PetraSim 2025
地下水流模擬分析
An interactive modeling system for reservoir simulation.
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PetraSim是用於TOUGH2模擬程式家族的圖形化介面.
TOUGH2及其衍生程式由伯克利勞倫斯國家實驗室（Lawrence Berkeley National Labroatory）研發,
因其在孔隙和裂隙介質中水流和熱移運的強大模擬能力而被認可.
TOUGH2已用於包括環境修復和亞卡山地下水流在內的多層面的環境補救.
PetraSim以交互式3D環境,包括網格剖分,參數定義和結果展示,使建模者充分應用TOUGH2的功能.
PetraSim解放了分析者,讓他們可以專注於模型本身,同時自動處理TOUGH2輸入和輸出文件的繁瑣細節,從而大大降低了TOUGH2的使用難度.具有PetraSim的TOUGH2版本包括TOUGH2和T2VOC可執行程序,為用戶減少了成本和復雜性.
PetraSim是TOUGH2系列模擬器的圖形界面–用於解決與地熱系統，碳固存，多相污染物運輸等相關的問題。
描述
使用PetraSim解決具有挑戰性的地下流動問題PetraSim是TOUGH2系列模擬器的圖形界面。 TOUGH2及其衍生物是在勞倫斯伯克利國家實驗室開發的，因其對多孔介質和壓裂介質中流體流動和傳熱的強大仿真能力而聞名。
TOUGH2代碼已應用於從絲蘭山區地下水流到多組分環境修復的問題。 PetraSim通過交互式3D環境（包括網格生成，參數定義和結果顯示）使建模人員可以使用TOUGH2的功能。
PetraSim使分析人員騰出時間專注於模型，同時自動處理TOUGH2輸入和輸出文件的複雜細節，從而大大降低了TOUGH2使用的障礙。
PetraSim包含TOUGH2（版本2），T2VOC，TMVOC和TOUGHREACT（版本1.2）可執行文件。 通過LBL購買的許可支持TOUGH 2.1版和TOUGHREACT v2.0。 PetraSim還包括對TOUGHREACT v3.32和TOUGH3的有限支持。
與PetraSim一起打包的TOUGH2（第2版）可執行文件包括對僅PetraSim可用的TOUGH2源代碼的更改。 這包括CSV文件的輸出（用於界面內的結果可視化）和許多旨在改進地熱模型的更改。 本文有詳細內容，包括（但不限於）以下內容：
指定良好的可交付性的啟動時間。 在田間規模地熱產量預測中對多個補給井建模時，這避免了多次重啟的需要。
指定每口井的生產率指數（PI）和流動壓力對可採性的影響。
將IAPWS-IF97與純水的相關性添加到標準TOUGH2 EOS中。 這些將TOUGH2的使用擴展到接近臨界條件（T> 350°C）和地熱地壓條件（P> 1000 bara）。
IAPWS 2008用於純水和蒸汽的粘度配方已添加到標準TOUGH2 EOS中。
使用源/接收器名稱對源/接收器單元進行分組。 這樣，當多個孔與同一細胞相交時，就可以正確分配產量。
在指定的時間步寫入SAVE文件。
EOS2和EWASG的其他結果輸出到GOFT文件中。
EOS2和EWASG中新的毛細管壓力和焓選項。
在EOS2相變期間改善了收斂性。
PetraSim及其支持的模擬器的應用程序包括：
耦合過程建模（熱，水文，化學，機械，生物）
固碳和其他類型的注入
核廢料儲存庫的績效評估
滲流帶水文
揮發性有機化合物的去向和運輸
實驗室和野外實驗的設計與分析
PETRASIM功能
一個TOUGH2接口，還有更多！
3D模型創建
PetraSim支持完全交互式的3D模型創建。 用戶可以導入現有的3D圖層數據，並使用其定義模型幾何。
用戶可以為層分配材料屬性，並通過模型定義孔。
網格生成
PetraSim支持多個網格選項。 最基本的是矩形網格，其中根據單元格所在的區域為其分配屬性。 該網格提供最可靠的收斂特性。 如果希望使網格與各層一致，則可以使用矩形或Voronoi兼容網格來實現。
支持TOUGH EOS選項
已經為許多不同的狀態方程（EOS）開發了TOUGH碼。 每個狀態方程描述一組不同的組件。
例如，EOS3描述了水和空氣，它們可以存在於單相或兩相條件下，並且可以用於地下水或地熱應用。 EOS7C包括甲烷-二氧化碳或甲烷-氮氣混合物。 應用範圍包括地下地質固碳站點和天然氣藏。 建模的組件包括水，鹽水，不凝性氣體（CO2或N2），氣體示踪劑，甲烷和熱量。
所有EOS模塊可執行文件均已優化並集成到PetraSim中，因此無需進一步編譯。 用戶只需單擊並運行。 如果您開發了TOUGH的改進版本，則還將提供支持以對這些結果進行預處理和後處理。
綜合結果可視化
用戶可以立即查看結果。 PetraSim包括時間歷史記錄和3D等值面，矢量和等高線圖。 可以將數據導出到電子表格或以適用於圖形軟件（如TECPLOT）的簡單格式導出。
有用的輸入可視化
所有輸入的組織方式均使用戶了解輸入值是什麼以及將在何處使用它。 例如，當指定相對滲透率輸入時，給出方程式並顯示滲透率曲線的動態預覽。
其他強大的功能包括：
完整的交互式模型創建和結果顯示
3D模型操縱和視覺反饋
對話框中的輸入組織，可幫助用戶找到所需的控件
集成的網格和單元格編輯，包括添加額外的“非網格”單元格以在邊界條件下使用的功能
自動生成模擬器輸入文件
集成的3D等值面和輪廓圖
集成的時間歷史圖和數據比較
適用於所有受支持版本的集成代碼可執行文件
使用優化的TOUGH2和T2VOC可執行文件進行更快的仿真
PETRASIM支持的模型
PetraSim支持TOUGH2系列代碼，包括TOUGH2，TOUGHREACT和TMVOC。 PetraSim v4.2的舊版本也支持TETRAD。
PetraSim支持以下模型：
TOUGH2是用於多孔介質和壓裂介質中多相流體和熱流的通用數值模擬程序。 它屬於勞倫斯伯克利國家實驗室地球科學部門開發的MULKOM代碼系列，適用於地熱儲層工程，核廢料處理和非飽和帶水文學。
TOUGH2-MP是TOUGH2代碼的大規模並行（MP）版本，旨在對一維，二維和三維多孔介質和壓裂介質中多組分，多相流體的等溫和非等溫流動進行高效計算的並行模擬。 近年來，在放射性廢物處理，CO2地質隔離，環境評估與修復，水庫工程和地下水水文學等領域中應用的大型或高度非線性問題中，計算要求變得越來越高。 開發並行仿真功能的主要目的是顯著提高TOUGH2系列代碼的計算性能。 並行模擬器的特定目標是在復雜性不斷提高的模型中，在計算時間上實現數量級的改進。
EWASG（包括在TOUGH2 / T2VOC模塊中）是在Eni集團（現已合併為Saipem SpA）的工程服務公司Aquater SpA，國際地熱研究所（IIRG）（現在為 被納入意大利國家研究委員會（CNR）的地球科學與地球資源研究所（IGG）和勞倫斯·伯克利國家實驗室（LBNL）的地球科學部（ESD）。 地熱流體通常由水，鹽和氣體的複雜混合物組成。 由於此類混合物的熱力學和傳輸特性會影響儲層條件和性能，因此已為TOUGH2多功能數值儲層模擬器開發了EWASG（水，鹽和氣體狀態方程）模塊，以處理水的三組分流體混合物 ，氯化鈉和微溶的不凝性氣體（NCG）。
T2VOC是TOUGH2模塊，用於水，空氣和揮發性有機化合物（VOC）的三相流。 T2VOC旨在模擬各種過程，例如危險的非水相液體（NAPL）在可變飽和介質中的遷移，從不飽和區強制真空抽出有機化學蒸氣（土壤蒸氣抽出），化學蒸氣在水中的蒸發和擴散。 不飽和區，向飽和區注入空氣以去除揮發性有機物（空氣噴射），直接泵送受污染的水和自由產品，以及蒸汽注入以從受污染的土壤和含水層中去除NAPL。
TMVOC是用於多維非均質多孔介質中水，土壤氣體和揮發性有機化合物（VOC）的多組分混合物的三相非等溫流動的數值模擬器。 它是勞倫斯伯克利國家實驗室開發的TOUGH2通用仿真程序的擴展。 TMVOC專為解決污染問題而設計，這些問題涉及在飽和和不飽和區域發生的碳氫燃料或有機溶劑洩漏。 它可以在“自然”環境條件下以及工程系統（例如土壤蒸汽提取，地下水抽取或蒸汽輔助源修復）中對污染物行為進行建模。
TOUGHREACT v1.2是TOUGH2的擴展，它將化學反應耦合到流體流動。地下多相流體和熱流，溶質運移和化學反應的耦合模型可用於評估廢物處置場所，酸性礦山排水修復，污染物運移，地下水質量，CO 2固存和地熱系統中的礦物蝕變。 TOUGHREACT可以應用於具有物理和化學非均質性的多孔和破裂介質。該模型可以容納液相，氣相和固相中存在的任何種類的化學物質。考慮了多種平衡化學反應，例如水絡合，氣體溶解/溶解和陽離子吸附。礦物質的溶解/沉澱可以根據局部平衡或動力學條件進行。可以考慮由於礦物溶解和沈淀引起的孔隙率和滲透率的變化。 PetraSim現在包括對TOUGHREACT v3.3的有限支持，可以通過LBNL購買。 PetraSim當前創建TOUGHREACT v3.3輸入文件，並且可以通過PetraSim界面運行模擬。要顯示結果，可以使用此在線轉換工具將TOUGHREACT輸出轉換為PetraSim兼容的CSV文件。
流體屬性模塊
PetraSim支持TOUGH系列模擬器中的大多數流體屬性模塊。
* PetraSim包括TOUGH v2，TOUGHREACT v1.2和TMVOC v2.0模擬器的免費可執行文件。 除了PetraSim接口外，還需要通過LBNL購買TOUGH v2.1，TOUGHREACT v2和TOUGH2-MP等較新的模擬器。
您可以在LBNL TOUGH2網頁上找到定價。 ** HydrateResSim可以通過NETL獲取。
地熱應用
長期以來，PetraSim和TOUGH2一直是地熱儲層模擬的標準，用戶遍布全球。
地質模型/網格創建
PetraSim包括獨立於模型網格的概念模型中用來表示地質構造和斷層的工具。 可以基於從其他建模程序（如RockWorks或Surfer）導出的xyz曲面，或基於從Petrel或其他建模包導出的GRDECL文件來創建概念模型。
使用固定的溫度或壓力邊界條件，流速或基於通量的彙和源以及各種初始條件選項來創建自然狀態模型。
生成自然狀態模型後，通過合併易於啟用和禁用的偏斜生產井和注入井來創建歷史模型和預測模型。
TOUGH2增強功能
PetraSim 2017增加了一些新功能，為地熱模擬提供了更好的支持。 其中包括對TOUGH2仿真器的更新，以支持更新的蒸汽表，改善的井邊界條件等。
指定良好的可交付性的啟動時間。 在田間規模地熱產量預測中對多個補給井建模時，這避免了多次重啟的需要。
指定每口井的生產率指數（PI）和流動壓力對可採性的影響。
將IAPWS-IF97與純水的相關性添加到標準TOUGH2 EOS中。 這些將TOUGH2的使用擴展到接近臨界條件（T> 350°C）和地熱地壓條件（P> 1000 bara）。
IAPWS 2008用於純水和蒸汽的粘度配方已添加到標準TOUGH2 EOS中。
二氧化碳注入和隔離
PetraSim支持的ECO2N（TOUGH2和TOUGHREACT）和ECO2M（TOUGH2）模擬器被廣泛用於模擬鹽水層中的地下CO2隔離。
PetraSim支持的ECO2N（TOUGH2和TOUGHREACT）和ECO2M（TOUGH2）模擬器被廣泛用於通過模擬在亞臨界和超臨界條件下注入的CO2的物理，殘留，溶解度和礦物捕集來模擬鹽水含水層中的地下CO2固存。
使用PetraSim創建徑向或三維TOUGH2網格，這些網格代表具有非均質屬性的蓋岩和儲層。
使用xyz ASCII文件或使用從Petrel或其他建模包導出的GRDECL文件導入概念模型層。
將材料屬性分配給每個概念模型層，或分配基於單元的“滲透率”和“孔隙率”值來表示異質材料。
使用界面或通過導入包含多個井的數據的ASCII文件來創建垂直或偏斜的注入井。
圖形顯示氣體飽和度和溶解的二氧化碳隨時間的變化。
使用TOUGHREACT和PetraSim對水岩反應進行建模和可視化，包括由二氧化碳注入引起的孔隙度變化。
TOUGH2及其衍生程式由伯克利勞倫斯國家實驗室（Lawrence Berkeley National Labroatory）研發,
因其在孔隙和裂隙介質中水流和熱移運的強大模擬能力而被認可.
TOUGH2已用於包括環境修復和亞卡山地下水流在內的多層面的環境補救.
PetraSim以交互式3D環境,包括網格剖分,參數定義和結果展示,使建模者充分應用TOUGH2的功能.
PetraSim解放了分析者,讓他們可以專注於模型本身,同時自動處理TOUGH2輸入和輸出文件的繁瑣細節,從而大大降低了TOUGH2的使用難度.具有PetraSim的TOUGH2版本包括TOUGH2和T2VOC可執行程序,為用戶減少了成本和復雜性.
【PetraSim的主要特點包括】
1.完全互動式的模型產生和結果展示
2.3D模型控制和視覺反饋
3.利用直觀對話框的定義參數
4.整合化網格產生
5.整合化網格和單元格編輯
6.自動產生模型的輸入檔案
7.整合化3D等值面，向量和等值線繪製
8.整合化時間記錄圖和資料對比
1.完全互動式的模型產生和結果展示
2.3D模型控制和視覺反饋
3.利用直觀對話框的定義參數
4.整合化網格產生
5.整合化網格和單元格編輯
6.自動產生模型的輸入檔案
7.整合化3D等值面，向量和等值線繪製
8.整合化時間記錄圖和資料對比
描述
使用PetraSim解決具有挑戰性的地下流動問題PetraSim是TOUGH2系列模擬器的圖形界面。 TOUGH2及其衍生物是在勞倫斯伯克利國家實驗室開發的，因其對多孔介質和壓裂介質中流體流動和傳熱的強大仿真能力而聞名。
TOUGH2代碼已應用於從絲蘭山區地下水流到多組分環境修復的問題。 PetraSim通過交互式3D環境（包括網格生成，參數定義和結果顯示）使建模人員可以使用TOUGH2的功能。
PetraSim使分析人員騰出時間專注於模型，同時自動處理TOUGH2輸入和輸出文件的複雜細節，從而大大降低了TOUGH2使用的障礙。
PetraSim包含TOUGH2（版本2），T2VOC，TMVOC和TOUGHREACT（版本1.2）可執行文件。 通過LBL購買的許可支持TOUGH 2.1版和TOUGHREACT v2.0。 PetraSim還包括對TOUGHREACT v3.32和TOUGH3的有限支持。
與PetraSim一起打包的TOUGH2（第2版）可執行文件包括對僅PetraSim可用的TOUGH2源代碼的更改。 這包括CSV文件的輸出（用於界面內的結果可視化）和許多旨在改進地熱模型的更改。 本文有詳細內容，包括（但不限於）以下內容：
指定良好的可交付性的啟動時間。 在田間規模地熱產量預測中對多個補給井建模時，這避免了多次重啟的需要。
指定每口井的生產率指數（PI）和流動壓力對可採性的影響。
將IAPWS-IF97與純水的相關性添加到標準TOUGH2 EOS中。 這些將TOUGH2的使用擴展到接近臨界條件（T> 350°C）和地熱地壓條件（P> 1000 bara）。
IAPWS 2008用於純水和蒸汽的粘度配方已添加到標準TOUGH2 EOS中。
使用源/接收器名稱對源/接收器單元進行分組。 這樣，當多個孔與同一細胞相交時，就可以正確分配產量。
在指定的時間步寫入SAVE文件。
EOS2和EWASG的其他結果輸出到GOFT文件中。
EOS2和EWASG中新的毛細管壓力和焓選項。
在EOS2相變期間改善了收斂性。
PetraSim及其支持的模擬器的應用程序包括：
耦合過程建模（熱，水文，化學，機械，生物）
固碳和其他類型的注入
核廢料儲存庫的績效評估
滲流帶水文
揮發性有機化合物的去向和運輸
實驗室和野外實驗的設計與分析
PETRASIM功能
一個TOUGH2接口，還有更多！
3D模型創建
PetraSim支持完全交互式的3D模型創建。 用戶可以導入現有的3D圖層數據，並使用其定義模型幾何。
用戶可以為層分配材料屬性，並通過模型定義孔。
網格生成
PetraSim支持多個網格選項。 最基本的是矩形網格，其中根據單元格所在的區域為其分配屬性。 該網格提供最可靠的收斂特性。 如果希望使網格與各層一致，則可以使用矩形或Voronoi兼容網格來實現。
支持TOUGH EOS選項
已經為許多不同的狀態方程（EOS）開發了TOUGH碼。 每個狀態方程描述一組不同的組件。
例如，EOS3描述了水和空氣，它們可以存在於單相或兩相條件下，並且可以用於地下水或地熱應用。 EOS7C包括甲烷-二氧化碳或甲烷-氮氣混合物。 應用範圍包括地下地質固碳站點和天然氣藏。 建模的組件包括水，鹽水，不凝性氣體（CO2或N2），氣體示踪劑，甲烷和熱量。
所有EOS模塊可執行文件均已優化並集成到PetraSim中，因此無需進一步編譯。 用戶只需單擊並運行。 如果您開發了TOUGH的改進版本，則還將提供支持以對這些結果進行預處理和後處理。
綜合結果可視化
用戶可以立即查看結果。 PetraSim包括時間歷史記錄和3D等值面，矢量和等高線圖。 可以將數據導出到電子表格或以適用於圖形軟件（如TECPLOT）的簡單格式導出。
有用的輸入可視化
所有輸入的組織方式均使用戶了解輸入值是什麼以及將在何處使用它。 例如，當指定相對滲透率輸入時，給出方程式並顯示滲透率曲線的動態預覽。
其他強大的功能包括：
完整的交互式模型創建和結果顯示
3D模型操縱和視覺反饋
對話框中的輸入組織，可幫助用戶找到所需的控件
集成的網格和單元格編輯，包括添加額外的“非網格”單元格以在邊界條件下使用的功能
自動生成模擬器輸入文件
集成的3D等值面和輪廓圖
集成的時間歷史圖和數據比較
適用於所有受支持版本的集成代碼可執行文件
使用優化的TOUGH2和T2VOC可執行文件進行更快的仿真
PETRASIM支持的模型
PetraSim支持TOUGH2系列代碼，包括TOUGH2，TOUGHREACT和TMVOC。 PetraSim v4.2的舊版本也支持TETRAD。
PetraSim支持以下模型：
TOUGH2是用於多孔介質和壓裂介質中多相流體和熱流的通用數值模擬程序。 它屬於勞倫斯伯克利國家實驗室地球科學部門開發的MULKOM代碼系列，適用於地熱儲層工程，核廢料處理和非飽和帶水文學。
TOUGH2-MP是TOUGH2代碼的大規模並行（MP）版本，旨在對一維，二維和三維多孔介質和壓裂介質中多組分，多相流體的等溫和非等溫流動進行高效計算的並行模擬。 近年來，在放射性廢物處理，CO2地質隔離，環境評估與修復，水庫工程和地下水水文學等領域中應用的大型或高度非線性問題中，計算要求變得越來越高。 開發並行仿真功能的主要目的是顯著提高TOUGH2系列代碼的計算性能。 並行模擬器的特定目標是在復雜性不斷提高的模型中，在計算時間上實現數量級的改進。
EWASG（包括在TOUGH2 / T2VOC模塊中）是在Eni集團（現已合併為Saipem SpA）的工程服務公司Aquater SpA，國際地熱研究所（IIRG）（現在為 被納入意大利國家研究委員會（CNR）的地球科學與地球資源研究所（IGG）和勞倫斯·伯克利國家實驗室（LBNL）的地球科學部（ESD）。 地熱流體通常由水，鹽和氣體的複雜混合物組成。 由於此類混合物的熱力學和傳輸特性會影響儲層條件和性能，因此已為TOUGH2多功能數值儲層模擬器開發了EWASG（水，鹽和氣體狀態方程）模塊，以處理水的三組分流體混合物 ，氯化鈉和微溶的不凝性氣體（NCG）。
T2VOC是TOUGH2模塊，用於水，空氣和揮發性有機化合物（VOC）的三相流。 T2VOC旨在模擬各種過程，例如危險的非水相液體（NAPL）在可變飽和介質中的遷移，從不飽和區強制真空抽出有機化學蒸氣（土壤蒸氣抽出），化學蒸氣在水中的蒸發和擴散。 不飽和區，向飽和區注入空氣以去除揮發性有機物（空氣噴射），直接泵送受污染的水和自由產品，以及蒸汽注入以從受污染的土壤和含水層中去除NAPL。
TMVOC是用於多維非均質多孔介質中水，土壤氣體和揮發性有機化合物（VOC）的多組分混合物的三相非等溫流動的數值模擬器。 它是勞倫斯伯克利國家實驗室開發的TOUGH2通用仿真程序的擴展。 TMVOC專為解決污染問題而設計，這些問題涉及在飽和和不飽和區域發生的碳氫燃料或有機溶劑洩漏。 它可以在“自然”環境條件下以及工程系統（例如土壤蒸汽提取，地下水抽取或蒸汽輔助源修復）中對污染物行為進行建模。
TOUGHREACT v1.2是TOUGH2的擴展，它將化學反應耦合到流體流動。地下多相流體和熱流，溶質運移和化學反應的耦合模型可用於評估廢物處置場所，酸性礦山排水修復，污染物運移，地下水質量，CO 2固存和地熱系統中的礦物蝕變。 TOUGHREACT可以應用於具有物理和化學非均質性的多孔和破裂介質。該模型可以容納液相，氣相和固相中存在的任何種類的化學物質。考慮了多種平衡化學反應，例如水絡合，氣體溶解/溶解和陽離子吸附。礦物質的溶解/沉澱可以根據局部平衡或動力學條件進行。可以考慮由於礦物溶解和沈淀引起的孔隙率和滲透率的變化。 PetraSim現在包括對TOUGHREACT v3.3的有限支持，可以通過LBNL購買。 PetraSim當前創建TOUGHREACT v3.3輸入文件，並且可以通過PetraSim界面運行模擬。要顯示結果，可以使用此在線轉換工具將TOUGHREACT輸出轉換為PetraSim兼容的CSV文件。
流體屬性模塊
PetraSim支持TOUGH系列模擬器中的大多數流體屬性模塊。
| Fluid Properties Modules | |
| two phase water | EOS1 (TOUGH2 and 2.1, TOUGH2-MP and TOUGHREACTv1.2 and 2.0*) |
| water and CO2 | EOS2 (TOUGH2 and 2.1, TOUGH2-MP and TOUGHREACTv1.2 and 2.0*) |
| water and air | EOS3 and EOS4 (TOUGH2 and 2.1*, TOUGH2-MP* and TOUGHREACTv1.2 and 2.0*) |
| water and hydrogen | EOS5 (TOUGH2 and 2.1 and TOUGH2-MP*) |
| water, brine, and air | EOS7 (TOUGH2 and 2.1 and TOUGH2-MP*) |
| water, brine, air, and radionuclides | EOS7R (TOUGH2 and 2.1 and TOUGH2-MP*) |
| saturated/unsaturated flow | EOS9 (TOUGH2 and 2.1* and TOUGHREACTv1.2 and 2.0*) |
| water, NaCl, non-condensible gas | EWASG (TOUGH2 and 2.1* and TOUGH2-MP*) |
| water, CO2, and NaCl | ECO2N (TOUGH2 and 2.1*, TOUGH2-MP* and TOUGHREACTv1.2 and 2.0*) |
| water, CO2, and NaCl, including super- and sub-critical conditions, and phase change between liquid and gaseous CO2 | ECO2M (TOUGH2.1*) – requires the purchase of the ECO2M executable |
| CO2 or Nitrogen in natural gas (methane) reservoirs | EOS7C (TOUGH2) – requires the purchase of the EOS7C* executable |
| water, air, and volatile organic compound | T2VOC |
| water, air, and up to 19 volatile organic compounds | TMVOC |
* PetraSim包括TOUGH v2，TOUGHREACT v1.2和TMVOC v2.0模擬器的免費可執行文件。 除了PetraSim接口外，還需要通過LBNL購買TOUGH v2.1，TOUGHREACT v2和TOUGH2-MP等較新的模擬器。
您可以在LBNL TOUGH2網頁上找到定價。 ** HydrateResSim可以通過NETL獲取。
地熱應用
長期以來，PetraSim和TOUGH2一直是地熱儲層模擬的標準，用戶遍布全球。
地質模型/網格創建
PetraSim包括獨立於模型網格的概念模型中用來表示地質構造和斷層的工具。 可以基於從其他建模程序（如RockWorks或Surfer）導出的xyz曲面，或基於從Petrel或其他建模包導出的GRDECL文件來創建概念模型。
使用固定的溫度或壓力邊界條件，流速或基於通量的彙和源以及各種初始條件選項來創建自然狀態模型。
生成自然狀態模型後，通過合併易於啟用和禁用的偏斜生產井和注入井來創建歷史模型和預測模型。
TOUGH2增強功能
PetraSim 2017增加了一些新功能，為地熱模擬提供了更好的支持。 其中包括對TOUGH2仿真器的更新，以支持更新的蒸汽表，改善的井邊界條件等。
指定良好的可交付性的啟動時間。 在田間規模地熱產量預測中對多個補給井建模時，這避免了多次重啟的需要。
指定每口井的生產率指數（PI）和流動壓力對可採性的影響。
將IAPWS-IF97與純水的相關性添加到標準TOUGH2 EOS中。 這些將TOUGH2的使用擴展到接近臨界條件（T> 350°C）和地熱地壓條件（P> 1000 bara）。
IAPWS 2008用於純水和蒸汽的粘度配方已添加到標準TOUGH2 EOS中。
二氧化碳注入和隔離
PetraSim支持的ECO2N（TOUGH2和TOUGHREACT）和ECO2M（TOUGH2）模擬器被廣泛用於模擬鹽水層中的地下CO2隔離。
PetraSim支持的ECO2N（TOUGH2和TOUGHREACT）和ECO2M（TOUGH2）模擬器被廣泛用於通過模擬在亞臨界和超臨界條件下注入的CO2的物理，殘留，溶解度和礦物捕集來模擬鹽水含水層中的地下CO2固存。
使用PetraSim創建徑向或三維TOUGH2網格，這些網格代表具有非均質屬性的蓋岩和儲層。
使用xyz ASCII文件或使用從Petrel或其他建模包導出的GRDECL文件導入概念模型層。
將材料屬性分配給每個概念模型層，或分配基於單元的“滲透率”和“孔隙率”值來表示異質材料。
使用界面或通過導入包含多個井的數據的ASCII文件來創建垂直或偏斜的注入井。
圖形顯示氣體飽和度和溶解的二氧化碳隨時間的變化。
使用TOUGHREACT和PetraSim對水岩反應進行建模和可視化，包括由二氧化碳注入引起的孔隙度變化。
PetraSim 界面基本分析步驟。 這些包括：
• 選擇一個EOS。
• 定義問題邊界、創建概念模型並創建網格。
• 選擇要在分析中使用的全局選項。
• 指定材料屬性。
• 直接或通過加載一個模型的結果來定義模型的默認初始條件
之前的分析。
• 定義特定於單元格的數據，例如材料、源、彙和初始條件。
• 設置解決方案和輸出選項。
• 解決問題。
• 使用等高線和時間歷史圖對結果進行後處理
使用範例
平行計算前後處理分析及流體動力模擬技術應用於二氧化碳深地層封存之研究
：台灣電力公司：機械工程師：陳景林
黃玠瑜（2019）。傾斜土壤氣體監測井應用於 大型地面儲油槽洩漏監測效益評估。國立交通大學土木工程系所碩士論文。 https://hdl.handle.net/11296/hzx2dy
TOUGH2軟體應用於二氧化碳封存計算
https://edu.nchc.org.tw/course/one_course_introduction.asp?lms_auto_course_id=1215&from_course_list_url=homepage
黃玠瑜（2019）。傾斜土壤氣體監測井應用於 大型地面儲油槽洩漏監測效益評估。﹝碩士論文。國立交通大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/hzx2dy。
焦中輝（2014）。盆地尺度二氧化碳地質封存有效儲存量評估與安全情境模型建置-以台西盆地為例。﹝博士論文。國立臺灣大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/365wgs。
江潤翰（2012）。油品多相抽除法整治之模擬。﹝碩士論文。國立交通大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/frbw9a。
吳志清（2013）。加油站柴油洩漏與抽取模擬。﹝碩士論文。國立交通大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/wak58d。
賴郡曄（2012）。數值模擬二氧化碳–水–長石系統之化學及礦物反應變化。﹝碩士論文。國立成功大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/y6rm6m。
楊凱仁（2012）。水位波動對地下儲油槽洩漏之影響。﹝碩士論文。國立交通大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/83jhyw。
劉韋恩（2010）。導水度異質性對於含氯有機溶劑污染場址健康風險評估之影響。﹝碩士論文。國立交通大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/9qg2nc。
陳培旼（2010）。加油站土壤氣體及地下水監測模擬。﹝碩士論文。國立交通大學﹞臺灣博碩士論文知識加值系統。 https://hdl.handle.net/11296/z6jk53。
Solve challenging subsurface flow problems with PetraSim
PetraSim is the graphical interface for the TOUGH2 family of simulators. Developed at Lawrence Berkeley National Laboratory, TOUGH2 and its derivatives are recognized for their powerful simulation capabilities for fluid flow and heat transfer in porous and fractured media.
The TOUGH2 codes have been applied to problems ranging from Yucca mountain groundwater flow to multi-component environmental remediation. PetraSim makes the power of TOUGH2 accessible to modelers through an interactive 3D environment that includes mesh generation, parameter definition, and display of results.
PetraSim significantly lowers the barriers to TOUGH2 use by freeing the analyst to focus on the model, while automatically handling the complex details of TOUGH2 input and output files.
PetraSim includes TOUGH2 (version 2), T2VOC, TMVOC, and TOUGHREACT (version 1.2) executables. TOUGH version 2.1 and TOUGHREACT v2.0 are supported with licensing purchased through LBL. PetraSim also includes limited support for TOUGHREACT v3.32 and TOUGH3.
The TOUGH2 (version 2) executables packaged with PetraSim include changes to the TOUGH2 source code available only with PetraSim. This includes the output of CSV files (used for results visualization within the interface) and a number of changes designed to improve geothermal models. There are detailed in this paper and include (but are not limited to) the following:
- Specify the start-up time for a well on deliverability. This avoids the need for multiple restarts when modeling a number of make-up wells in field-scale geothermal production forecast.
- Specify the productivity index (PI) and flowing pressures for each layer of a well on deliverability.
- IAPWS-IF97 correlations for pure water added to the standard TOUGH2 EOSs. These extend the use of TOUGH2 to near-critical conditions (T>350°C) and to geothermal geopressured conditions (P>1000 bara).
- IAPWS 2008 viscosity formulation for pure water and steam added to the standard TOUGH2 EOSs.
- Grouping of source/sink cells using source/sink names. This makes it possible to correctly assign production when multiple wells intersect the same cell.
- Writing of SAVE file at specified time steps.
- Additional results output in GOFT file for EOS2 and EWASG.
- New capillary pressure and enthalpy options in EOS2 and EWASG.
- Improved convergence during EOS2 change of phase.
Applications for PetraSim and the simulators it supports include:
- Coupled process modeling (thermal, hydrologic, chemical, mechanical, biological)
- Carbon sequestration and other types of injection
- Performance assessment of nuclear waste repositories
- Geothermal reservoir studies
- Vadose zone hydrology
- Fate and transport of volatile organic compounds
- Design and analysis of laboratory and field experiments
【Video Demo】
【使用PETRASIM軟體台灣之應用及研究範例】
| 導水度異質性對於含氯有機溶劑污染場址健康風險評估之影響 | |
| 國立交通大學／土木工程學系 |
| 加油站土壤氣體及地下水監測模擬 | |
| 國立交通大學／土木工程學系 |
PetraSim Conceptual Models
PetraSim Layer Demo
PetraSim Five Spot Demo
PetraSim - set initial 3D temperatures
【PetraSim 相關技術問題】
Q1：請問PetraSim軟體能夠輸出和輸入TOUGH2及TOUGHREACT的資料嗎?
A1：PetraSim does not import TOUGH2 or TOUGHREACT models created outside of the interface. The mesh really needs to be generated in PetraSim in order for it to be visualized in the program.
Q1：請問PetraSim軟體能夠輸出和輸入TOUGH2及TOUGHREACT的資料嗎?
A1：PetraSim does not import TOUGH2 or TOUGHREACT models created outside of the interface. The mesh really needs to be generated in PetraSim in order for it to be visualized in the program.
Q2：我有購買Lawrence Berkely國家實驗室的TOUGH2 Core(Source)和TOUGHREACT Core(Source)軟體。請問PetraSim能夠輸入以上軟體的資料嗎?也能夠輸入後製後的資料嗎?
A2：PetraSim will not import DAT file or TOUGHREACT input files for models created outside of PetraSim. This is mainly because the true mesh geometry is not stored in these files.
You could use PetraSim to create meshes and input files that you could then use with your own compiled executables.
Q4：ECO2M的使用者手冊,提到ECO2M計算水-二氧化碳-鹽系統平衡的溫度範圍是攝氏12°C ~ 110°C,
想請問如果模擬溫度大約是120°C左右的情況,ECO2M能夠正常運算嗎?
還是需要另外做特別的設定呢?
A2：PetraSim will not import DAT file or TOUGHREACT input files for models created outside of PetraSim. This is mainly because the true mesh geometry is not stored in these files.
You could use PetraSim to create meshes and input files that you could then use with your own compiled executables.
Q3：想請問在TOUGH2設定中的, Time step (DELTEN)是指每個step的計算時間嗎?
例如100s就是每個Time step為100秒.Max Num Time Step (MCYC)是指迭代的最大次數嗎?
A3：DELTEN is the length of the first time step in the simulation. If the user has the automatic time stepping turned on, this will likely change as the model progresses.
MCYC is the max number of time steps, not the maximum number of iterations. For example, if the user enters MCYC of 200, the simulation will halt after 200 time steps, even if the end time is not reached. NOITE is the maximum number of iterations allowed in a time step.
例如100s就是每個Time step為100秒.Max Num Time Step (MCYC)是指迭代的最大次數嗎?
A3：DELTEN is the length of the first time step in the simulation. If the user has the automatic time stepping turned on, this will likely change as the model progresses.
MCYC is the max number of time steps, not the maximum number of iterations. For example, if the user enters MCYC of 200, the simulation will halt after 200 time steps, even if the end time is not reached. NOITE is the maximum number of iterations allowed in a time step.
Q4：ECO2M的使用者手冊,提到ECO2M計算水-二氧化碳-鹽系統平衡的溫度範圍是攝氏12°C ~ 110°C,
想請問如果模擬溫度大約是120°C左右的情況,ECO2M能夠正常運算嗎?
還是需要另外做特別的設定呢?
A4：在較高的溫度下，結果會不正確。
建議至TOUGH2論壇
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