软件进行验证，模型平均误差低于0.6%。
关键词：天然气管网；管网仿真；组分跟踪Component distribution model in large-scale multi-component natural gas transmission pipeline network systemXUE Xiangdong 1,2,SONG Yonghong 1,ZHANG Bo 3,ZHU Feng 2,YAN Tao 21.School of Software Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China2.PipeChina Institute of Science and Technology,Langfang 065000,China3.PipeChina Construction and Management Company,Langfang 065000,ChinaAbstract：Due to the idea of a shared national pipeline network for oil and gas system reform,a mixed natural gas transmission pipeline network will become a trend in the future.Natural gas from different gas sources with different components will be mixed in the same pipeline network,making it difficult to determine the ratio of natural gas components in the pipeline network.In order to meet the demand for precise control of the pipeline network and accurately grasp the migration process of gas components in the pipeline network,a model for calculating the steady-state component ratio in the natural gas pipeline network is proposed.The model contains two constraint equations and can be directly solved by establishing matrixes based on the overall pipeline network and all components.Therefore,the distribution of all components in the pipeline network can be obtained.Based on the model for calculating the steady-state component ratio in the natural gas pipeline network,a program for calculating the ratio of steady-state components in the natural gas pipeline network with an 8-node arbitrary structure is developed and verified by foreign commercial software.The average error of the model is less than 0.6%.Keywords：natural gas pipeline network;pipeline network simulation;component tracking天然气管网系统的稳态组分占比计算是指，在稳态工况下，以水力仿真所得气体体积流量与流向参数为基础，通过稳态组分跟踪模型求解管网内各节点与任意管道处的每种组分的占比。
组分输运模型和多相流模型
组分输运模型和多相流模型
组分输运模型和多相流模型是现代化工过程中的重要工具，它们可以帮助工程师预测物质在不同状态下的输运、转化和分离过程，进而优化工艺流程、提高产能和改进产品品质。
以下是对这两种模型的详细阐述：
组分输运模型：
组分输运模型是描述化学物质在流体中扩散、漂移和对流运动的微分方程模型。
它可以考虑物质在不同状态下（如气态、液态、固态）的输运行为，并与其他流体性质（如速度、温度、密度）相互作用。
通常，组分输运模型是建立在质量守恒和动量守恒基础之上的，通过假设化学物质质量分数的变化来描述物质输运与反应过程，从而在特定边界条件下求解出物质的分布和浓度。
多相流模型：
多相流模型是描述多种物质（如气体、液体、固体）在不同状态下混合、转化和运动的模型。
它可以应用于化工、石油、能源等领域中的多种物质的相互作用的研究。
多相流模型可以对物体的形态、流速、质量等各个参数进行综合分析，在毫秒至微秒的时间尺度内，对物质变化的规律进行刻画，从而更好地理解和优化物质流动过程。
在实际应用中，组分输运模型和多相流模型通常会相互结合，形成一个完整的工程模型。
例如，在药物研发中，通过组分输运模型可以计算药物在体内的传输和代谢，而通过多相流模型可以预测药物在体内
的吸收和分布情况。
这些模型有助于加速产品研发和生产过程，从而为不同领域的工程师和科学家提供强而有力的研发和创新工具。
[整理版]组分模型数值模拟进门指南
![[整理版]组分模型数值模拟进门指南](https://img.taocdn.com/s3/m/0f7c4e1e591b6bd97f192279168884868762b8ff.png)
我一直在考虑怎么样写组分模型数值模拟入门指南。
组分模拟要涉及到状态方程（EOS）,闪蒸计算，热动力方程等理论方面的知识。
在实际做组分模拟时，你并不需要完全掌握这些知识，但你至少应该有一定了解。
我在后面会做一点简单的介绍，但希望大家自己化些时间去学这部分知识。
我写的还是以应用为主（这部分内容可能是国内出版的数模书籍中最缺乏的），大家需要参考其他组分模拟理论方面的书籍。
做组分模拟前应该有很好的黑油模拟的基础。
你应该先把黑油模拟做好以后再开始做组分模拟。
在我写的过程中，我也假定你已经很好地掌握了黑油模型。
涉及到黑油方面的内容时我不会做重复介绍。
如果你有疑问，可以参照我以前写的黑油模拟入门指南。
关于组分模拟，大家首先会有下面一些疑问。
为什么要做组分模拟？在什么情况下需要做组分模拟？组分模拟与黑油模拟有什么区别？组分模拟结果是不是一定比黑油模拟好？组分模拟用多少组分比较好？我先试着回答一下这些基本问题，然后我再介绍具体如何做组分模拟。
我们都知道，地下的流体的组成实际上是非常复杂的，可能含有成百上千的组分。
地下流体以油或气相的形式存在。
对于大多数油藏，我们基本上可以把地下流体分为两个组分，及油组分和气组分。
油组分以油相的形式存在，气组分以气相的形式存在。
两个组分会发生物质交换，及气组分会溶解到油相，油组分也会从气相挥发（油和气都不会溶解于水）。
这两个组分之间的物质交换可以用溶解油气比和（或）挥发气油比来表示。
溶解油气比和挥发气油比都只是压力的函数。
地下油气相的密度可以通过地面油气相的密度，溶解油气比以及体积系数来计算。
油气相的体积系数也只是压力的函数。
同样地下油气相的粘度也是压力的函数。
这就是我们所熟悉的黑油模型。
对于大多数油藏，采用这样的处理方式计算结果是有保证的。
但并不是所有油藏都可以这样处理。
比如凝析气藏，气藏温度很靠近临界温度，在开发过程中有许多独特的特性。
在井底附近，压力低于露点压力，油相（重组分）析出而且饱和度大于临界含油饱和度，这时会发生油气两相流动。
fluent多组分多相流模型_理论说明
fluent多组分多相流模型理论说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨fluent多组分多相流模型的理论说明。
随着科学技术的不断发展，多组分多相流模型在各个领域中得到了广泛应用。
该模型能够考虑多种组分和相态的存在，从而更准确地描述复杂的流体行为。
1.2 文章结构文章共分为五个部分，每个部分都包含了相关的内容。
首先，在引言部分介绍了本文的概述和结构。
接下来，第二部分将详细解释多组分流动模型、多相流动模型以及Fluent软件中的多组分多相流模型。
第三部分将探讨该模型在化工工艺过程、石油与天然气行业以及环境工程领域中的应用场景。
第四部分将评估该模型的优势和挑战，并提出可能面临的问题。
最后，在结论部分总结了主要观点和发现，并提出了对未来研究方向的展望和建议。
1.3 目的本文旨在深入理解fluent多组分多相流模型，并研究其在不同领域中的应用场景。
通过对该模型进行理论说明和分析，我们可以更好地了解其优势、挑战以及潜在问题。
此外，在总结主要观点和发现的同时，本文还将对未来的研究方向提出展望和建议，为该领域的科学研究和工程实践提供指导。
2. 多组分多相流模型理论说明：2.1 多组分流动模型：多组分流动模型是描述在系统中同时存在多个物质组分时的流动行为的数学模型。
在多组分流动模型中，每个物质组分都被视为一个单独的相，并且通过质量守恒方程和动量守恒方程来描述每个组分的运动。
此外，还引入了物质浓度、温度、压力等参数来完整描述系统状态。
2.2 多相流动模型：多相流动模型是用于描述具有不同物理性质的两种或更多相互作用的复杂系统中的流体行为的数学模型。
在传统单相流动模型中，假设介质是均匀连续的，但在实际情况下，往往存在着两种或者更多不同相态之间的界面。
因此，通过引入界面张力、表面张力等参数以及液滴或气泡等微观结构来描述这些不同相态之间的交互关系。
2.3 Fluent中的多组分多相流模型：Fluent是一种常用于计算流体力学仿真软件，在其中提供了丰富有效的多组分多相流建模工具和方法。
fluent中的组分输运模型
fluent中的组分输运模型Fluent中的组分输运模型引言：在工程领域，我们经常需要分析和解决许多涉及流体和气体的输运问题。
ANSYS Fluent作为一款流体力学模拟软件，提供了一种强大的工具，可以用于模拟和分析各种流体输运现象。
其中，组分输运模型是Fluent中的一个重要模块，用于研究液体或气体中不同组分的输运行为。
本文将介绍Fluent中的组分输运模型的原理和应用。
一、组分输运模型的基本原理组分输运模型是基于质量守恒和组分守恒的原理进行建模和计算的。
在Fluent中，每个组分都有自己的质量分数，用于描述该组分在流体中的比例。
组分的输运行为包括扩散、对流和反应等过程。
1. 扩散过程扩散是指组分在浓度梯度作用下从高浓度区域向低浓度区域的传递过程。
在Fluent中，可以通过设置组分的扩散系数来模拟这一过程。
扩散系数是一个与温度和压力相关的参数，用于描述组分在流体中的扩散速率。
通过求解质量分数的扩散方程，可以计算出组分在流体中的浓度分布。
2. 对流过程对流是指组分随着流体运动而传输的过程。
在Fluent中，可以通过设置组分的速度和流体的速度场来模拟这一过程。
对流速度通常由流体的速度场和质量分数梯度共同决定。
通过求解质量分数的对流方程，可以计算出组分在流体中的输运速率。
3. 反应过程反应是指组分之间发生化学反应或物理反应的过程。
在Fluent中，可以通过设置反应速率和反应方程来模拟这一过程。
反应速率通常由温度、压力和组分浓度等因素决定。
通过求解质量分数的反应方程，可以计算出组分之间的反应速率。
二、组分输运模型的应用组分输运模型在许多工程领域中都有广泛的应用。
下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 化学反应工程在化学反应过程中，组分的输运行为对反应的速率和产物的生成有重要影响。
通过使用Fluent中的组分输运模型，可以模拟和优化化学反应的过程，预测产物的生成和反应速率。
2. 燃烧工程燃烧是指可燃物与氧气发生反应释放能量的过程。
组分模型进阶1
5 模型初始化组分模型同黑油模型一样，可以采用平衡初始化方法，手工建立初始场分布方法和拟合初始含水分布方法。
下面对各种方法进行一一介绍。
5．1：平衡初始化方法：我们在黑油模型入门指南中介绍黑油模型的平衡初始化步骤为：（1）计算过渡带高度。
由油水界面和油气界面深度以及相渗曲线提供的最大毛管压力计算。
（2）计算每一个网格初始的油相，水相，气相压力分布。
首先将在流体属性部分提供的油，气，水地面密度折算为地下密度。
基于参考点的深度和对应压力以及油水界面，油气界面深度，过渡带高度，结合油，气，水地下密度计算其他深度处的油，气，水相压力。
（3) 由每个网格的油，气，水压力计算油水和油气毛管压力（4) 计算饱和度分布。
这部分计算主要用你提供的相渗曲线端点值。
将油水界面以下的含水饱和度设为你在油水相渗曲线中提供的最大含水饱和度，通常为1。
将油气界面以上的含气饱和度设为你提供的油气相渗曲线的最大值。
油气界面以上的含水饱和度为束缚水饱和度。
在油区的含油饱和度为1减束缚水饱和度。
在过渡带的含油和含水饱和度由你提供的毛管压力曲线得到。
组分模型的初始化与黑油模型有相同之处。
组分模型也是先计算模型所有网格初始压力，然后根据油水，油气界面，毛管压力曲线，相渗曲线端点值来计算初始饱和度的分布。
不同之处在于组分模型不光需要保证初始压力和饱和度场的平衡，同时也需要保证初始组分分布的平衡。
组分是否平衡是通过状态方程来计算的。
你如果采用平衡初始化方法，你需要指定参考深度，参考深度对应的压力，油水界面，油气界面信息。
同时你也需要指定初始油相或气相对应某深度或随深度变化的组分组成。
如果你的油气界面在油藏内（初始是油气两相分布），你的参考深度应该设在油气界面，同时参考深度对应的压力应该等于饱和压力。
你的输入参考压力，参考深度，油气界面与你输入的组分组成应该匹配，否则很容易造成初始不平衡。
比如你输入的油气界面在3000米，那么在3000米以下应该是油相。
数学模型-数学模型的分类和推导原则_
式中 Perc凝析油组分在油相中的质量分量； Rs 气相中凝析油组分质量分量； Qog 凝析油组分的注入或采出； • 重烃组分
o kkro1 perc po o gD q0o o so 1 perc t o
1 k p 1 r 质量守恒方程： r r r 2 r k p k p z z t
2、运动方程
1) 牛顿流体 • 单相
2
2 cij j S j j 1
i 1,2, , N
3) 辅助方程 • 逸度方程
fi fi
L v
式中 fiL i 组分的油相逸度； fiv i 组分的气相逸度； • 各组分的质量分量之和等于1
xi 1
i 1 N
yi 1
i 1
数学模型
• • • • • • • 数学模型的分类和推导原则 组分模型（黑油模型和凝析气藏） 双重介质模型（黑油） 注蒸汽热采模型 聚合物驱模型 三元复合驱模型 水平井模型
第一节 数学模型的分类和推导原则 一、数学模型的分类
1. 按空间维数来分 零维 一维 二维 三维 2. 按流体相数来分 单相 两相 三相 3. 按流体组分来分 单组分 两组分 … N组分 4. 按岩石类型来分 单重介质（砂岩） 双重介质（碳酸盐岩）
c , p f
c , p f
ji
j
j
j
4. 未知数和方程数
未知数 未知数符号 Cig Cio Ciw P g P o Pw S g S o Sw 总计 数量 N N N 3 3 3N＋6 方程式 质量守恒方程 饱和度方程 组分平衡方程 质量分量和式 毛管压力方程 总计 方程数 数量 N 1 2N 3 2 3N＋6
pipesim节点分析和模型建立
目录作业一：节点分析 (1)任务一 (1)任务二 (3)作业二：模型建立 (7)作业一：节点分析任务一：问题一：打开Wellhead Nodal Analysis 模型和Bottom Hole Nodal Analysis模型，观察模型的主要构成有什么部分，两者之间的区别是什么？答：图1 节点位于井底图2 节点位于井口这两个模型的主要构成部分是：完井段、解节点、垂直（水平）井筒和节点。
俩者之间的区别是：（1）当节点位于井底时，整个油藏系统被分为了两部分，分别是油藏中的流动部分和油管鞋到分离器的管流系统，这时我们设定一组产量，分别求两个系统的压力，得到的是该系统在给定条件下的油井产量和井底流压；（2）当节点位于井口时，整个油藏系统被分为了从油藏到井口和从井口到分离器这两部分，这时同样设定一组压力，得到的是该井在所给条件下的产量和井口压力。
问题二：对Wellhead Nodal Analysis 模型、Bottom Hole Nodal Analysis模型打开节点分析，观察其流入流出敏感参数分别是什么？答：图3 节点在井口的敏感性参数图4 节点在井底的敏感性参数节点在井口的模型，流入的敏感性参数是采油指数，流出的敏感性参数是油管直径。
节点在井底的模型，流入的敏感性参数是地层压力，流出的敏感性参数是出口压力。
问题三：分别运行节点分析，观察两个模型的输出结果图的形状，并思考为什么？答：图5 井口为求解点结果图图6 井底为求解点结果图当以井口为求解点时：对于流入曲线，采油指数为单位生产压差下的日生产量，设定相同的产量，采油指数越大，所需要的生产压差越小，井口压力就越高，当产量较低时，气体的滑脱损失占主导地位，不同采油指数的生产方式所消耗的压降相同，所以各条曲线在起初重合；对于流出曲线，管径越小，对流体的摩擦阻力越大，所需要的井口压力越大。
当以井底为求解点时：对于流入曲线，原始地层压力越小，曲线与Y轴的交点越低；对于流出曲线，井口压力越高，所需要的井底压力也越高。
CMG软件-组分模型高压物性实验方法
1地层岩石与流体（包括注入流体）之间的相互作用，以及流体与流体间的相互作用是油藏数值模拟研究的重要内容之一。
而相态模拟是研究流体（包括地层流体和注入流体）间相互作用的必要手段，也是油藏数值模拟能否正是准确地表征油藏流体流动的前提。
为了研究油藏流体在注入气前后的物理化学性质变化，首先要对所确定的油气井进行取样和配样，然后模拟计算饱和压力、恒组成膨胀（CCE ）、定容衰竭（CVD ）、多级脱气（DLT ）分离等实验。
将此配样作为基础，注入一定比例的气体，研究在不同温度和压力下流体混合物相态的变化。
1、原油组分的劈分与合并表2－1为肇44－26井油藏区块原始地层流体组成（数据来自西南石油学院《N 2、空气-地层原油体系相态特征综合研究》），由表可以看出，该流体中C 1含量为12.17%，C 2～C 6中间烃含量为25.69%，C 7+重质组分含量较高，摩尔含量为61.46%；C 7+的密度为0.88 g/m 3，分子量为190.69g/mol ，属于普通黑油。
表2-1 原始地层流体组成 表2-2 原始地层流体拟组分划分为了便于数值模拟计算，按组分性质相近的原则，使用CMG-WINPROP 软件对本次研究油藏区块原始地层流体组分劈分并归并为如下7个拟组分，即：N 2、CO 2、C 1、C 2～C 4、IC 5～C 6、C 7～C 10、C 11～C 24，如表2－2所示。
在参数优化过程中重点考虑对原油性质和流动性质影响较大的饱和压力、气油比、密度、等组成膨胀性质等拟合效果。
2、原油PVT相态拟合利用CMG-WinProp软件对本次研究的原始地层流体高压物性PVT实验数据进行拟合计算，得到能反应地层流体实际的性质变化和流体PVT参数特征的流体模型。
需要调整的参数，见图2-1：图2-1 原油PVT相态拟合需要调整的参数将饱和压力和密度的权重设为5，油气比和体积系数的权重分别为3和2。
经过参数调整，最终的拟合效果见表2-3。
油藏数值模拟中几种主要的数学模型
油藏数值模拟中⼏种主要的数学模型1、⿊油模型（Black Oil ）：⿊油模型是指⾮挥发性原油的数学模型，是相对于油质极轻的挥发性油⽽⾔，因油质重⽽⾊泽较深，故称之为⿊油其基本假设为：<1> 油藏中的渗流为等温渗流； <2> 油藏中最多只有油⽓⽔三相，每⼀相的渗流均遵守达西定律；<3> 油藏烃类只含有油⽓两个组分，油组分是指将地层原油在地⾯标准状况下经历分离后所残存的液体，⽽其组分是指全部分离出来的天然⽓。
油藏状况下油⽓两种组分可能形成油⽓两相，油组分完全存在于油相中，⽽⽓组分则可以以⾃由⽓的形式存在于⽓相内，也可以以溶解⽓的⽅式存在于油相中，所以地层中油相应为油组分和⽓组分的某种组合。
常规⿊油模型⼀般不考虑油组分向⽓组分的挥发过程；<4> 油藏中⽓体的溶解和逸出是瞬间完成的，即认为油藏中油⽓两相瞬时地达到相平衡状态；<5> 油⽔之间不互溶；<6> 由于天然⽓在⽔中溶解度很⼩，可以认为它不溶于⽔。
油⽓⽔三相渗流基本微分⽅程：g ()()()()[()]()()ro o o o o o o o ro gd rg g gd o g g o og g g s o go g rw w w w w ww w kk S P D q t kk kk S S P D P D R q q t kk S P D q t ρφργµρρφρφργγµµρφργµ-?+=??+?-?+??-?++=?-?+=油相：⽓相：⽔相：油⽔两相渗流基本微分⽅程：g()()()()ro og og o o o o o rw w w w w w w w kk S P D q t kk S P D q t ρφργµρφργµ-?+=-?+=?油相：⽔相：注意：1、式中的产量项是以质量计的单位时间内单位地层体积的产出（注⼊）量；2、og o gd ρρρ=+，地⾯油的相对密度为地⾯油与溶解⽓相对密度之和。
双组分Langmuir模型曲线
双组分Langmuir模型曲线双组分Langmuir模型曲线的相关应用：双Langmuir模型曲线不但可以用来描述超临界二氧化碳（高达20MPa，80℃）在煤上的吸附规律，而且也可以用来准确计算高温高压状态下等量吸附热。
双Langmuir模型不但可以用来预测不同温度下的等温吸附曲线，而且可以合理解释不同温度下等温吸附曲线相互交叉的原因。
不同温度下等温吸附曲线交叉可以简单的归结于气体的PVT（压力-体积-温度）特性，并不是一种新的试验现象。
在恒定的环境温度下，随着吸附量的增加，二氧化碳在煤上的等量吸附热也随之减小。
在相同的吸附量条件下，环境温度越高，等量吸附热越小。
双Langmuir曲线应用，对于准确估算二氧化碳在煤层中的封存总量，地层条件下游离气和自由气的比例，以及建立正确的二氧化碳在煤层中的运移模型奠定了基础。
双组分Langmuir模型曲线的数学推导若假定式酶对纤维的吸附过程要快于产物形成过程，即k》k，在纤维素酶与纤维素反应体系中，当纤维素酶与纤维吸附达到平衡时，存在式中，K为吸附平衡常数( mol/L )；〔e〕为吸附平衡时液相中游离的酶浓度；〔es〕为酶与纤维吸附形成复合物的浓度( mlo /L )；〔s〕为未吸附酶的纤维素底物的浓度(mlo/L )，其中lmol 重量的纤维素底物能够吸附lmol的酶蛋白。
在棉纤维浓度较高的条件下，酶对纤维的吸附过程很快，在极短时间内，纤维结合酶蛋白量已接近最大值；当吸附时间达30mni 时，纤维吸附酶的速率已趋于零，表明纤维吸附酶已经达到平衡。
而在〔s〕较低的情况下，纤维吸附酶的速率相对较低，随处理时间增长，吸附酶量逐渐增加，但处理30min之后也趋于平衡。
不同浓度的S F纤维素酶在棉、粘胶和亚麻纤维的浓度、温度50℃的条件下，分别处理30mni，测得的纤维吸附的酶蛋白量〔ES 〕和溶液中游离酶蛋白量〔p〕的关系可见，棉、粘胶和亚麻纤维在不同浓度SF纤维素酶处理时，吸附达到平衡后的与存在良好的直线关系，其结果与双倒数形式显著线性相关，且在0.01 水平下其相关系数均大于0. 978，这也从另一方面证明了吸附方程式是合理的。
人体组成的五层次模型,说明人体组分应用相关领域
人体组成的五层次模型,说明人体组分应用相关领域
人体组成的五层次模型是指将人体组成分为五个层次或组分：细胞、组织、器官、系统和整体。
每个层次都有其独特的结构和功能，相互协调工作以维持人体的正常运行。
这个模型在许多相关领域中有着广泛的应用。
1.细胞层次：细胞是构成人体的最基本单位，研究细胞层次可以深
入了解人体生物化学、遗传学、细胞生物学等领域。
它在癌症研究、细胞治疗和基因编辑等生命科学研究中起着重要作用。
2.组织层次：组织是由相似细胞组成的结构，如肌肉组织、神经组
织等。
研究组织层次可以帮助理解组织的结构和功能，对组织学、解剖学、病理学等医学领域具有重要意义。
3.器官层次：器官是由多个组织组成的功能单位，如心脏、肺、肝
脏等。
研究器官层次可以深入了解器官的生理学、病理学和器官移植等医学领域。
4.系统层次：系统是由多个器官协同工作以实现特定功能的集合体，
如循环系统、呼吸系统、消化系统等。
研究系统层次可以揭示不同系统之间的相互作用和调节机制，对生理学、病理学、临床医学等有重要意义。
5.整体层次：整体层次指整个人体作为一个有机整体的研究。
它涉
及身体结构、功能、心理、社会等方面，对于人体生理学、健康科学、运动科学、心理学等多个领域具有广泛应用。
人体组成的五层次模型在医学、生理学、健康科学、运动科学、生物
学等领域中被广泛应用。
它有助于理解人体结构与功能的层次性组织，对于研究人体健康、疾病机制、药物研发、康复治疗和运动训练等方面具有重要意义。
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组分模型入门指南我一直在考虑怎么样写组分模型数值模拟入门指南。
组分模拟要涉及到状态方程（EOS）,闪蒸计算，热动力方程等理论方面的知识。
在实际做组分模拟时，你并不需要完全掌握这些知识，但你至少应该有一定了解。
我在后面会做一点简单的介绍，但希望大家自己化些时间去学这部分知识。
我写的还是以应用为主（这部分内容可能是国内出版的数模书籍中最缺乏的），大家需要参考其他组分模拟理论方面的书籍。
做组分模拟前应该有很好的黑油模拟的基础。
你应该先把黑油模拟做好以后再开始做组分模拟。
在我写的过程中，我也假定你已经很好地掌握了黑油模型。
涉及到黑油方面的内容时我不会做重复介绍。
如果你有疑问，可以参照我以前写的黑油模拟入门指南。
关于组分模拟，大家首先会有下面一些疑问。
为什么要做组分模拟？在什么情况下需要做组分模拟？组分模拟与黑油模拟有什么区别？组分模拟结果是不是一定比黑油模拟好？组分模拟用多少组分比较好？我先试着回答一下这些基本问题，然后我再介绍具体如何做组分模拟。
我们都知道，地下的流体的组成实际上是非常复杂的，可能含有成百上千的组分。
地下流体以油或气相的形式存在。
对于大多数油藏，我们基本上可以把地下流体分为两个组分，及油组分和气组分。
油组分以油相的形式存在，气组分以气相的形式存在。
两个组分会发生物质交换，及气组分会溶解到油相，油组分也会从气相挥发（油和气都不会溶解于水）。
这两个组分之间的物质交换可以用溶解油气比和（或）挥发气油比来表示。
溶解油气比和挥发气油比都只是压力的函数。
地下油气相的密度可以通过地面油气相的密度，溶解油气比以及体积系数来计算。
油气相的体积系数也只是压力的函数。
同样地下油气相的粘度也是压力的函数。
这就是我们所熟悉的黑油模型。
对于大多数油藏，采用这样的处理方式计算结果是有保证的。
但并不是所有油藏都可以这样处理。
比如凝析气藏，气藏温度很靠近临界温度，在开发过程中有许多独特的特性。
在井底附近，压力低于露点压力，油相（重组分）析出而且饱和度大于临界含油饱和度，这时会发生油气两相流动。
在远离井底附近，可能压力也低于露点压力，但含油饱和度低于临界含油饱和度，这时只有气相发生流动。
在气藏中没有油相的析出，只是纯气相流动。
所以在井底会有三个流动带，每个流动带的特性都不同。
我们需要用到组分模型计算每个流动带的组分变化，是哪些组分从气相析出，析出的组分含量，这样我们可以计算出各个组分在油相和气相中的含量，从而得到油气相的饱和度，密度，粘度等属性。
这样你的油气属性不像黑油模型那样只是压力的函数，在组分模型中它们同时也是组分的函数.我在后面会专门用一个章节介绍如何模拟凝析气藏，包括非达西流动，相渗曲线随流速的变化，井底附近拟压力处理等等。
另一种需要用到组分模型的情况是注气驱。
对于黑油模型，任何注入气都没有区别。
但实际上，不同的注入气，驱替效率不同。
如果是混相驱，不同的注入气最小混相压力也不同。
我们必须知道注入气的组成，才能更好的模拟驱替过程。
其他一些需要用到组分模型的情形有挥发油藏的模拟，组分分布变化显著的油气藏模拟，地层温度差别显著的油气藏以及机理性研究等。
全球估计至少百分比七十以上的数值模拟模型都是黑油模型，组分模型不多。
一个制约组分模型应用的主要原因是计算时间。
组分模型比黑油模型计算要慢很多。
组分模型每一个时间步都要进行闪蒸计算，这部分计算可能占整个计算量的一半时间。
组分越多，闪蒸计算所需要的时间越多。
多一个组分，组分模型总计算时间可能会多出三倍。
通常组分模型大都选用6到8个组分，不会更多。
1 认识组分模型的输出结果我之所以一开始就介绍对组分模型的输出结果的认识是因为我认为这是非常重要的一部分。
比如说你建的是组分模型，你在做历史拟合，拟合油田产油量，产气量。
首先你就应该知道模型计算的产油量，产气量与你实际测量的产油量，产气量是不是同一种情形。
模型计算输出的每口井产量都是针对分离器的产量。
比如你有三级分离器，模型输出的产油量是最后一级分离器时的产油量。
模型计算输出的产气量是每一级分离器分离的气量都折算到标准条件下的气量之和。
折算过程是用理想状态方程：Psep*Vsep/Tsep = Pstd*Vstd/Tstdsep: 分离器std: 标态P: 压力V：体积2T: 温度有时候你可能要拟合湿气的产量。
模型计算输出的湿气产量是井口碳氢产量用理想状态方程折算到标态下的产量。
你可以理解为分离器之前的碳氢产量。
1摩尔理想气体在标态下占的体积为379.48立方英尺，那么湿气产量就应该等于井的摩尔产量乘以379.48。
你最好先找一个你使用的软件安装自带的组分模型，然后运行该模型，输出计算的油，气产量，湿气产量，摩尔产量，每级分离器的油气产量，然后自己手工算一下它们的关系。
然后你可以尝试改变分离器条件（你需要定井底压力生产），你会发现你的油气产量发生了变化，但湿气产量并没有发生变化。
2 建立组分模型需要输入的参数组分模型输入参数大多数与黑油模型一样。
2．1：模型网格改造：完全一样2．2：模型网格属性：完全一样2．3：相渗曲线：完全一样2．4：毛管压力：完全一样2．5：岩石压缩：完全一样2．6：分区设臵：基本一样。
但组分模型还可以设EOS分区。
不同EOS 分区可以赋不同的EOS参数。
如果油田同时开采多套流体属性不同的油气藏，你可能需要进行EOS分区。
不同EOS分区要求有相同的组分，比如如果一个EOS 分区用了N2, CO2, C1, C2, C3, C456, C7+, 那么另一套EOS也应该用这几个组分，只不过对不同分区，它们的摩尔组成不同，EOS参数也可能不同。
如果你要采用多个EOS分区，你最好将EOS分区和平衡区设为一致。
否则的化你的模型可能不会稳定。
因为在组分模型中，你的油，气相的密度，饱和度等都是由EOS状态方程计算的，在进行初始化计算时，模型不光要保证压力，饱和度平衡，同时要保证热动力平衡（这部分在后面的模型初始化部分会详细介绍）。
你的EOS分区如果与平衡区不一致，很可能会导致流体初始不平衡。
2．7：流体参数：这是黑油模型和组分模型数据输入差别最大的地方。
黑油模型输入的是油，气的体积系数，粘度与压力的关系，油气比与压力的关系，这些关系都是以表的形式输入，软件在计算时直接查这些表，以及做相应的内插和外插值。
但不做其他计算。
组分模型完全不同，组分模型输入的是EOS状态方程参数。
这些参数包括各个组分的命名，临界温度，临界压力，临界Z因子，分子量，偏心因子，OMEGAA,OMEGAB,参考密度，参考温度，二元相关系数，体积偏移等。
同时需要输入所应用的状态方程，油藏温度，组分的组成或组分组成随深度的变化。
如果粘度计算采用LBC相关式，那么还需要输入LBC系数。
如果模拟混相驱的化，需要输入等张比容来计算油气相界面张力。
油气的地面密度不需要输入，只需要输入水的地面密度，EOS状态方程会计算油气相的地面密度。
如果地面EOS状态方程参数与地下不同，那么可以输入地面条件下的EOS状态方程参数。
模型在做地面分离器计算时，会应用地面条件下的EOS状态方程。
2．8：初始化设臵：黑油模型和组分模型输入参数很相近，但软件初始化计算方法有所不同，我在后面会详细介绍组分模型的初始化计算方法。
在这部分还需要定义油田分离器条件。
软件应用油田分离器条件计算地面储量。
2．9：生产控制部分：对于组分模型，对每口生产井或井组，需要定义生产井或井组对应的分离器条件。
软件应用地面分离器条件计算井的地面油气产量。
如果注气的化，不光需要指定注入量控制，还需要指定注入气的组分。
如果是气回注的化，只需要指定回注哪个井或井组的气，气的组分会自动计算。
如果有些气是用于出售或燃料，那么在计算回注量前，模型会先扣除这些气量。
3 准备PVT数据我们上面说过，做组分模拟通常选用6个到8个组分就可以了。
那么应该选哪些组分？下面是建议的工作流程：3．1：用你的PVT处理软件先辟分加组分（C7+或C12+等）。
3．2：辟分完后拟合饱和压力，拟合相图，拟合实验室结果。
3．3：组分合并。
将辟分后的加组分合并为2到3个组分，保留C1为独立组分，将中间组分（C2,C3,C4,C5,C6）合并为两个组分。
对于非烃类组分，可以合并到烃类组分或设为独立组分。
3．4：重新拟合实验室数据3．5：输出EOS参数。
最好选用三参数状态方程，两参数状态方程不能准确预测液体密度。
粘度计算最好选用Pedersen方法，此方法比LBC方法精确。
4 PVT实验拟合PVT实验拟合时，掌握EOS状态方程是基础。
EOS状态方程有多种类型，比如二参数PR状态方程，三参数PR3状态方程，二参数SRK状态方程，三参数SR K状态方程，RK,ZJ,SW状态方程等。
不同的状态方程有时候计算出来的结果差别可能很大，这其中最常用的是三参数PR3状态方程。
对于纯组分（C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6)而言，随着组分摩尔分子量的增加，组分的临界温度，沸点，临界体积，偏心因子，液体密度都是增加的，而临界压力和临界Z因子随组分摩尔分子量的增加是减小的。
如果在你拟合以后这种单调性发生了变化，那你的拟合肯定有问题。
另外流体取样有井底取样和井口取样，在做井底取样时要保证样品在饱和压力以上。
井口取样通常是实验室根据生产油气比将井口的油样和气样在实验室生成代表油藏条件的样品。
当然你不可能影响取样，但你应该知道你拿到PVT实验报告的取样流程。
如果取样有问题，样品根本不能代表油藏流体，那你的拟合就白费力了。
通常对不同的流体类型采用不同的PVT实验。
比如对黑油通常进行差异分离实验（DL),等组分膨胀实验（CCE),对凝析气采用等容衰竭实验（CVD)和等组分膨胀实验（CCE)。
另外还可能进行分离器实验，如果注气的化会进行一次接触混相实验，多次接触混相实验。
你需要知道每个实验是怎么做的，最重要的是你需要知道你拿到的实验室报告结果中各相参数是如何定义的。
比如你拿到的CCE 实验中报告中的液体饱和度是用的液体体积除以饱和压力下的液体体积还是除以目前条件下的总体积。
在你把你的实验结果输入到你采用的PVT分析软件中时你要检查它们用的定义是否一致。
你的PVT拟合实际上就是用你的PVT软件，调整EOS状态方程参数，使你的PVT软件用EOS计算的结果与你的实验室测量结果匹配，然后把拟合好的EOS输出给组分模型用于组分模拟的EOS和闪蒸计算。
在你做PVT拟合时，你需要首先对你拿到的实验结果进行质量检查，不合格的样品和有问题的实验数据根本没必要费时间，你做也是白做，这样的数据用于模拟带来的问题更多。
然后在拟合时你应该知道应该调整那个参数，如何调整各个参数，各个参数是如何影响结果的。
最后是EOS的输出。
下面介绍PVT拟合的步骤：4．1：PVT实验报告的质量检查• 确认取样压力在饱和压力以上，样品可以代表油藏流体。