Reservoir Simulator Runtime Enhancement Based on a Posteriori Error Estimation Techniques

Amélioration des performances des simulateurs de reservoir basée sur des techniques d'estimateur d'erreur a posteriori

Jean-Marc Gratien (1) , Olivier Ricois (1) , Soleiman Yousef (1)

1 IFPEN - IFP Energies nouvelles

In this work, we show how the a posteriori error estimation techniques proposed in [Di Pietro et al. (2014) Computers & Mathematics with Applications 68, 2331-2347] can be efficiently employed to improve the performance of a compositional reservoir simulator dedicated to Enhanced Oil Recovery (EOR) processes. This a posteriori error estimate allows to propose an adaptive mesh refinement algorithm leading to significant gain in terms of the number of cells in mesh compared to a fine mesh resolution, and to formulate criteria for stopping the iterative algebraic solver and the iterative linearization solver without any loss of precision. The emphasis of this paper is on the computational cost of the error estimators. We introduce an efficient computation using a practical simplified formula that can be easily implemented in a reservoir simulation code. Numerical results for a real-life reservoir engineering example in three dimensions show that we obtain a significant gain in CPU times without affecting the accuracy of the oil production forecast.

Dans ce travail, nous montrons comment les techniques d'estimateur d'erreur a posteriori proposées dans la référence [Di Pietro et al. (2014) Computers & Mathematics with Applications 68, 2331-2347] peuvent être efficacement utilisées pour améliorer les performances d'un simulateur compositionnel de réservoir dédié aux procédés de Récupération Assistée des Hydrocarbures (RAH). Cet estimateur d'erreur a posteriori permet de proposer un algorithme de raffinement de maillage adaptatif conduisant à un gain significatif en termes de nombre de cellules du maillage par rapport à une résolution avec un maillage fin, et de formuler des critères d'arrêt pour les solveurs itératifs algébriques et non linéaires sans perte de précision. Cet article se concentre sur le coût de calcul des estimateurs d'erreur. Nous introduisons un calcul efficace en utilisant une formulation simplifiée qui peut facilement être mise en oeuvre dans un code de simulation de réservoir. Des résultats numériques pour un vrai cas d'étude 3D montrent que nous obtenons un gain significatif de temps CPU, et ce sans affecter la précision des prévisions de production du champ.

Domaines: Sciences de la Terre; Ingénierie assistée par ordinateur

Jean-Marc Gratien, Olivier Ricois, Soleiman Yousef. Reservoir Simulator Runtime Enhancement Based on a Posteriori Error Estimation Techniques. Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2016, 71, ⟨10.2516/ogst/2016009⟩. ⟨hal-01395336⟩