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3D_EDFM_SIM-X/docs/软件使用手册.md
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2026-03-23 14:38:09 +08:00

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EDFM Simulator 软件使用手册

1. 软件定位

本软件是一个基于 MATLAB App Designer 的 EDFM 图形化模拟工具，正式界面文件为：

  • gui_support/app/EDFM_Simulator_App.mlapp

当前项目已经不再以早期 .m 代码版界面为主线，后续使用与维护都应以 .mlapp 版本为准。

软件的核心用途是：

  • 通过图形界面编辑 EDFM 模拟参数
  • 加载模板算例
  • 导入/导出配置
  • 运行模拟
  • 导入/导出结果
  • 查看基础结果和部分后处理图

2. 运行前准备

请确保：

  • 已安装 MATLAB
  • 工程目录完整
  • MATLAB 当前工作路径切换到工程根目录

示例：

cd('C:\Users\Administrator\Videos\3D_EDFM_simulator_20260305')

3. 推荐启动方式

由于正式界面是 .mlapp，推荐两种启动方式。

方式一：在 App Designer 中直接打开并运行

直接打开：

  • gui_support/app/EDFM_Simulator_App.mlapp

然后点击 Run。

这是当前最推荐的方式。

方式二：在 MATLAB 中直接实例化 App

如果 .mlapp 已经在 MATLAB 路径下可见，可以在命令行中运行：

app = EDFM_Simulator_App;

说明：

  • 根目录中的 launch_edfm_simulator_app.m 目前仍指向早期 .m 版 EDFMSimulatorApp()，不应再作为正式 GUI 的主入口理解。

4. 软件整体结构

界面按原始 main1.m 中的逻辑拆分为多个部分，并带有顶部工具栏。

顶部工具栏

主要包括：

  • New Config
  • Template
  • Load Template
  • Import Config
  • Export Config
  • Run
  • Import Result
  • Export Result
  • Status

主页面签

  • Model
  • Grid
  • Fracture
  • Discretization
  • Flow
  • Wells
  • Solover 或 Solver
  • Run
  • Results

不同版本导出的文字可能略有差异，但功能分组是一致的。

5. 推荐使用流程

建议按下面顺序使用。

5.1 新建或加载配置

你可以选择以下两种起点：

  • 点击 New Config 创建空配置
  • 在模板下拉框中选择 case01 到 case07，然后点击 Load Template

如果是第一次使用，建议先加载已有模板，不建议直接从空配置开始。

5.2 按页面修改参数

Model 页

这里主要设置：

  • ModelFlag
  • GridModel
  • FlowModel

其中：

  • FlowModel=1：气水两相流
  • FlowModel=2：油水两相流
  • FlowModel=3：组分流

运行时只使用当前选中的流动模型分支。

Grid 页

这里填写网格参数：

  • dx
  • dy
  • dz
  • NTG

这类参数通常使用 MATLAB 表达式录入，例如：

[10 10 10 10]

[5; 5; 5]

Fracture 页

这里用于设置裂缝输入方式及裂缝相关参数，例如：

  • 输入类型
  • 裂缝工程输入
  • 裂缝线
  • 裂缝高度
  • 是否流动阻隔

Discretization 页

这里用于设置离散化参数，例如：

  • 边界
  • 无效层
  • 基质参数
  • 裂缝参数
  • 应力敏感参数

Flow 页

这里设置：

  • 初始压力
  • 初始含水饱和度
  • 初始 Cs
  • 初始 Cb
  • 与当前流动模型对应的流体参数

注意：

  • 三种流动模型互斥
  • GUI 中虽然可能展示多个区块，但运行时只会使用当前 FlowModel 对应的数据

Wells 页

这是井和排产制度设置页面，当前包含四个关键表格：

  • Well1Table
  • Well2Table
  • ScheduleTable
  • FractureWellLocationTable

同时还包括：

  • time
  • dtmin
  • dtmax

5.3 Wells 页四个表如何填写

1. Well1Table

通常用于定义常规井。

当前表头含义：

  • well_name
  • nperf
  • index_xyz
  • rw
  • skin
  • well_type

其中：

  • index_xyz 通常是网格索引，如 [20 10 1; 20 10 2]
  • well_type 对应原始代码中的井类型编号

2. FractureWellLocationTable

用于定义压裂井轨迹点或井位坐标。

当前表头含义：

  • x
  • y
  • z

3. Well2Table

通常用于定义压裂水平井或与裂缝单元相关的井。

当前表头含义：

  • well_name
  • nperf
  • perfnum
  • rw
  • skin
  • well_type

4. ScheduleTable

用于定义井制度和阶段排产。

当前表头含义：

  • well_name
  • state(open/close)
  • role(inj/pro)
  • control(const_q/const_pwf)
  • target_1
  • target_2
  • Cs_key
  • Cs_inj
  • Cb_key
  • inj_salinity

结合原始 main1.m 注释，可按下面理解填写：

  • state
    • open
    • close
  • role
    • inj
    • pro
  • control
    • const_q
    • const_pwf
  • target_1
    • 常用于输入目标流量或目标井底流压
  • target_2
    • 一般与 target_1 成对使用
  • Cs_inj
    • 注入表活剂浓度
  • inj_salinity
    • 注入水或压裂液盐浓度，即矿化度

5.4 时间步参数

Wells 页还需要填写：

  • time
  • dtmin
  • dtmax

这三个量通常按阶段一一对应。

建议保证：

  • time 的阶段数
  • dtmin 的阶段数
  • dtmax 的阶段数
  • well_schedules 的阶段数

四者保持一致。

6. 配置导入与导出

导出配置

点击 Export Config 后，软件会把当前 GUI 数据整理成统一 config 结构，并保存为 .mat 文件。

该 MAT 文件中应包含变量：

config

导入配置

点击 Import Config，选择包含 config 变量的 .mat 文件即可。

7. 运行模拟

参数设置完成后：

  1. 点击顶部 Run
  2. 或在 Run 页点击运行按钮

运行时软件会：

  1. 从 .mlapp 控件读取参数
  2. 通过 EDFMAppController.m 写入统一 config
  3. 调用 gui_support/runtime/run_case.m
  4. 由 run_case(config) 组织网格、裂缝、流体、井和 schedule
  5. 最终调用底层求解器

运行日志会显示在 Run 页文本框中。

8. 查看结果

运行成功后，可在 Results 页查看：

  • 结果摘要
  • 时间步信息
  • 牛顿迭代信息
  • 基础结果曲线

并可调用部分旧版后处理功能，例如：

  • PlotWellResponse
  • Plot2DLayer
  • Plot3DDistribution
  • PlotPerm
  • PlotSPDP

9. 结果导入与导出

导出结果

点击 Export Result，导出当前结果为 .mat 文件。

MAT 文件中应包含变量：

results

导入结果

点击 Import Result，选择包含 results 变量的 .mat 文件即可。

10. 输入格式说明

当前软件中，很多复杂参数仍然采用 MATLAB 表达式方式输入。

常见格式如下。

数值

10

向量

[1 2 3]

列向量

[1; 2; 3]

矩阵

[1 2; 3 4]

单元数组

{'w1', 1, [20 10 1], 0.089, 0, 1}

多行排产表

{
    'w1','open','inj','const_pwf',40,40,'Cs_inj',0.5,'Cb_inj',1;
    'w1','open','pro','const_q',0,0,'',[],'',[]
}

11. 使用建议

建议遵循以下原则：

  • 优先从模板开始，而不是手工全新录入
  • 大改参数前先导出一份配置备份
  • 保证 ScheduleTable 井名与井定义一致
  • 保证 time、dtmin、dtmax 与阶段 schedule 数一致
  • 修改流体参数时，确认当前 FlowModel 是否正确

12. 常见问题

1. 为什么不建议再用 .m 版界面

因为项目已经明确转向 App Designer 的 .mlapp 维护方式，.m 版只应视为早期过渡实现。

2. 导入配置失败怎么办

检查 .mat 文件中是否存在变量：

config

3. 导入结果失败怎么办

检查 .mat 文件中是否存在变量：

results

4. 表格里不知道填什么

建议按以下顺序判断：

  1. 先看表头
  2. 再看模板默认值
  3. 再看对应算例目录的 main1.m 注释

5. 改了别的流动模型参数为什么不生效

因为三种流动模型是互斥的，运行时只读取当前选中的 FlowModel 分支。

13. 当前版本特点

当前版本的重点是：

  • 正式界面已经放到 .mlapp
  • 业务逻辑主要通过 EDFMAppController.m 绑定
  • 运行入口已经统一为 run_case(config)

也就是说，使用者可以把它理解为：

  • .mlapp 负责界面
  • controller 负责连接界面与后端
  • run_case 负责统一调度求解流程
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