CMG 2025.10版主要新功能

Why ❓ | How  🛠️ | What  📈 

🔥能源转型🔥

纯二氧化碳相态模拟

（Pure-CO2 Phase Behavior Modeling）

❓在超临界CO₂注入过程中，近井地带因原有流体被快速驱替易形成纯CO₂或近纯CO₂区域。由于CO2的窄沸点特性，传统相态和密度计算方法难以准确捕捉其相态变化（如临界点附近的相变），导致流动性、压力/温度预测偏差，影响方案设计结果。
🛠️新增COMP-1C选项，结合等焓闪蒸（isenthalpic flash）和扩展的Widom饱和曲线（Widom Saturation Curve），优化纯CO2条件下的相态特征及密度计算。 
📈 更好地支持与关键物理过程的耦合：CO2溶解/H2O蒸发及盐析效应/地球化学作用，从而优化二氧化碳的存储和管理 。
 基于组分的水追踪输出

（Component-based Water Tracking Outputs）

❓水蒸发后水组分在液相和气相中的动态分布对系统分析至关重要，但此前缺乏直接追踪手段。

🛠️ 新增水组分追踪功能，通过输出水组分在各相中的分布数据，提升模型动态解析能力。
📈 支持水组分在定量分析，适用于地热开发中蒸汽-水两相流的能量迁移分析，以及考虑含水蒸发的CCUS项目优化。 
边界热损失改进

（Boundary Heat Loss Improvement）

❓传统边界热损失模型无法计算无效网格热损失，导致储层边缘温度预测偏差。

🛠️改进算法，基于最后一个活跃网格块的热传导连接性计算热损失。
📈确保无效网格边界情况下热损失的准确计算。适用于稠油热采和地热储层长期开发预测。 
 支持PHREEQC格式地球化学反应 

（PHREEQC Format Equilibrium Reaction）

❓CCS地球化学模拟中，用户需根据实验室数据自定义反应式，但原GEM模拟器格式与PHREEQC不兼容，需手动转换。 

🛠️允许用户直接输入PHREEQC格式的平衡/反应动力学自定义反应式，支持温度相关的多种形式（如对数、倒数项）。
📈用于实验室测得的地球化学动力学参数快速导入模拟，复杂反应（如CO₂-盐水-岩石相互作用）的定制化模拟。
  

🔥提高采收率🔥

支持流体分离的FlexWell泵模型

（FlexWell-Pump with Segregation）

❓传统井模型无法同时模拟泵作业与流体分离（如环空中的气液分层），导致从储层到地面的流动过程失真。

🛠️ 在FlexWell中集成泵模型（公式或表格驱动），支持井筒内流体分离与泵送的耦合模拟。
📈适用于蒸汽辅助重力泄油（SAGD）井筒内的蒸汽-液体分离计算。
 FlexWell漂移通量模型

（FlexWell- Drift Flux Formulation）

❓原多相流模型依赖不连续的流态关联式，导致小时间步长，收敛性差，尤其在垂直井或复杂瞬态流中。

🛠️ 引入漂移通量（Drift-Flux）模型，采用统一动量方程、连续摩阻关联式及相间滑脱计算。
📈 用于更稳定地计算相间流动，特别适用于起伏井和储层到地面的模拟，稳定计算气相和液相的滑脱。
 扩散系数随温度与饱和度变化
（Diffusion as a Function of Temperature and Saturation）

❓传统扩散系数仅于温度与黏度相关，无法反映饱和度（如临界气饱和度）对扩散的影响，导致与现场数据偏差。 

🛠️ 通过表格定义扩散系数与温度及相饱和度的关联关系。
📈  支持扩散效应在特定相饱和度（如气饱和度超过临界值）或温度阈值时生效。例如模拟非凝析气（NCG）辅助蒸汽开发时，模型中可能存在某个临界气体饱和度，低于此值气体应保持不动。

  标准蒸汽表水密度计算支持

（Standard Steam Table for Water Density Calculation）

❓地热模拟需精确计算超临界水密度，但传统模型依赖简化公式，临界点附近误差显著。

🛠️集成IAPWS-IF97蒸汽表，覆盖全热力学状态（包括临界点上下）的单组分水密度计算。Builder直接调用，简化地热模型设置流程，避免外部工具转换。
📈 实现精确的水密度计算，适用于干热岩（EGS）超临界水循环模拟。

 

🔥通用功能🔥

井指数动态可视化与约束条件输出

（Dynamic Well Index Visualization and Constraint Tracking）

❓井指数（WI）随时间和射孔段变化影响产能，传统输出无法动态追踪。

🛠️WI时间序列图支持IMEX/GEM中单个射孔的WI变化可视化。动态主约束输出，可绘制井的主操作约束（如定产/定压）随时间切换情况。
📈 查看每个射孔的井指数随时间的变化，绘制井指数（WI）与产量和压力的关系，该功能提供了更深入的井分析能力。
绘制井的主约束条件随时间的变化，可更直观地了解模型动态对井操作的影响。

 

AutoTune灵活性与数值参数控制

（AutoTune Flexibility and Numerical Control）

❓AutoTune自动化数值设置可能不适用于特殊模型，用户需在自动优化与手动控制间平衡。
🛠️STARS数值对话框改进，新增选项允许自定义单个参数（如收敛容差），同时保留AutoTune优化核心设置。可选择默认设置（快速）或手动微调（高精度）。
📈适用复杂模型收敛困难时的参数调试，以及大模型在保证精度的前提下提速。
 

CMOST-JewelSuite集成增强

（CMOST-JewelSuite Integration Enhancements）

❓地质建模与数值模拟间数据传递低效，阻碍不确定性分析和方案优化。

🛠️CMOST自动识别JewelSuite项目所需参数（如渗透率分布），在CMOST实验表中清理或生成新方案，快速构建多个地质实现。
📈适用于地质模型不确定性的敏感性分析以及方案的自动化批量模拟与对比。

蒙特卡洛模拟数据导出

（Monte Carlo Simulation Data Export）

❓大规模蒙特卡洛结果（如65,000次模拟）难以在单一工具中分析，需灵活导出筛选。
🛠️全数据导出至Excel，支持所有结果输出，便于第三方工具处理。选择性导入CMOST，将关键数据集导入实验表进一步优化。
📈提高数据处理效率，例如用于CO₂泄漏风险的概率评估与敏感参数识别以及经济参数波动下的开发方案鲁棒性测试。 
基于上游权重渗透率调整的裂缝扩展

❓传统动态压裂模型未考虑上游渗透率影响，导致裂缝扩展与现场观测不符。
🛠️ 在DILATION或CROCKTAB选项中，基于上游网格块的孔隙度与渗透率更新邻近网格参数。
📈 更精确模拟高压下裂缝扩展、渗透率增加与压力梯度的动态耦合过程。 

 

🔥提速和稳定性🔥

GEM热模拟提速

(GEM Thermal Model Acceleration)

❓组分模型热模型计算耗时，尤其大规模模拟需在精度与速度间权衡。

🛠️新增能量守恒容差调整，用户可以指定不同的能量方程容差。
📈加快运行速度，同时保持结果的完整性。 

组合式AMG+MPI加速技术（IMEX）

（Combinative AMG+MPI Acceleration Technology）

❓传统ILU预处理对前缘驱替（如水驱）模型加速有限，需更高效并行算法。

🛠️AMG与MPI结合，AMG法大幅提升大模型的并行效率。 
📈适用于有驱替前缘的模型，比现有Combinative ILU加速比高达3倍以上。 

组合式ILU+MPI加速技术

（Combinative ILU+MPI Acceleration Technology）

❓GEM MPI在多节点集群上计算扩展性不足，限制超大模型的计算能力。

🛠️ILU预处理与MPI结合，分布式计算（4节点）实现3倍以上加速。
📈在亿级网格CO2-WAG模型中实测1.3倍提速，推动CCUS等前沿项目的快速方案比选。

其他改进：

  • 更新地质力学岩石属性定义（如杨氏模量、摩擦角等）以全面支持数组输入。

  • 标记超出最大DFN数量限制的网格（>10），便于后续分析。

  • 优化STEAMTRAP2约束在小流量井条件下的求解稳定性。

  • STEAMTRAP2输入格式调整：新增UBA子项以独立指定约束位置，简化输入流程。

  • 修复含多个含水层模型的求解崩溃问题，提升稳定性。

  • 明确Venturi关键字参数定义，避免用户输入歧义。

  • 输出SR3中所有相的组分摩尔数与摩尔分数，支持精细分析。

  • 解决因边界条件保存至SIP文件（非主数据集）导致的模型运行失败问题。

  • 支持PyControl在PBS/SLURM调度的分布式环境中调用MPI版本模拟器。

  • 修正含水层半径设为0时错误应用数值而非默认值的问题。

    … …

🌍CMG 2025.10版显著提升了复杂流体相态、井管理、地球化学耦合及超大规模计算等场景的模拟能力，为能源转型背景下的油藏开发提供更强大的决策支持。

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