(1) PHREEQC
PHREEQC 는 다양한 저온 수문 지구 화학 반응을 계산하는 컴퓨터 소프트웨어 (Scott 및 David, 20 1 1) 입니다. PHREEQC 는 이온 결합 물 모델을 기반으로 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
1) 물질의 종류와 광물의 용해포화지수를 계산한다.
2) 지구 화학 반전 과정을 시뮬레이션합니다.
3) 순차 배치 반응 및 1 차원 이동 반응을 계산합니다.
또한 PHREEQC 와 여러 그룹의 용질 수송 모델을 결합하면 PHAST 가 생성됩니다. 이는 지하수 흐름 시스템을 시뮬레이션하는 3 차원 반응 이동 시뮬레이터입니다. 그러나 PHREEQC 는 단상 수류를 기반으로 한 모델이므로 초 임계 CO2 수의 2 상 유체 동작을 시뮬레이션할 수 없습니다. PHREEQC 의 가장 간단한 응용은 용액 중 각종 화학물질의 분포와 용액 중 광물과 가스의 포화 상태를 계산하는 것이다. 역시뮬레이션 기능은 흐름 중 화학물질의 변화를 반영하는 화학반응 방정식을 추론해 수량화할 수 있다.
(2) gem
GEM v.2009. 13 은 CO2 및 산성 가스의 사용을 시뮬레이션하여 석유 회수율을 높이는 시뮬레이터입니다. 시뮬레이터와 지구 화학 성분의 상태 방정식은 완전히 결합되었다 (Nghiem 등, 2004 년). GEM 은 한 단계로 상태 방정식을 풀는데, 단점은 계산 작업량이 많다는 것이다. GEM 은 대류와 분산 유체, 석유 (또는 초임계 CO2), 가스와 소금물 사이의 균형, 수상상종 간의 화학 균형, 광물의 동적 용해와 침전을 시뮬레이션하는 데 사용할 수 있습니다. 시뮬레이터는 가변 암시적 이산화 기술을 사용하여 1D, 2D 또는 3D 모델을 사용하여 다공성 매체에서의 용질 수송을 시뮬레이션합니다. 유상과 기상용 상태 방정식 시뮬레이션, 수상에서의 기체의 용해도는 헨리의 법칙 모형으로 계산된다. GEM 은 증발을 통해 기상과 커버에 물이 스며드는 과정, 열 효과 및 균열의 폐쇄작용도 시뮬레이션할 수 있습니다.
(3) 일식
ECLIPSE 는 흑유, 성분, 열광 (Schlumberger, 2008) 을 시뮬레이션하는 동시에 성숙한 소프트웨어입니다. 1994 년, 승리 석유관리국은 유류에서 가스 저장고, 일반 유전에서 특수 가스전, 일반 시뮬레이션 연구에서 특수 시뮬레이션 연구에 이르기까지 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 유류수치 시뮬레이션 ECLIPSE 시리즈 소프트웨어를 출시했습니다. 주요 모듈에는 메인 모델, 블랙 오일, 구성, 열 채굴, 유선형 방법, 운영 플랫폼 및 ECLIPSEOffice 가 있습니다.
ECLIPSE 는 핵심 부분이 사용 중에 폐쇄되어 사용자가' 블랙박스' 로만 작동할 수 있는 상용 소프트웨어입니다. 단점은 무료로 얻을 수 없고 자유롭게 사용하고 수정할 수 없다는 것입니다. 가장 진보 된 지질 유체 열역학 모델을 결합 할 수 없습니다. 더 많은 영향 요인을 추가하여 구체적인 문제를 연구하는 것은 불가능하다. 따라서 월식은 과학 연구에 적합하지 않다.
TOUGH2/TOUGHREACT
TOUGH2 는 transport of unsaturated ground water and hea 의 약어로, 다상 흐름, 다 성분 및 비등온 등을 시뮬레이션하는 수치 시뮬레이터 (Pruesset al., 1999) 입니다 TOUGH2 는 적분 유한 차이 방법, IFD) (그림 9- 1) 을 사용하여 다상 흐름 및 다성분 화학 이동 시뮬레이션에서 공간 이산화 문제를 해결합니다. 장등 (2008) 은 대규모 컴퓨팅의 요구를 충족시키기 위해 TOUGH2 의 병렬 컴퓨팅 버전인 TOUGH2-MP 를 개발했습니다.
그림 9- 1 적분 유한 차분법의 공간 이산화 및 기하학적 매개변수 데이터
TOUGH2 를 바탕으로 서천복 등은 여러 가지 용질 수송과 지구화학반응의 시뮬레이션 기능을 추가하여 정해진 가변 포화 지질매체 중 비등온 비균일성 유체반응 지구화학이동 시뮬레이션 소프트웨어인 TOUGHRE ACT (서 등, 2004) 를 형성했다. TOUGH2 의 모든 기능 외에도 TOUGHREACT 는 일련의 반응 유체 및 지구 화학 마이그레이션 문제에도 적용될 수 있습니다. 예를 들어, Kd 선형 흡착과 방사성 쇠퇴를 수반하는 오염물 이동 문제, 주변 환경에서 자연 지하수의 화학적 진화; 핵 폐기물 처리장 평가; 깊은 퇴적 진화; CO2 의 지질 보관: 다상 유체 운동, 다성분 반응 지구 화학, 다양한 보관 형태의 보관 용량 및 시간과 공간의 변화 광물 퇴적 (예: 표생 구리 광산의 농축); 자연과 재충전 환경에서 온수 시스템의 미네랄 변화.
(5) 사우디 석유 회사
독일 IES (통합 탐사 시스템) 가 개발한 PETROMOD 멀티팀, 다상, 다차원 석유 시스템 시뮬레이션 소프트웨어 통합 플랫폼은 세계 석유 업계의 인정을 받았다 (IES, 1995). 이 소프트웨어는 단층활동, 염구 상용과 피어싱, 화산 침입, 기체 확산 효과, 기름가스 3 상 이동, 기름가스 흡착 모델을 통합했다.
시뮬레이션 소프트웨어 플랫폼에 도입되고 채택된 Hybird 는 현재 가장 진보된 오일 이동 시뮬레이션 알고리즘으로 시뮬레이션 정확도를 보장하고 시뮬레이션 실행 속도를 크게 높입니다. 이 중 PETROFLOW3D 는 오일 이동, 수집, 트랩 및 손실을 시뮬레이션하는 데 사용되며, PETROCHARGE EXPRESS 는 지도 기반 오일 이동 및 트랩 시뮬레이션 빠른 분석 도구를 제공합니다.
(6) MUFTE-UG
MUFTE-UG 는 MUFTE 와 UG 의 조합입니다. MUFTE MUFTE 는 다상 흐름, 운송 및 에너지 모델 (Class 등, 2002 년 헬름그, 1997) 이 패키지는 주로 물리적 모델의 개념과 다공성, 균열 매체의 중간 온도, 비등온 다상, 멀티그룹 흐름 및 이동에 대한 이산 방법을 포함합니다. 균열 다공성 매체의 이산성을 설명할 수 있습니다. UG 구조화되지 않은 그리드의 약어로, 병렬 어댑티브 멀티 그리드 방법을 기반으로 하는 불연속 편미분 방정식을 신속하게 해결할 수 있는 데이터 구조를 제공합니다. 모듈식 구조의 MUFTE UG 는 특수한 요구 사항이 있는 다양한 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.
모듈식 구조의 MUFTE-UG 에는 다양한 환경과 기술 어플리케이션이 있습니다. 예를 들어, 환경 응용 분야에서 MUFTE-UG 는 다음 두 가지 문제를 시뮬레이션할 수 있습니다.
1)napl (비액체 유체) 이 포화 및 불포화 토양에 침투합니다. 최적화되고 개선된 수리 기술은 미래에 광범위한 연구와 발전 공간을 가지고 있다.
2) 이산화탄소 지하 이동. 이산화탄소는 고온 고압에서 지표 아래 수 킬로미터의 지층으로 주입된다. MUFTE-UG 는 비균일 수층에서 깃털의 진화 (대류 및 분산 마이그레이션) 를 평가하는 데 사용할 수 있으며, 온도 효과 (팽창 및 압축으로 인해) 와 성분의 상호 용해 (염수 및 CO2) 를 동반합니다.
(7) 누브트
Nuft (비등온 불안정-포화 흐름 및 마이그레이션 모델) 는 다상 다성분 비등온 흐름 및 다공성 매체 용질 수송 중 지하 오염 물질의 이동을 해결하는 수치 해석기 (Nitao, 1998) 세트입니다. 이 소프트웨어는 간단한 코드를 사용하여 일반적인 유틸리티 및 입력 파일 형식을 활용합니다. 최근 이 코드는 유닉스 및 DOS 시스템에서 성공적으로 실행되었습니다.
이 프로그램은 완전한 유한 차이 공간 이산화 방법을 사용하여 균형 방정식을 해결합니다. 각 시간 단계는 뉴턴 라프슨 방법으로 비선형 방정식을 풀고, 각 반복은 직접 및 사전 멍에 그라데이션 방법으로 선형 방정식을 해결합니다. 이 모델은 1 차원, 2 차원 및 3 차원 수류 및 용질 수송 문제를 해결할 수 있습니다. 앞으로 이 모델은 모세관 지연, 비직교 메쉬 이산, 유한 요소 구역 및 고체 비선형 등온 흡착과 같은 기능을 결합합니다.
(8) 코드-밝음
CODE-BRIGHT 는 지질 매체에서 온수역학 (THM) 의 결합 문제 (Olivella et al, 1996) 를 처리하는 유한 요소 프로그램입니다. 다섯 가지 주요 제어 방정식 (압력 균형, 물 품질 균형, 가스 품질 균형, 에너지 균형 및 소량의 화학 균형) 의 초기 경계 값 문제는 일반 조건 하에서 계산할 수 있으며, 로컬 영역의 균형 방정식은 특정 조건 하에서도 계산할 수 있습니다. 공간 이산은 유한 요소법을 채택하고, 시간 이산은 암시적 유한 차분법을 채택한다. 뉴턴-라프슨 반복은 비선형 문제를 해결하는 데 사용됩니다.
CODE-BRIGHT 는 가스 대 물 변위, 가스 용해 과정, 그룹 및 에너지의 대류 및 비 플럭스, 수상의 변화를 시뮬레이션할 수 있습니다. 사용자는 스파스 행렬 저장 및 직접 반복 해결 방법을 자유롭게 선택할 수 있습니다. 병렬 프로그램은 이미 사용할 수 있다. 사용자가 대량의 정보를 쉽게 처리할 수 있도록 Gi D 시스템을 이용하여 전후 처리 작업을 하다.
(9) 코ores
COORES (CO2 저장소 환경 시뮬레이터) 는 유정에서 분지로의 CO2 규모 저장 프로세스 (Le Gallo 등, 2006) 를 연구하기 위해 IFP 에서 작성한 프로그램 코드입니다. 미국 응용수학과에서 개발한 지정 절차로, 저장공학과, 지구화학과, 열력학과에 의해 검증된다.
세분화 과정에서 필요에 따라 메쉬 크기, 모양 및 스타일을 유연하게 변경하여 저장소 특성을 정확하게 설명함으로써 필요한 메쉬 수를 최소화할 수 있습니다. COORES 는 구조화 또는 비구조 메쉬를 사용하여 비균일 다공성 매체에서 멀티그룹, 3 상 및 3D 흐름 과정을 시뮬레이션할 수 있습니다. 뉴턴법으로 완전히 결합된 무어 보존 방정식을 선형화하다. 광물학의 변화를 고려할 때, 마이그레이션 모델은 지구 화학반응 시뮬레이터 Arxim 과도 결합되었다. Kozeny-Carman, Labrid 또는 Fair-Hatch 법칙과 같은 다른 구멍 틈새-침투율 및 구멍 틈새-모관 압력 법칙을 가정하여 구멍 틈새 변화로 인한 침투율 및 모관 압력 변화를 수정합니다.
(10) 도미
DUMUX 는 다공성 매체에서 다중 스케일 및 다중 물리적 흐름 및 마이그레이션 프로세스를 시뮬레이션하는 프로그램 (Bastian 등, 2008) 입니다. 독일 슈투트가르트 대학에서 개발한 것으로, 분산되거나 통일된 디지털 환경 (DUNE) 을 기반으로 c++ 언어로 작성되었습니다. Du NE 은 * * * 동일한 인터페이스를 사용하므로 서로 다른 구현에서 grid 및 solver 와 같은 동일한 개념을 사용할 수 있어 자원 활용도가 향상됩니다. 이 프레임워크에는 개별적으로 다운로드할 수 있는 많은 모듈이 포함되어 있습니다. DUMUX 는 다른 모듈의 기능을 상속하는 애드인으로, 주로 다공성 미디어 흐름 문제 (문제 제안, 시공간 이산식 형식 선택, 비선형 방정식 해결에서 모델 커플링에 이르기까지) 에서 모델의 응용을 쉽고 효율적으로 구현하는 데 사용됩니다. DUMUX 에는 즉시 사용 가능한 숫자 모델과 샘플 응용 프로그램이 있습니다.