Génération de modèles de réservoir sur maillage flexible

par Ludovic Ricard

Thèse de doctorat en Terre, Océan, Espace. Science de la terre

Sous la direction de Yves Guéguen.


  • Résumé

    Le changement d'échelle de la perméabilité absolue est une étape essentielle de la modélisation numérique du sous-sol. Il est envisagé pour intégrer les données disponibles à différentes échelles, mais aussi pour réduire les temps de calcul des simulations d'écoulement. La problématique de changement d'échelle est différente selon qu'elle agisse d'une grande échelle vers une petite (downscaling) ou d'une petite vers une grande (upscaling). Les méthodes numériques s'appuient sur des simulations d'écoulement très coûteuses en termes de temps calcul. Pour réduire ces temps de calculs, il est nécessaire de développer de nouveaux algorithmes de simulations d'écoulement. La méthode de downscaling proposée permet d'arriver à une description fine du milieu. Une étude comparative montre que, de façon générale, les méthodes heuristiques ne sont pas adaptées à la résolution du problème de downscaling. L'approche que nous proposons pour répondre à la problématique de l'upscaling est numérique et repose sur une perturbation des conditions aux limites. Celle-ci a été étendue à des maillages flexibles via le calcul direct du tenseur de perméabilité inter-maille. Une étude comparative entre diverses méthodes heuristiques et numériques montre que les méthodes numériques ne sont nécessairement plus précises et que les méthodes heuristiques sont souvent des approximations de bon aloi. Enfin, nous développons une nouvelle technique pour simuler l'écoulement, en régime permanent, d'un fluide unique et incompressible dans un milieu poreux. Cette approche permet de traiter des tenseurs complets de perméabilité et ne passe pas par l'estimation approchée de perméabilités inter-mailles.

  • Titre traduit

    Populating a multi-scale reservoir model on unstructured model


  • Résumé

    The high level geostatistic description of the subsurface are often far too detailed for use in routine flow simulators. To make flow simulations tractable, the number of grid blocks has to be reduced: an approximation, still relevant with flow description, is necessary. In this work, we place the emphasis on the scaling procedure from the fine scale model to the multi-scale reservoir model. Two main problems appear: Near wells, faults and channels, the volume of flexible cells may be less than fine ones, so we need to solve a downscaling problem; Far from these regions, the volume of cells are bigger than fine ones so we need to solve an upscaling problem. In this work, research has been done on each of these three areas: downscaling, upscaling and fluid flow simulation. For each of these subjects, a review, some news improvements and comparative study are proposed. The proposed downscaling method is build to be compatible with existing data integration methods. The comparative study shows that empirical methods are not enough accurate to solve the problem. Concerning the upscaling step, the proposed approach is based on an existing method: the perturbed boundary conditions. An extension to unstructured mesh is developed for the inter-cell permeability tensor. The comparative study shows that numerical methods are not always as accurate as expected and the empirical model can be sufficient in lot of cases. A new approach to single-phase fluid flow simulation is developed. This approach can handle with full tensorial permeability fields with source or sink terms.

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Informations

  • Détails : 1 vol.,302 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)342
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