【物理应用】井筒多相流【Matlab 311期】

一、源代码

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%                  Analytic model of SAGD                 %
%                       LI   PENG                         %
%              China university of petroleum              %
%                     DATE 2019/5/4                       %
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% 初始化Matlab，工作空间清理 
clc;
clear;
tic;
%% 数据载入
SIP=9.869;                 % 读入参数   % SIP:大气压atm与MPa之间的换算
 
[Info]=Info(1);            % 水平井水平段信息                             
[WellSlotScr]=WellSlot(1);                
 
%% 参数读取
[DX,DY,DZ]=deal(Info(1,1),Info(1,2),Info(1,3));    % （1）网格数据读入
 
[P,T,SO,SW,KX,KY,KZ,VP]=deal(Info(2,1),Info(2,2),Info(2,3),Info(2,4),Info(2,5),Info(2,6),Info(2,7),Info(2,8));      %（2）油藏初始数据读入 
 
[PWFC,TWFC,STQ,S,L,Vsx,PWFCS,TWFCS,STQS]=deal(Info(3,1),Info(3,2),Info(3,3),Info(3,4),Info(3,5),Info(3,6),Info(3,7),Info(3,8),Info(3,9));   %（3）井控数据读入
 
[D,rlo,rh,hf,ha,lamdace,lamdae,arfa,ls,ws,lu,ts,reh,dert,ms,ns,ngf]=deal(WellSlotScr(1,1),WellSlotScr(1,2),...      %（4）筛管数据读入
    WellSlotScr(1,3),WellSlotScr(1,4),WellSlotScr(1,5),WellSlotScr(1,6),WellSlotScr(1,7) ,WellSlotScr(1,8),...
    WellSlotScr(1,9), WellSlotScr(1,10),WellSlotScr(1,11),WellSlotScr(1,12),WellSlotScr(1,13),WellSlotScr(1,14),...
    WellSlotScr(1,15),WellSlotScr(1,16),WellSlotScr(1,17));
%% 统一压力单位
P=P*SIP;           %※压力相关的要单位转为 atm
PWFC=PWFC*SIP;     %※压力相关的要单位转为 atm
PWFCS=PWFCS*SIP;   %※压力相关的要单位转为 atm
SG=1-SO-SW;
%%
NUM=L/DX;   % 水平段微元段数目
DELT=1;     % 时间步长，day
FT=0;       % 已模拟总时间，day
FTMAX=1.5;   % 模拟总时间，day
%%
TOC=zeros(1,1);         % 总产油量
TWC=zeros(1,1);         % 总注/产水量
 
Matinj1=[ ];
Matinj2=[ ];
Matinj3=[ ];
%% 大循环
NNMAX=8000000;
Iteration=0;              % 迭代次数记录
for N=1:NNMAX
 
    FT=FT+DELT;
    if FT<=FTMAX
        PWF(1:NUM)=PWFC;
        TWF(1:NUM)=TWFC;
        SQWF(1:NUM)=STQ;
    elseif  FT>FTMAX
        break
    end
    
    [DDP,DDSQ]=deal(1,0);
    while DDP>=0.01 || DDSQ>0.01    % while判断循环:井筒压力、干度
        Iteration=Iteration+1;      % 迭代次数记录
        
        [QO,QW,QG,QHG]=QRATEsteam(NUM,P,T,SW,SG,S,PWF,TWF,SQWF,DX,DY,DZ,KY,KZ,rlo);          %※  注汽解析模型
 
%%  注汽解析模型部分
         
     [PWFN,TWFN,SQWFN,TubPWFN,TubTWFN,TubSQWFN,TubLOSS,AunLOSS,QLOSS]=Sagd4LiHeel(NUM,DX,Vsx,QG,T,PWFC,TWFC,STQ,DELT,D,ls,ws,lu,dert,ngf);     % 可运算
         
%% 注汽判断
            DDP=max(abs((PWF(1:NUM)-PWFN(1:NUM))),[],2);    % 求出每行的最大值
            DDT=max(abs((TWF(1:NUM)-TWFN(1:NUM))),[],2);    % PWFN和TWFN为wellbore中计算最新值;应该是计算值与假定值的对比
            DDSQ=max(abs((SQWF(1:NUM)-SQWFN(1:NUM))),[],2);
            
            PWF(1:NUM)=PWFN(1:NUM);
            TWF(1:NUM)=TWFN(1:NUM);
            SQWF(1:NUM)=SQWFN(1:NUM);
            
            if DDP<10 && DDSQ<10          %  该处判断其实可以去掉。误差值0.0001是否太小，调大点可以减少循环次数
                break;
            end
%% 迭代次数达到一定值跳出循环，注意迭代次数越大越接近精确值
        Iteration
        if Iteration>=1000
            break
        end
%%
    end  % 对应while DDP>=0.0001 || DDT>=0.0001 || DDSQ>0.0001
 
%% 井筒压力单位处理
   TubPWFN(:)=TubPWFN(:)/SIP;       % 输出单位为MPa
   PWFN(:)=PWFN(:)/SIP;             % 输出单位为MPa
   
%% 注汽解析模型数据输出
            TWR=0;
            for M=1:NUM
                PP=P;
                TT=T;
                TIN=TWFN(M);
                TIT=(TT+TIN)/2.0;   % ？？？是否加权平均
                
                [RG,~,HG]=STEAM(TWFN(M),SQWFN(M));
                [TubRG,~,TubHG]=STEAM(TubTWFN(M),TubSQWFN(M));
                
                HG=HG/1000;            % 焓值单位 10^6 J/kg
                TubHG=TubHG/1000;      % 焓值单位 10^6 J/kg
             
                QGG=QG(M)/1000;                   % QG单位为Kg/D，该处除以水密度则为 m3/D,按地面条件下水的体积来算
                QtonD=QG(M)/1000;                 % 注汽量输出单位为 吨/天
                QKGS=QG(M)/86400;                 % 注汽量输出单位为 kg/s
                
                Entha=QHG(M)/DX/86400;            % QHG单位是 kJ/m.s   
 
                Tubloss=TubLOSS(M)/DX/86400;      % 单位是 kJ/m.s 
                Aunloss=AunLOSS(M)/DX/86400;      % 单位是 kJ/m.s 
                Qloss=QLOSS(M)/DX/86400;          % 单位是 kJ/m.s  
                
                HeatTA=Entha+Tubloss+Aunloss;     % 单位是 kJ/m.s ；注入热量加长油管/短油管到地层以及环空到地层的热量；根据井筒中传热方式计算选择地层到底吸收了多少热量
                HeatA=Entha+Aunloss;              % 单位是 kJ/m.s ；注入热量加环空到地层的热量；根据井筒中传热方式计算选择地层到底吸收了多少热量
                
                Matinj1=[Matinj1;FT,M,M*DX,TubPWFN(M),PWFN(M),TubTWFN(M),TWFN(M),TubSQWFN(M),SQWFN(M),QGG,QtonD,QKGS];    % Matinj1指输出的第1个注入井数据矩阵
                Matinj2=[Matinj2;FT,M,M*DX,TubHG,HG,Tubloss,Aunloss,Qloss,Entha,HeatTA,HeatA];    % 之前输出顺序为[TubHG,HG,Tubloss,Aunloss,HeatTA,HeatA,Entha,Qloss]
 
                TWR=TWR+QtonD;           % 单位为 吨/天
                TWC=TWC+QtonD*DELT;      % 单位为 吨
            end
 
            Matinj3=[Matinj3;FT,DELT,TWR,TWC];  % Matpro2指输出的第2个注入井数据矩阵
 
%%
    N
    toc
end   % 对应 for N=1:NNMAX
%% 出图部分
% hold on 
% figure;plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,[4,5]),'r+')  figure;plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,4),'r+')
% figure;plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,4),'LineStyle', 'none', 'Marker', '^')
figure;plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,4),'r^')
hold on
plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,5),'bs')
title('井筒蒸汽压力分布图','Fontsize',18)
xlabel('距水平井跟端距离/m','Fontsize',17)
ylabel('井筒蒸汽压力/MPa','Fontsize',17)
h=legend('长管','环空');
set(h,'FontSize',13);     % 
set(gca,'FontSize',11);   % 坐标字体大小设置
 
%
figure;plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,6),'r^')
hold on
plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,7),'bs')
title('井筒蒸汽温度分布图','Fontsize',18)
xlabel('距水平井跟端距离/m','Fontsize',17)
ylabel('井筒蒸汽温度/°C','Fontsize',17)
h=legend('长管','环空');
set(h,'FontSize',13);     % 
set(gca,'FontSize',11);   % 坐标字体大小设置
 
%
figure;plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,8),'r^')
hold on
plot(Matinj1(:,3),Matinj1(:,9),'bs')
title('井筒蒸汽干度分布图','Fontsize',18)
xlabel('距水平井跟端距离/m','Fontsize',17)
ylabel('井筒蒸汽干度/°C','Fontsize',17)
h=legend('长管','环空');
set(h,'FontSize',13);     % 
set(gca,'FontSize',11);   % 坐标字体大小设置
 
%% 数据输出
% Nameinj1={
    
    'FT','M','TubPWFN(M)','PWF(M)','TubTWFN(M)','TWF(M)','TubSQWFN(M)','SQWF(M)','QGG','QKGS','RO','RW'};    % 注入井数据输出
% xlswrite('Parameters',Nameinj1,'sheet1','A1');
% xlswrite('Parameters',Matinj1,'sheet1','A2');
% 
% Nameinj2={
    
    'FT','DELT','日注水TWR','总注水TWC(J)'};
% xlswrite('Parameters',Nameinj2,'sheet1','R1');
% xlswrite('Parameters',Matinj2,'sheet1','R2');
 
 
toc
 
 

二、运行结果

三、备注

完整代码或者代写添加QQ912100926
往期回顾>>>>>>
【物理应用】杨氏双缝干涉实验【Matlab 310期】