Главная » 2014 » Июль » 14 » Скачать Пакет прикладных программ для автоматизации решения двух- и трехмерных задач нестационарной фильтрации. Мамаджанов, Махмудхон бесплатно
11:01 PM
Скачать Пакет прикладных программ для автоматизации решения двух- и трехмерных задач нестационарной фильтрации. Мамаджанов, Махмудхон бесплатно
Пакет прикладных программ для автоматизации решения двух- и трехмерных задач нестационарной фильтрации
Диссертация
Автор: Мамаджанов, Махмудхон
Название: Пакет прикладных программ для автоматизации решения двух- и трехмерных задач нестационарной фильтрации
Справка: Мамаджанов, Махмудхон. Пакет прикладных программ для автоматизации решения двух- и трехмерных задач нестационарной фильтрации : диссертация кандидата технических наук : 01.01.10 Ташкент, 1984 143 c. : 61 85-5/2582
Объем: 143 стр.
Информация: Ташкент, 1984
Содержание:
ГЛАВА
I МОДУЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, АРХИТЕКТУРА И ВХОДНОЙ ЯШК ПАКЕТА ПРЖЛАДНЫХ ПРОГРАШ! "ФИЛЬТР-1" II
§I Обзор работ по созданию пакетов прикладных программД!
§2 Предметная область ППП "ФИЛЬТР-Х"
§3 Модульный анализ алгоритмов решения базисных краевых задач фильтрации
§4 Назначение и структура пакета "ФИЛЬТР-1"
§5 Описание языковых средств пакета
ГЛАВА
II ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ, ОРГАНИЗАЦИЯ АРКИВА МОДУЛЕЙ И РЕЖИМ РАБОТЫ ПАКЕТА
§I Средства текстовой обработки и лексический анализ директив входного языка
§2 Организация архива модулей и принципы функционирования пакета
§3 Архив модулей
§4, Пакетный режим работы
§5 Интерактивное взаимодействие с пакетом
ГЛАВА
III ФРАГШНТЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ С ПОМОЩЬЮ ППП "ФИЛЬТР-1"
§I Автоматизация дополнения неклассичеоких областей до прямоугольника
§2 Решение двумерной задачи фильтрации жидкости для неклассичеоких областей
§3 Решение трехмерной задачи фильтрации жидкости и газа в гидродинамических взаимосвязанных пластах ,
§4 Решение задачи фильтрации газа при совместно-раз-- -дельной разработке многослойных взаимоизолиро-ванных пластов Д
Введение:
Актуальность темы* в настоящее время электронно-вычислительные машины (ЭВМ) широко используются в различных отраслях народного хозяйства, в частности, для исследования физических процессов, происходящих Б газоносных и нефтяных месторождениях. При рассмотрении вопросов, связанных о проектированием, анализом и регулированием разработки этих месторождений, приходится исследовать на ЭВМ большое число вариантов математических моделей и алгоритмов их решения. Поэтому создание программных средств для автоматизации решения задач теории фильтрации жидкости и газа в пористых средах играет важную роль. При этом необходимо программное обеспечение, позволяющее комплексно исследовать изменение во времени пластовых, забойных и устьевых давлений и количественно оценить переток между пластами с учетом их неоднородности при различных конфигурациях области фильтрации, расположении скважин, их дебитов и т.д.Из-за сложности решаемых на ЭВМ задач современная технология программирования выдвигает новые способы более эффективной организации решения классов задач и создания программного обеспечения, максимально упрощающего общение пользователя с ЭВМ, что привело к разработке пакета прикладных программ (ППП). В связи с этим создание ППП как средства автоматизации решения задач нестационарной фильтрации жидкости и газа на ЭВМ является актуальной задачей в области проектирования и разработки газоносных и нефтяных месторождений.Цель работы - создать ППП, позволяющий решать классы задач нестационарной фильтрации жидкости и газа в пористых средах, допускающий: - гибкие и универсальные языковые средства, которые помогают - 5 задавать первичную информацию в содержательной терминологии фильтрационных задач, близкие к естественному языку пользователя; - средства, позволяющие легко дополнить архив задач новыми задачами; - возможность решить задачу пользователям - не профессионалам, не обладающим знаниями по программированию, с помощью ППП в диалоговом режиме, а также в пакетном с использованием простой инструкции.Методика исследования» ППП организуется методом создания библиотек с автоматическим запуском и реализуется по модульному принципу, на основе математического обеспечения системы прогршлмирования БЭСМ-АЛГОЛ и мониторной системы "ДУБНА".Научная новизна. Разработан проблемно-ориентированный ППП с входным языком, с помощью которого получены решения классов задач нестационарной фильтрации жидкости и газа. Создан входной язык, обеспечивающий единообразную подготовку исходных данных, необходимых для решения фильтрационных задач. При составлении ППП было предложено специальное математическое обеспечение, позволяющее автоматизировать метод фиктивных областей. Благодаря этому решена плановая задача нестационарной фильтрации жидкости в неклассических областях.Практическая ценность. С помощью разработанного систематизированного программного обеспечения, образующего архив модулей пакета, можно исследовать широкий класс задач нестационарной фильтрации в одно- и многослойных пластах. Предложенный входной язык пакета и возможность общения с ППП в диалоговом и пакетном режимах удобны тем, что пользователь может быть совершенно не знаком с программированием и операционной системой ЭВМ, вследствие чего удается быстро решить сложную задачу теории фильтрации из предмета области пакета. - 6 Реализация работы. Предложенный ППП "ФЙЛЬТР-1" передан в СредАзНИИГаз для использования в исследованиях математических моделей фильтрационных процессов, а также для включения в состав создаваемой автоматизированной системы в области проектирования и анализа разработки газовых месторождений. Мозд-^ льные программы, образующие архив пакета, сданы в Ведомственный фонд алгоритмов и програ}ш АН Уз ССР для эксплуатации.Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на I-IX научно-технических конференциях молодых ученых и аспирантов ордена Трудового Красного Знамени Института кибернетики о ВЦ АН УзССР (I972-I980 гг.); на городском семинаре "Алгоритмическая кибернетика" УзНПО "Кибернетика" АН УзССР (1983 г.); на Всесоюзном семинаре "Численные решения задач многофазной несжимаемой жидкости" (Баку, 1978, Ташкент, 1980, Фрунзе, 1982); на УШ Всесоюзном семинаре по комплексам программам математической физики (Ташкент, 1983); на УП Всесоюзной конференции "Современные проблемы и математические методы теории фильтрации" (Москва,1984); на семинаре ВЦ СО АН СССР по направлению "Пакеты прикладных программ" (Новосибирск, 1984 г.).Публикации. Результаты выполненных исследований опубликованы в виде II научных статей в республиканских и союзных сборниках.Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения,трех глав, заключения и приложений, содержит 141 страниц, включая 5 рисунков, 18 таблиц, 21 страниц приложений, библиографический ' список из III нашенований.Во введении диссертации дана краткая характеристика темы исследования и сформулирована основная цель разработки пакета прикладных программ (ППП) как средства автоматизации решения на ЭВМ класса задач нестационарной фильтрации жидкости и газа в одно- и многослойных пластах, а также изложено краткое содержание работы - 7 по главам.В первой главе, состоящей из пяти параграфов, приводится характеристика функциональной части пакета и его входного языка (ВЯ).В первом параграфе приводится обзор и анализ научных трудов, посвященных разработке пакетов и принципов их реализации.Во втором параграфе описывается предметная область пакета и дается краткий обзор работ по моделированию фильтрационных процессов Б пористых средах, а также численному решению этих задач.В третьем параграфе излагается модульный анализ численных алгоритмов решения задач, включенных в предметную область пакета; приводятся результаты численного анализа на примере решения базисной одномерной задачи нестационарной фильтрации с разрывными коэффициентшш на основе метода конечных разностей, а также методов потоковой и дифференциальной прогонки с целью выбора универсальных вычислительных алгоритмов.На основе численных экспериментов установлено, что для решения многослойной одномерной задачи нестационарной фильтрации жидкостей и газов в пористых средах самым универсальным и экономичным является метод потоковой прогонки, предложенный А.А.Самарским.Назначение и структура разрабатываемого ППП "ФйЛЬТР-1" как средства, позволяющего решить некоторый класс задач нестационарной фильтрации в пористых средах, описывается в четвертом параграфе.ППП "ФИЛЬТБ-1" имеет следующую структуру: входной язык, процессор с входным языком, архив модулей, монитор, блок П-трансляции и ведущая програьша, а также несколько блоков из системы "Зеркало": архив паспортных данных, информатор, блок формирования задания операционной системе [104] . - 8 В пятом параграфе излагается языковое задание данных информационного характера. Для задания информации разработана специальная форма представления, в которой описание приводится согласно записи Бекуса-Наура [l9] • Наибольший интерес представляет информация о форме области решаемой на ЭВМ задачи. Существуют различные способы задания формы произвольных областей, которые успешно реализованы при составлении языка предписаний системы КСИ-БЭСМ [42,93] , разработанной под руководством В.П.Ильина, и систем прогршш ГП-1, ГП-2, ГП-3 [бб,88], созданных под руководством В.Л.Рвачева.В диссертации для описания заданной области фильтрации используется имя области и ее минимальные геометрические характеристики.Аналитическое представление предикатных уравнений строится с помощью ЭВМ, Такой способ облегчает подготовку и задание информации о форме областей.Во второй главе, состоящей из пяти параграфов, описываются программные средства обработки директив входного языка пакета,излагается принцип функционирования и организации архива задач,способы общения пользователя с пакетом.В первом параграфе приводятся алгоритм обработки языковых средств пакета и лексический анализ директив входного языка. Так как язык описания данных целенаправлен на задание информации в текстовом виде, он несет содержательное значение вводимых данных.С учетом возможностей систем программирования БЭСМ-АЛГОЛ [5,95] разработаны специальные программные модули, которые выполняют текстовую обработку на БЭСМ-б. Дается описание характера ошибок, допускаемых пользователем. На первом этапе обработки обнаруживаются ошибки, допущенные при оформлении программы на ВЯ "ФИЛЬТР-1" На втором - с помощью транслятора БЭСМ-АЛГОЛ фиксируются ошибки, возникающие при написании числовых данных при счете, т . е . при ра- 9 боте вычислительных алгоритмов (машинная АВОСТ, переполнение,нехватка ячеек ОЗУ).Во втором и третьем параграфах описывается язык заданий для организации архива паспортных данных модуля и архива текста программы самого модуля. Излагается функционирование ППП "ФИЛЬТР-1" и содержимое архива основных и расширенных модулей пакета.В четвертом и пятом параграфах описываются режимы работы пакета. Излагается язык задания для решения задач с помощью ППП "ФИЛЬТР-1" в пакетном режиме (§ 4 ) , дается краткая информация о диалоговых возможностях системного наполнения пакета "Зеркало" и инструкция общения пользователя с "ФИЛЬТР-1" (§ 5).В третьей главе, состоящей из четырех параграфов, приводятся решения некоторых задач нестационарной фильтрации жидкостей и газов в пористых средах, полученные о помощью пакета "ФИЛЬТР-1" и имеющие практическое применение при разработке месторождений нефти и газа.В первом параграфе описывается построение алгоритма предикатных уравнений и автоматизация распознавания произвольных форм областей на ЭВМ. Во втором параграфе приводятся результаты исследования решения плановой задачи упругого режима фильтрации в пористых средах в области сложной формы. Рассматривается влияние параметров пласта на изменение поля давления, а также влияние формы области на забойное давление.В третьем параграфе дается решение трехмерной задачи фильтрации ньютоновской нефти и газа в многослойных взаимосвязанных пластах, которые эксплуатируются произвольной сеткой раздельных скважин в области призматической формы. Определяется влияние коэффициентов проводимости, вязкости на значения межслойного перетока и на поле давления. - 10 в четвертом параграфе решается одномерная задача совместнораздельной разработки во взаимоизолированных газоносных пластах, Описывается характер изменения забойного и среднего значений поля давления и приводятся значения отдельных дебитОБ каждого из пропластков. \ Далее излагаются основные результаты, их научное и практическое значение, дается список использованной литературы.В приложении приводятся таблицы служебных слов входного языка пакета, текст диалога с ЭВМ, а также акт о внедрении ППП и справки о приеме модульных программ в Ведомственный фонд алгоритмов и программ АН УзССР. Работа выполнена в лаборатории "Алгоритмизация" ордена Трудового Красного Знамени Института кибернетики с ВЦ НПО "Кибернетика" АН УзССР Б соответствии с бюджетной темой института.Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям академику АН УзССР В.К.Кабулову и кандидату физико-математических наук, старшему научному сотруднику Н.Мухидинову за постоянную помощь и поддержку в работе, а также доктору физико-математических наук, профессору А.Н.Коновалову за ценные советы. - II
