Se han logrado nuevos avances en la investigación sobre el método de simulación numérica de acoplamiento de campos múltiples de hidratación de gas natural.

La producción de hidrato de gas natural es un proceso de acoplamiento multifísico THMC que implica filtración, transferencia de calor, cambio de fase de hidrato y deformación mecánica de sedimentos. En la actualidad, existen dos ideas de investigación para el método de simulación numérica acoplada de THMC de hidrato: la primera es utilizar el método de volumen finito para calcular el sistema de fluidos y el método de elementos finitos para tratar el sistema sólido; el método de elementos finitos para tratar simultáneamente el sistema fluido y el sistema sólido. El primer método requiere interpolación durante el proceso de acoplamiento fluido-estructura, y la malla del sistema fluido no es adecuada para el sistema sólido. El segundo método tiene el problema de la no conservación local del sistema de fluidos, lo que da como resultado una falta de convergencia y una solución no física.

En este estudio se propone una nueva idea de mezclar el método de elementos finitos y el método de elementos finitos. Se construye un conjunto de rejillas de volumen de control dual basadas en todas las rejillas no estructuradas. El método de volumen finito combinado con la función de interpolación de elementos finitos se utiliza para resolver el sistema de fluidos en la rejilla de volumen de control, y el método de elementos finitos se utiliza en la rejilla original. para resolver el sistema sólido. Esta nueva idea de investigación tiene varias ventajas: en primer lugar, el volumen de control se construye de modo que las variables del sistema fluido y del sistema sólido estén ubicadas en el mismo nodo, lo que garantiza la conservación local de la solución del sistema fluido y evita la interacción fluido-sólido. interpolación de acoplamiento e incompatibilidad de cuadrícula; en segundo lugar, se introduce la función de interpolación de elementos finitos para aproximar el flujo multipunto, lo que evita el requisito de ortogonalidad de la cuadrícula mediante el método tradicional de volumen finito y puede utilizar cuadrículas completamente desestructuradas para construir modelos geométricos complejos. Basado en el algoritmo anterior, el equipo desarrolló un conjunto de simulador numérico QIMGHyd-THMC con derechos de propiedad intelectual completamente independientes, que fue verificado mediante resultados de experimentos de simulación en interiores y software de simulación numérica convencional internacional, proporcionando un nuevo método para la simulación numérica de acoplamiento de múltiples campos. de hidratos. ideas y marco. (10.000) datos