PetraSim est l'interface graphique pour la famille de simulateurs TOUGH2. Développé au Lawrence Berkeley National Laboratory, TOUGH2 et ses dérivés sont reconnus pour leurs puissantes capacités de simulation pour l'écoulement des fluides et le transfert de chaleur dans les milieux poreux et fracturés. Les codes TOUGH2 ont été appliqués à des problèmes allant de l'écoulement des eaux souterraines de la montagne Yucca à la réhabilitation environnementale multi-composants. PetraSim rend la puissance de TOUGH2 accessible aux modélisateurs à travers un environnement interactif en 3D qui inclut la génération de maillage, la définition des paramètres et l'affichage des résultats. PetraSim réduit considérablement les obstacles à l'utilisation de TOUGH2 en libérant l'analyste pour se concentrer sur le modèle, tout en gérant automatiquement les détails complexes des fichiers d'entrée et de sortie de TOUGH2. PetraSim inclut les exécutables TOUGH2 (version 2), T2VOC, TMVOC et TOUGHREACT (version 1.2). La version 2.1 de TOUGH et la version 2.0 de TOUGHREACT sont prises en charge et peuvent être achetées moyennant des frais supplémentaires. HydrateResSim est également pris en charge et doit être acquis auprès de NETL pour être utilisé avec PetraSim. PetraSim inclut également un support limité pour TOUGHREACT v3.3 et TOUGHREACT-Pitzer. Les exécutables TOUGH2 (version 2) fournis avec PetraSim incluent des modifications du code source TOUGH2 disponibles uniquement avec PetraSim. Cela inclut la sortie de fichiers CSV (utilisés pour la visualisation des résultats dans l'interface) et un certain nombre de modifications conçues pour améliorer les modèles géothermiques. Elles sont détaillées dans cet article et incluent (mais ne sont pas limitées à) les éléments suivants : - Spécifier le temps de démarrage pour un puits en livrabilité. Cela évite la nécessité de multiples redémarrages lors de la modélisation d'un certain nombre de puits de compensation dans la prévision de production géothermique à l'échelle du champ. - Spécifier l'indice de productivité (PI) et les pressions d'écoulement pour chaque couche d'un puits en livrabilité. - Corrélations IAPWS-IF97 pour l'eau pure ajoutées aux EOS standard de TOUGH2. Celles-ci étendent l'utilisation de TOUGH2 à des conditions proches du critique (T>350°C) et à des conditions géopressurisées géothermiques (P>1000 bara). - Formulation de la viscosité IAPWS 2008 pour l'eau pure et la vapeur ajoutée aux EOS standard de TOUGH2. - Regroupement des cellules source/puits en utilisant des noms de source/puits. Cela permet d'assigner correctement la production lorsque plusieurs puits croisent la même cellule. - Écriture d'un fichier SAVE à des pas de temps spécifiés. - Sortie de résultats supplémentaires dans le fichier GOFT pour EOS2 et EWASG. - Nouvelles options de pression capillaire et d'enthalpie dans EOS2 et EWASG. - Amélioration de la convergence lors du changement de phase EOS2. Les applications pour PetraSim et les simulateurs qu'il prend en charge incluent : - Modélisation de processus couplés (thermique, hydrologique, chimique, mécanique, biologique) - Séquestration de carbone et autres types d'injection - Dissociation et récupération des hydrates de méthane - Évaluation des performances des dépôts de déchets nucléaires - Études de réservoirs géothermiques - Hydrologie de la zone vadose - Sort et transport des composés organiques volatils - Conception et analyse d'expériences en laboratoire et sur le terrain