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使用PetraSim解決具有挑戰(zhàn)性的地下流動問題，PetraSim是TOUGH2系列模擬器的圖形界面。TOUGH2及其衍生物在勞倫斯伯克利實驗室研發(fā)，因其在多孔和縫隙介質(zhì)中的流體流動和傳熱的強大模擬能力而受到認可。
TOUGH2代碼已應用于從尤卡山地下水流到多組分環(huán)境修復的各種問題。PetraSim通過交互式3D環(huán)境建模者能夠訪問TOUGH2的強大功能，該環(huán)境包括網(wǎng)格生成，參數(shù)定義和結(jié)果顯示。
PetraSim通過釋放分析師專注于模型，顯著降低了TOUGH2使用的障礙，同時自動處理TOUGH2輸入和輸出文件的復雜細節(jié)。
PetraSim功能特點
創(chuàng)建完整的3D演化模型并顯示結(jié)果
結(jié)果的集成可視化（時間歷史，等值面，矢量和輪廓設計）
插入現(xiàn)有的3D圖層并使用它來定義模型的幾何圖形
多個網(wǎng)格選項。基本的一個是矩形網(wǎng)格，單元根據(jù)它們所在的區(qū)域進行分配
支持EOS TOUGH選項。TOUGH代碼已經(jīng)開發(fā)出用于各種狀態(tài)方程（EOS）
優(yōu)化EOS可執(zhí)行模塊并將其集成到PetraSim中
可視化的綜合結(jié)果：用戶可以立即看到結(jié)果。包括時間線，三維等值面，矢量和等高線圖。數(shù)據(jù)可以導出到電子表格或適合圖形軟件（如TECPLOT）的簡單格式
可視化有用的輸入：所有輸入的組織方式使得用戶知道輸入值是什么以及它在哪里使用
PetraSim包括TOUGH2（版本2），T2VOC,TMVOC和TOUGHREACT（版本1.2）可執(zhí)行文件。支持TOUGH2.1版和TOUGHREACTv2.0，可以額外付費購買。HydrateResSim也受支持，必須從NETL獲取才能與PetraSim一起使用。PetraSim還包括對TOUGHREACTv3.3和TOUGHREACT-Pitzer的有限支持。
與PetraSim一起打包的TOUGH2（版本2）可執(zhí)行文件包括僅對PetraSim提供的TOUGH2源代碼的更改，這包括CSV文件的輸出（用于界面內(nèi)的結(jié)果可視化）以及旨在改進地熱模型的一些更改。本文詳細介紹，包括（但不限于）以下內(nèi)容：
指定井的可運輸性的啟動時間。這可以避免在現(xiàn)場規(guī)模的地熱生產(chǎn)預測中對多個補給井進行建模時需要多次重啟
指定井的每一層的生產(chǎn)力指數(shù)（PI）和流動壓力與產(chǎn)能的關(guān)系
IAPWS-IF97純水添加到標準YOUGH2
EOS中的相關(guān)性。這些將TOUGH2的使用擴展到近臨界條件（T>350℃）和地熱地壓條件（P>1000bara）
IAPWS2008用于純水和蒸汽的粘度配方添加到標準TOUGH2EOS中
使用源/接收器名稱對源/接收器單元進行分組。這使得當多個孔與相同細胞相交時可以正確地分配生產(chǎn)。
在指定的時間步驟寫入SAVE文件
在EOS2和EWASG的GOFT文件中輸出其他結(jié)果
EOS2和EWASG中新的毛細管壓力和焓選項
在EOS2相變期間改善收斂
PetraSim的應用及其支持的模擬器包括：
耦合過程建模（熱，水文，化學，機械，生物）
碳封存和其他類型的注射
甲烷水合物解離和回收
核廢料處置庫的績效評估
地熱儲層研究
滲流帶水文
揮發(fā)性有機化學物的運輸
實驗室和現(xiàn)場實驗的設計和分析
PetraSim功能：
LBNL的TOUGH模擬器的圖形界面
PetraSim將TOUGH系列代碼集成到一個用戶界面中，使分析人員可以專注于模型，同時自動處理模擬器輸入和結(jié)果的復雜細節(jié)。
3D模型創(chuàng)作
PetraSim支持完全交互式3D模型創(chuàng)建。用戶可以導入現(xiàn)有的3D圖層數(shù)據(jù)并使用它來定義模型幾何圖形。
用戶可以為圖層指定材料屬性，并通過模型定義井。
網(wǎng)絡生成
PetraSim支持多種網(wǎng)格劃分選項?；镜氖蔷仃嚲W(wǎng)格，其中為單元格根據(jù)它們所在的區(qū)域分配屬性。該網(wǎng)格提供可靠的收斂特性。如果希望網(wǎng)格符合層，則可以使用矩陣或符合Voronoi的網(wǎng)格來實現(xiàn)。
該圖顯示了Voronoi貼合網(wǎng)格，中間層隱藏起來以顯示模型的內(nèi)部。
支持TOUCHEOS選項
已經(jīng)為許多不同的狀態(tài)方程（EOS）開發(fā)了TOUGH代碼。每個狀態(tài)方程描述了一組不同的組件。
例如，EOS3描述了水和空氣，它們可以存在于單相或兩組條件下，可用于地下水或地熱應用。EOS7C包括甲烷-二氧化碳或甲烷-氮氣混合物。應用包括地下地質(zhì)碳封存點和天然氣儲層。模擬的組件包括水，鹽水，不可冷凝的氣體（CO2或N2），氣體示蹤劑，甲烷和熱量。
所有EOS模塊可執(zhí)行文件都經(jīng)過優(yōu)化并集成到PetraSim中，因此無需進一步編譯。用戶只需單擊并運行即可。如果用戶開發(fā)了TOUGH的改進版本，則還提供支持以預處理和后處理這些結(jié)果。
集成結(jié)果可視化
用戶可以立即查看結(jié)果。PetraSim包括時間歷史和3D等值面，矢量和等高線圖。數(shù)據(jù)可以導出到電子表格或以適合圖形軟件（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使用戶了解輸入值是什么以及將在何處使用。例如，當指定相對滲透率輸入時，給出方程并顯示滲透率曲線的動態(tài)預覽。
其他強大功能包括：
完整的交互式模型創(chuàng)建和結(jié)果顯示
3D模型操作和視覺反饋
在對話框中組織輸入，幫助用戶找到所需的控件
集成的網(wǎng)格和單元格編輯，包括添加額外的“非網(wǎng)格”單元以用于邊界條件的功能
自動生成模擬器輸入文件集成的3D等表面和等高線圖
集成的時間歷史圖和數(shù)據(jù)比較
所有支持版本的集成代碼可執(zhí)行文件
通過優(yōu)化的TOUGH2和T2VOC可執(zhí)行文件進行更快速的模擬
PetraSim 2020.2版本中的新功能/錯誤修復包括許多小錯誤修復，以及對TOUGH 3的增強支持：
TOUGHREACT V1.2，v2，v3.3 - 將化學濃度公差更改為1e-12，這允許輸入更低的值。
固定與MINC模型一起顯示矢量的常見問題已得到解決。
解決了與井文件導入和導出有關(guān)的問題。
TOUGHREACT v2，v3的RCOUR設置?，F(xiàn)在已正確保存。
現(xiàn)在，多域單元格的PERMX值正確地寫為1
新功能：TOUGH3“OUTPU”塊現(xiàn)在可以包含TOUGH輸入文件中
新功能：現(xiàn)在可以將TOUGH3輸出的CSA文件（OUTPUT_ELEME.csv和OUTPUT_CONN.csv）自動加載到3D結(jié)果顯示中。
系統(tǒng)要求
WindowsXP,Windows7，Windows8
4GB以上的RAM
2GHz或更快的CPU
使用更多RAM，更快的處理器和增強的視頻（帶專用RAM的圖形卡）進行建模和3D顯示
不支持WindowsNT，2000，98，ME和Vista
