Suivi de fronts par des méthodes de raffinement de maillage adaptatif et application à la simulation du procédé de récupération Steam Assited Gravity Drainage - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Development of a refinement criterion for adaptive mesh refinement in Steam Assisted Gravity Drainage similation

Suivi de fronts par des méthodes de raffinement de maillage adaptatif et application à la simulation du procédé de récupération Steam Assited Gravity Drainage

Résumé

Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD) is an enhanced oil recovery process for heavy oils and bitumens. Numerical simulations of this thermal process allow us to estimate the retrievable volume of oil and to evaluate the benefits of the project. As there exists a thin flow-interface (compared to the reservoir dimensions), SAGD simulations are sensitive to the grid size. Thus, to obtain precise forecasts of oil production, very small-sized cells have to be used, which leads to prohibitive CPU times. To reduce these computation times, one can use an adaptive mesh refinement technique, which will only refine the grid in the interface area and use coarser cells outside. To this end, in this work we introduce new refinement criteria, which are based on the work achieved by Kröner and Ohlberger on a posteriori error estimators for finite-volume schemes for hyperbolic equations. Through numerical experiments we show that they enable us to decrease in a significant way the number of cells (and then CPU times) while maintaining a good accuracy in the results.
Le Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD) est le procédé de récupération thermique sur lequel plusieurs compagnies pétrolières fondent de grande espoirs. Il consiste en deux horizontaux forés l'un au-dessus de l'autre à quelques mètres d'écart. De la vapeur est injectée dans le réservoir par le puits supérieur ce qui provoque la formation d'une chambre. L'huile au voisinage des parois de la chambre se réchauffe et descend ensuite par gravité vers le puits producteur avec l'eau liquide issue de la condensation de la vapeur. La simulation numérique de ce procédé est un outil qui permet de comprendre les mécanismes physiques, d'estimer la production et d'évaluer les investissement ainsi que les risques associés. Cependant, les simulations numériques de SAGD présentent des inconvénients : la zone d'écoulement est peu épaisse comparée aux dimensions du réservoir. La discrétisation en espace doit être assez fine si l'on souhaite prédire de façon précise la production, ce qui peut amener à des simulations à plusieurs millions de mailles dans des cas réels et donc à des temps de simulation extrêments longs. A l'IFP, un générateur de maillages adaptatifs permet de mettre à jour le maillage au cours de la simulation en raffinant localement les mailles situées dans la zone d'écoulement. Basés sur des estimations d'erreur a posteriori pour des schémas volumes finis pour des équations hyperboliques non linéaires, les nouveaux critères de raffinement que nous proposons ont la particularité de dépendre des données initiales du problème
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Dates et versions

tel-00740906 , version 1 (11-10-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00740906 , version 1

Citer

Magnolia Mamaghani. Suivi de fronts par des méthodes de raffinement de maillage adaptatif et application à la simulation du procédé de récupération Steam Assited Gravity Drainage. Optimisation et contrôle [math.OC]. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. Français. ⟨NNT : 2010CLF22014⟩. ⟨tel-00740906⟩
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