(57)【要約】【課題】領域毎の物理量パラメータが反映され、かつユーザが所望する物理量パラメータの分解能で分割された回路網モデルを得ることができる回路網生成装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明の回路網生成装置１は、形状データＤ１と、複数の物理量パラメータとを用いて回路網モデル化を行う回路網生成装置であって、形状データＤ１および物理量パラメータを読み込む計算モデル読込部１０２と、物理量パラメータの分解能を指定する分解能指定部１０３と、指定された分解能に基づいて分布データＤ２を分割すると共に、複数の物理量パラメータのうちの少なくとも２つについて、分割された分布データＤ２を重ね合わせて計算モデル全体を領域分割する領域分割処理部１０４と、領域分割により得られた領域それぞれにノードを割り当てると共に、少なくともノード間の抵抗を算出して回路網を生成する回路網モデル化部１０８とを備えていることを特徴とする。【選択図】図３
2017174267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報を有する形状データと、前記位置情報により特定される位置に対応した複数の物理量パラメータとを用いて回路網モデル化を行う回路網生成装置であって、
前記形状データおよび前記物理量パラメータを読み込む計算モデル読込部と、
前記物理量パラメータの分解能を指定する分解能指定部と、
前記物理量パラメータのそれぞれについて、前記分解能指定部にて指定された分解能に基づいて分布データを分割すると共に、前記複数の物理量パラメータのうちの少なくとも２つについて、分割された前記分布データを重ね合わせて前記計算モデル全体を領域分割する領域分割処理部と、
前記計算モデル全体の領域分割により得られた領域それぞれにノードを割り当てると共に、少なくともノード間の抵抗を算出して回路網を生成する回路網モデル化部とを備えていることを特徴とする回路網生成装置。
【請求項２】
計算モデル全体の領域分割により得られた領域の数から、回路網モデル化に要する時間を概算して計算時間を求める計算時間概算部と、
前記領域の数および前記計算時間を可視化すると共に、ユーザが前記計算モデル全体の領域分割の修正を手動で入力可能な領域分割可視化部とをさらに備えている請求項１に記載の回路網生成装置。
【請求項３】
回路網モデル化部にて回路網モデル化された回路網モデルの数値解析を行う演算部と、
前記演算部にて演算された計算結果を可視化する解析結果可視化部とをさらに備えている請求項１または請求項２に記載の回路網生成装置。
【請求項４】
回路網モデル化の対象が油層であり、物理量パラメータが前記油層に不均一に分布した油層パラメータである請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路網生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路網生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱解析や流体解析の分野において、熱や流体の流れを電流に見立てて電気回路に模すことでシミュレーションを行う方法が知られている。このシミュレーションでは、熱や流体が通過する物体を１つの領域とするか、若しくは複数の領域に分割し、上記領域内では物性値が一様であると近似して領域内の１点（ノード）に代表させ、各ノードに静電容量（領域が熱や流体を蓄える能力）およびノード間に抵抗値（熱や流体の通し難さ）を付与し、これらのノードをネットワーク化することで回路網モデルを生成する。この回路網モデルは、分布定数系のモデルよりも計算のコストが小さいという利点がある。
【０００３】
このような回路網モデル化を行う技術としては、例えば、３次元的に入力された装置形状データを小エリアに分割処理して熱回路網を生成するプログラムを有する熱解析ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−７６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような従来の技術では、回路網モデル化の対象が、一様な物理量パラメータ（例えば、比熱、熱伝導率など）を有する素材で形成された部品を用いて組み立てられているとの前提がとられている。
【０００６】
しかしながら、現実的には物理量パラメータが物体内の領域によって変動することもあり、このような変動が回路網モデルを用いた計算の精度を低下させる一因となるという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、領域毎の物理量パラメータが反映され、かつユーザが所望する物理量パラメータの分解能で分割された回路網モデルを得ることができる回路網生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
（１）位置情報を有する形状データと、前記位置情報により特定される位置に対応した複数の物理量パラメータとを用いて回路網モデル化を行う回路網生成装置であって、
前記形状データおよび前記物理量パラメータを読み込む計算モデル読込部と、
前記物理量パラメータの分解能を指定する分解能指定部と、
前記物理量パラメータのそれぞれについて、前記分解能指定部にて指定された分解能に基づいて分布データを分割すると共に、前記複数の物理量パラメータのうちの少なくとも２つについて、分割された前記分布データを重ね合わせて前記計算モデル全体を領域分割する領域分割処理部と、
前記計算モデル全体の領域分割により得られた領域それぞれにノードを割り当てると共に、少なくともノード間の抵抗を算出して回路網を生成する回路網モデル化部とを備えていることを特徴とする回路網生成装置、
（２）計算モデル全体の領域分割により得られた領域の数から、回路網モデル化に要する時間を概算して計算時間を求める計算時間概算部と、
前記領域の数および前記計算時間を可視化すると共に、ユーザが前記計算モデル全体の領域分割の修正を手動で入力可能な領域分割可視化部とをさらに備えている前記（１）に記載の回路網生成装置、
（３）回路網モデル化部にて回路網モデル化された回路網モデルの数値解析を行う演算部と、
前記演算部にて演算された計算結果を可視化する解析結果可視化部とをさらに備えている前記（１）または（２）に記載の回路網生成装置、並びに
（４）回路網モデル化の対象が油層であり、物理量パラメータが前記油層に不均一に分布した油層パラメータである前記（１）から（３）のいずれか１項に記載の回路網生成装置
に関する。
【０００９】
なお、本明細書において、「計算モデル」とは、形状データと分布データとのセットを意味する。また、「分解能」とは、物理量パラメータの数値範囲を分割する際の分割する一単位の大きさであり、物理量パラメータのバラつきに対してどの値の範囲までを均一として許容するかを示す数値を意味する。また、「油層」とは、油井を掘削して油を生産できる程度に油を含む地層を意味する。さらに、「油層パラメータ」とは、油層内の流体の流れに影響を与えるパラメータを意味し、具体的には、空隙率、透過率、初期圧力等を指す。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、領域毎の物理量パラメータが反映され、かつユーザが所望する物理量パラメータの分解能で分割された回路網モデルを得ることができる回路網生成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に使用する形状データの一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明に使用する分布データの一例を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る回路網生成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図４】図３の油層シミュレーションの処理を説明するフローチャートの一例である。
【図５】図４の分解能指定処理における画面の一例を示す概略図である。
【図６】図４の領域分割処理における一つのパラメータの分割の一例を示す概略図である。
【図７】図４の領域分割処理の一例を示す概略図であって、（ａ）は空隙率、（ｂ）は透過率、（ｃ）は初期圧力、（ｄ）は計算モデル全体についての例をそれぞれ示している。
【図８】図７（ｄ）の手動による領域の統合における画面の一例であって、（ａ）は統合前、（ｂ）は統合後をそれぞれ示す。
【図９】図７（ｄ）の手動による領域の分割の一例を示す概略図であって、（ａ）は分割前、（ｂ）および（ｃ）は分割過程、（ｄ）は分割後をそれぞれ示す。
【図１０】図３の回路網生成装置により行われる回路網モデル化の一例を説明するための概略図である。
【図１１】図１０のノードにおける油の流れを説明するための概略図である。
【図１２】図３の回路網生成装置により行われる回路網モデル化の他の例を説明するための概略図であって、油井に接続されたノードにおける油の流れを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の回路網生成装置は、位置情報を有する形状データと、上記位置情報により特定される位置に対応した複数の物理量パラメータとを用いて回路網モデル化を行う回路網生成装置であって、上記形状データおよび上記物理量パラメータを読み込む計算モデル読込部と、上記物理量パラメータの分解能を指定する分解能指定部と、上記物理量パラメータのそれぞれについて、上記分解能指定部にて指定された分解能に基づいて分布データを分割すると共に、上記複数の物理量パラメータのうちの少なくとも２つについて、分割された上記分布データを重ね合わせて上記計算モデル全体を領域分割する領域分割処理部と、上記計算モデル全体の領域分割により得られた領域それぞれにノードを割り当てると共に、少なくともノード間の抵抗を算出して回路網を生成する回路網モデル化部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この回路網生成装置は、特に、回路網モデル化の対象が油層であり、物理量パラメータが上記油層に不均一に分布した油層パラメータであることが好ましい。
【００１４】
以下、本発明の回路網生成装置の一実施形態について図面を参照して説明する。この実施形態で例示される回路網生成装置は、油層シミュレーションでの回路網を電気回路に模すように生成する装置である。ここで、「油層シミュレーション」とは、油井を採掘したときに得られる油の生産量を見積もるシミュレーションを意味する。なお、本発明は、当該図面に記載の実施形態にのみ限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本発明に使用する形状データの一例を示す概略斜視図である。本実施形態において、油層シミュレーションに供する形状データＤ１は、図１に示すように、油層１１と複数の油井１２とから構成されており、形状データＤ１は油層１１および油井１２の位置情報を有している。ここで、油層１１は自然界の中で人間の手を介さずに形成されたものであるため、油層パラメータは油層１１の中で均一ではなく、油層１１の部位によっては油層パラメータの値が他の部位とは大きく異なっている場合がある。
【００１６】
図２は、本発明に使用する分布データの一例を示す概略図である。分布データＤ２は、油層１１中の位置による油層パラメータの値を記録したマップデータであり、図２に示すように、油層パラメータごとに分布データＤ２が与えられている。この分布データＤ２の各区画（油層を格子状に細かく分割して得られた区画）には、油層パラメータの値が保持されている。なお、本実施形態では、分布データＤ２が２次元であるものが例示されているが、この分布データは３次元であってもよい。
【００１７】
図３は、本発明の一実施形態に係る回路網生成装置の構成の一例を示す概略図である。当該回路網生成装置１は、図３に示すように、概略的に、計算モデル格納部１０１と、計算モデル読込部１０２と、分解能指定部１０３と、領域分割処理部１０４と、油井設定部１０５と、計算時間概算部１０６と、領域分割可視化部１０７と、回路網モデル化部１０８と、演算部１０９と、解析結果可視化部１１０とにより構成されている。
【００１８】
計算モデル格納部１０１は、ユーザによってあらかじめ作成された計算モデルを格納する。具体的には、計算モデル格納部１０１には、油層１１および油井１２の形状データＤ１、並びに油層パラメータとしての空隙率、透過率および初期圧力の分布データＤ２が格納されている。計算モデル読込部１０２は、計算モデル格納部１０１に格納されている形状データＤ１および分布データＤ２（空隙率等の物理量パラメータ（以下、本実施形態では「油層パラメータ」ともいう）に関する位置毎のデータ）を読み込む。分解能指定部１０３は、油層パラメータの分解能を指定する。具体的には、ユーザが入力する油層パラメータごとに値の分割数に基づき、分布データＤ２を分割する際に用いる分解能が決定される。
【００１９】
領域分割処理部１０４は、物理量パラメータのそれぞれについて、分解能指定部１０３にて指定された分解能に基づいて分布データＤ２を分割する（それぞれの物理量パラメータについて分割された各部位を、計算モデル全体の領域分割により得られた領域と区別して、以下「領域Ｂ」とも表記する）。これにより、分割された分布データＤ２は、分割された各領域Ｂ内のパラメータのバラつきが分解能の範囲内に収められる。加えて、領域分割処理部１０４は、複数の物理量パラメータのうちの少なくとも２つについて、分割された分布データＤ２を重ね合わせて計算モデル全体を領域分割する。油井設定部１０５は、ユーザが指定した油井１２の位置に油層１１と油井１２の接点となる領域を、上記領域分割の結果として生成された領域の集合に追加する。
【００２０】
計算時間概算部１０６は、計算モデル全体の領域分割により得られた領域の数から、回路網モデル化に要する時間を概算して計算時間を求める。具体的には、領域の数等に応じて計算時間が異なるため、ユーザが分解能指定部１０３での分割数を適宜決定することで、計算時間を調整することができる。領域分割可視化部１０７は、領域の数および計算時間を可視化すると共に、ユーザが計算モデル全体の領域分割の修正を手動で入力する。このように、当該回路網生成装置１が計算時間概算部１０６および領域分割可視化部１０７を備えていることで、精度の指標となる領域分割の数と、計算時間とを踏まえて計算を実行させることができる。
【００２１】
回路網モデル化部１０８は、計算モデル全体の領域分割により得られた領域それぞれにノードを割り当てると共に、少なくともノード間の抵抗を算出して回路網を生成する。具体的には、本実施形態では、油層シミュレーションで生成される回路網は電気回路に模したものであり、領域間を流通する油の流動抵抗に代えて所定の抵抗値を有する電気抵抗、および各領域における油の貯蓄能力に代えて所定の静電容量値を有するコンデンサが用いられる。
【００２２】
演算部１０９は、回路網モデル化部１０８にて回路網モデル化された回路網モデルの数値解析を行う。また、解析結果可視化部１１０は、演算部１０９にて演算された計算結果を可視化する。このように、当該回路網生成装置１が演算部１０９および解析結果可視化部１１０を備えていることで、得られた回路網モデルを用いた演算および当該演算結果の表示を行うことができる。
【００２３】
次に、当該回路網生成装置１を用いた油層シミュレーションについて説明する。図４は、図３の油層シミュレーションの処理を説明するフローチャートの一例である。
【００２４】
この油層シミュレーションでは、あらかじめユーザによって作成され、計算モデル格納部１０１に格納された計算モデル（形状データＤ１と分布データＤ２）が計算モデル読込部１０２に読み込まれる（計算モデル読込処理Ｓ１）。次いで、ユーザにより入力された各油層パラメータの分割数に基づき分解能を決定（分解能指定処理Ｓ２）した後、油層パラメータの値が一つの領域Ｂ内で同一の分解能内に収まるように分布データＤ２を分割すると共に、分割された分布データＤ２を重ね合わせて計算モデル全体を領域分割する（領域分割処理Ｓ３）。次いで、ユーザにより指定された油井１２の位置に、井戸と油層１１の接点となる新しい領域を作成し、この領域を領域分割処理Ｓ３にて生成された領域の集合に追加する（油井の位置の指定処理Ｓ４）。
【００２５】
次に、領域分割処理Ｓ３および油井の位置の指定処理Ｓ４にて得られた領域の数を数え、この領域の数から、回路網モデル化に要する時間を概算して計算時間を求める（計算時間概算処理Ｓ５）。その際、１つの領域に１つのノードを割り当てるため、分割されてできた領域の数は回路網のノードの数と一致し、ノードの数は後述する演算処理Ｓ８で解く連立方程式の元数と一致する。ここで、回路網モデルを用いた計算において、連立方程式を解くための時間が律速となるため、ノードの数、すなわち領域の数によって、シミュレーションの計算時間がおおよそ一意に決まる。本実施形態では領域の数に対するシミュレーションの計算時間との関係式があらかじめ計算時間概算部１０６に実装されており、計算時間概算処理Ｓ５にて領域の数を数えて上記関係式に代入することで、計算時間を見積もることができる。
【００２６】
次に、領域分割処理Ｓ３および油井の位置の指定処理Ｓ４にて得られた領域の数、および計算時間概算処理Ｓ５にて見積もられた計算時間を可視化する（領域分割可視化処理Ｓ６）。この際、ユーザは、領域分割された回路網モデルと、この回路網モデルを用いたときの計算時間とを例えばＰＣのモニタ上に表示された画面で確認し、計算を実行するか否かを判断する。具体的には、ユーザは、計算時間が許容できる範囲内でありかつ領域分割が適切に行われているかを主観的に判断し、計算実行のフェーズに移行するかを決定する。もし、計算を実行しない場合は、分解能指定処理Ｓ２に戻って再度同様な操作を行う。なお、ユーザが計算モデル全体の領域分割の修正を後述のように手動で入力してもよい。これにより領域の数を修正することができる。
【００２７】
次に、計算実行が決定されると、計算モデル全体の領域分割により得られた領域それぞれにノードを割り当てると共に、少なくともノード間の抵抗を算出して回路網を生成する。具体的には、各領域Ｂ内の油層パラメータについて領域Ｂ内で平均化を行い、領域の重心位置にノードを割り当てる。次いで、領域の体積と平均化された油層パラメータの情報を用いて、領域の静電容量値、隣接領域間の抵抗値を計算し、各ノードに静電容量値、隣接ノード間の抵抗値および初期圧力の情報を保持させる。これにより回路網が生成される。
【００２８】
以上の計算モデル読込処理Ｓ１〜回路網モデル化処理Ｓ７において、油層パラメータの分布データＤ２を区画ごとにユーザが指定した分解能の範囲で同一かつ隣接するものを１つの領域Ｂとしてまとめていく。これにより、油層パラメータが均一になるように領域分割が達成される。その結果、回路モデル化処理Ｓ７における、油層パラメータを領域内で平均化する近似処理の影響が小さくなり、精度よく回路網モデル化を行うことができる。
【００２９】
次に、演算部１０９において、回路網モデル化部１０８により回路網モデル化された回路網モデルの数値解析を行う（演算処理Ｓ８）。具体的には、回路網モデル化処理Ｓ７で生成された回路網モデルに基づき、演算部１０９のシミュレータ（不図示）が油層１１内の圧力および体積流量を計算する。この計算では、油井１２のウェルボトム圧力および時間ステップ数がユーザにより与えられる。その際、ある時間ステップにおける回路網モデルのノードについて、それぞれ体積流量の保存式を用いて各ノードの圧力を変数とした方程式がノードの数だけ立てられる。この連立方程式を解くことで各ノードにおける圧力を求めることができ、これを時間ステップごとに計算することで任意の時間におけるノードの圧力を求めることができる。その結果、隣接するノードの圧力の差分と隣接ノード間の抵抗値とを用いて、隣接ノード間の体積流量を計算することができる。なお、油井１２については、ユーザが指定した油井１２の井戸の底の圧力と油井と油層の接点となるノードの圧力との差分と、油井１２の性能係数とから、油井１２から得られる石油の体積流量を計算することができる。
【００３０】
次いで、演算部１０９にて演算された計算結果を可視化する（解析結果可視化処理Ｓ９）。具体的には、演算部１０９のシミュレータが計算した任意の時間ステップにおける油層圧力、体積流量、および油井１２から得られる石油の体積流量が可視化され、例えばＰＣのモニタ上の画面に表示される。
【００３１】
次に、分解能指定処理Ｓ２における画面の一例を図５に示す。図５に示す画面Ｇ１は表形式になっており、列Ｍ１が油層パラメータの名称、列Ｍ２が油層パラメータの値の範囲となっている。ユーザは、それぞれの油層パラメータについて、油層パラメータの値の分割数を列Ｍ３に入力する。これによりそれぞれの油層パラメータの分解能が計算され、この分解能が列Ｍ４に表示される。例えば、空隙率の値の最小値が０、最大値が１００である場合、セルＣ１に「０〜１００」が表示される。例えば、ユーザが値の範囲（セルＣ１）を５分割したい場合、セルＣ２に「５」を入力する。すると空隙率の値の最大値と最小値の差分を５で割った値がセルＣ３に表示され、これが空隙率の分解能となる。なお、ここでは油層パラメータの値の分割数を入力する例を示したが、分解能に当たる数字を直接入力する構成としてもよい。この場合、油層パラメータの値の範囲と入力された分解能に当たる数字とから、分割数が計算される。
【００３２】
次に、領域分割処理Ｓ３について、図６および図７を参照しながら具体的に説明する。領域分割処理Ｓ３は、図６に示す油層パラメータごとの分割と、図７に示すパラメータごとの上記分割結果を重ね合わる領域分割との２段階で構成される。
【００３３】
油層パラメータごとの分割は、図６に示すように、例えば、油層パラメータの値の範囲が０〜１００まである分布データＤ２に対して分解能が２０と指定された場合は、０〜２０（１段階）、２０〜４０（２段階）、４０〜６０（３段階）、６０〜８０（４段階）、８０〜１００（５段階）の５つの段階に分布データＤ２が分割される。これにより分布データＤ２の各区画がいずれかの段階に属する。
【００３４】
次いで、各区画について隣接する区画の値を調べ、同じ段階に属する場合は同じ領域Ｂとしてまとめていく。この操作をすべての区画について行うことで、図６に示すように、油層パラメータの値によって分布データＤ２がいくつかの領域Ｂに分割される。この図６では同じ領域Ｂに属する区画は同じ濃度の色で示されており、例えば、領域Ｂ１は８０〜１００の範囲の値を持つ区画がまとめられてできた領域Ｂであり、領域Ｂ２は０〜２０の範囲の値を持つ区画がまとめられてできた領域Ｂである。
【００３５】
次に、油層パラメータごとに分割された結果を重ね合わせて計算モデル全体を領域分割する。図７（ａ）〜（ｃ）は、ぞれぞれ空隙率、透過率および初期圧力についての分割結果２０１〜２０３を示しており、上記各図には領域Ｂの境界線が表示されている。次いで、これらの分割結果２０１〜２０３を重ね合わせ、図７（ｄ）に示す計算モデル全体の領域分割結果２０４を求める。なお、当該回路網生成装置１は、回路網生成装置１が決定した領域を手動で結合できる手段や、手動で分割できる手段を備えていてもよい。これにより、回路網生成装置１が自動的に行った領域分割結果に対してユーザの持つ知見を反映させることができる。
【００３６】
次に、領域分割可視化処理Ｓ６において手動で領域を統合する例を示す。まず、図８（ａ）に示すように、画面Ｇ２１には、領域分割処理Ｓ３で領域分割された領域分割結果３０１、および計算時間概算処理Ｓ５で概算された計算時間３０２が表示されている。次いで、画面Ｇ２１上部に表示されているプルダウン３０３から領域選択モードを選択した後、領域分割結果３０１において、統合したい隣接する任意の領域を選択する。図８（ａ）に示す画面Ｇ２１では領域Ｒ１および領域Ｒ２が選択された領域であり、選択された領域であることが判読できるように色づけされている。この状態でＰＣのキーボードのエンターキーを押すことで領域Ｒ１と領域Ｒ２とが統合され、図８（ｂ）に示す画面Ｇ２２において、領域Ｒ３となる。その際、上述した領域の統合により変化する領域の数に対応して計算時間３０４が更新される。
【００３７】
次に、領域分割可視化処理Ｓ６において手動で領域を分割する例を示す。まず、図９（ａ）に示すように、画面Ｇ３１には領域分割処理Ｓ３で領域分割された領域分割結果４０１、および領域分割処理Ｓ５で概算された計算時間４０２が表示されている。次いで、画面Ｇ３１上部に表示されているプルダウン４０３から領域選択モードを選択した後、領域分割結果４０１における分割したい領域Ｒ４を選択する（図９（ａ）の画面Ｇ３１参照）。次いで、プルダウン４０３から分割線作成モードを選択した後、領域Ｒ４に分割線４０４をドラッグ＆ドロップで配置していくことで境界線４０５を領域Ｒ４内に作成する（図９（ｂ）の画面Ｇ３２、図９（ｃ）の画面Ｇ３３参照）。この状態でＰＣのキーボードのエンターキーを押すことで境界線４０５を境として領域Ｒ４が領域Ｒ５および領域Ｒ６に分割される（図９（ｄ）の画面Ｇ３４参照）。その際、上述した領域の分割により変化する領域の数に対応して計算時間４０６が更新される。なお、領域分割結果が３次元の場合には、上述の分割線４０４に相当する境が分割面となる。
【００３８】
次に、回路網モデル化処理Ｓ７において回路網を生成する例を、図１０を参照しながら示す。以下は、任意の領域ｉに注目して回路網モデル化を行う手順である。なお、回路網モデル化は、下記（１）から（６）の順で行われる。
【００３９】
（１）油層パラメータである空隙率、透過率および初期圧力を、それぞれ各領域Ｂ内で平均化する。
（２）領域ｉの静電容量値Ｃｉを下記式（１）を用いて計算する。
【数１】
2017174267.tif 000003
上記式（１）中、ｃは石油の圧縮率、φは領域内の油層の平均空隙率、Ｖは領域の体積である。
【００４０】
（３）領域ｉの重心位置を計算し、上記重心位置にノードを配置する。
（４）領域ｉと隣接する周辺領域ｊとの間の抵抗値Ｒｉｊを下記式（２）を用いて計算する。
【数２】
2017174267.tif 000004
上記式（２）中、μは石油の粘性係数、ｋｉは領域ｉ内の平均透過率、Ｌｉは領域ｉおよび領域ｊのノード間の長さのうちの領域ｉ内の長さ、Ａは領域ｉと領域ｊ間との接触面積である。
【００４１】
（５）上記（１）〜（４）の処理を隣接する全ての領域について行う。計算したそれぞれの静電容量値、抵抗値およびノードの位置を基に、ノードｉについて図１０下図のような等価回路を作成する。
（６）上記（１）〜（５）の操作を全ての領域（ノード）について行う。
以上（１）〜（６）の操作により、回路網（回路網モデル）が生成される。
【００４２】
次に、生成した回路網モデルを基に、各ノードにおける圧力を計算する式を立てる方法について、図１１を参照しながら説明する。ここでは、任意のノードｉに注目し、ノードｉにおける体積流量の保存式を立てる。図１１において、矢印は石油の流れ、ｑｉｊは領域ｉと領域ｊとの間を流通する石油の体積流量、ｑｃｉは石油を蓄えている領域ｉから放出される石油の体積流量をそれぞれ示している。
【００４３】
ここで、体積流量の保存則により下記式（３）が導出される。
【数３】
2017174267.tif 000005
【００４４】
上記式（３）に図１１に記載の式をそれぞれ代入すると、下記式（４）が導出される。
【数４】
2017174267.tif 000006
【００４５】
上記式（４）を変形すると下記式（５）が得られる。
【数５】
2017174267.tif 000007
【００４６】
ここで、Ｃｉ（ｄｐｉ／ｄｔ）は下記式（６）で表される。
【数６】
2017174267.tif 000008
上記式（６）中、ｐｉｋは時間ステップｋにおけるノードｉの圧力である。
【００４７】
上記式（５）を全てのノードについて立てて各ノードにおける圧力に関する連立方程式を作成し、この連立方程式を解くことで各ノードの圧力が求められる。そして、得られた各ノードにおける圧力を用い、図１１に示す式により各ノード間を流れる石油の体積流量を計算することができる。
【００４８】
次に、特定のノードに接続された油井から得られる石油の体積流量を算出する方法について、図１２を参照して説明する。まず、油井に接続されたノードにおける体積流量の保存式を立てる。ここでは、図１２に示すように、油井ｗｉがノードｉに接続されているものとする。油井ｗｉの井戸の底の圧力をｐｗｂとすると、ノードｉにおける体積流量の保存式は、下記式（７）で表される。
【００４９】
【数７】
2017174267.tif 000009
ここで、ｑｗｉは、下記式（８）で表される。
【数８】
2017174267.tif 000010
上記式（８）中、Ｊｉは油井の性能係数である。
【００５０】
次いで、式（７）に、上記式（８）および図１２に記載の式を代入すると、下記式（９）が得られ、この式（９）を変形すると下記式（１０）が導出される。
【数９】
2017174267.tif 000011
【数１０】
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【００５１】
上記式（１０）が油井に接続されたノードの体積流量の保存式である。この式（１０）を用いてノードｉの圧力Ｐｉを求め、圧力Ｐｉを式（８）に代入することで、油井ｗｉから得られる石油の体積流量を求めることができる。
【００５２】
このように、当該回路網生成装置１は、上述した分解能指定部１０３、領域分割処理部１０４等を備えているので、領域内の物理量パラメータのバラつきをユーザが指定した分解能になるように領域分割を行った上で回路網モデル化を行うことができ、領域毎の物理量パラメータが反映され、かつユーザが所望する物理量パラメータの分解能で分割された回路網モデルを得ることができる。
【００５３】
特に、上述したように油層シミュレーションに適用され、回路網モデル化の対象が油層１１であり、物理量パラメータが油層１１に不均一に分布した油層パラメータであることで、当該回路網生成装置１は、油田における油井１２からの産油量を適時かつ精度よく算出することができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００５５】
例えば、上述した実施形態では、計算モデル格納部１０１、計算時間概算部１０６および領域分割可視化部１０７、並びに演算部１０９および解析結果可視化部１１０を備えている回路網生成装置１について説明したが、計算モデル格納部１０１、計算時間概算部１０６および領域分割可視化部１０７、並びに演算部１０９および解析結果可視化部１１０の少なくともいずれかを備えていない回路網生成装置も本発明の意図する範囲内である。
【００５６】
また、上述した実施形態では、回路網モデル化の対象が油層１１であり、物理量パラメータが油層１１に不均一に分布した油層パラメータである回路網生成装置１について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、回路網モデル化の対象がガス層（ガス井を掘削して天然ガスを生産できる程度に天然ガスを含む地層）である回路網生成装置や、回路網モデル化の対象が熱回路であり、物理量パラメータが比熱、熱伝導率等である回路網生成装置等であってもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態では、物理量パラメータが不均一に分布した回路網生成装置１について説明したが、物理量パラメータが一様に分布しているものへの適用も、本発明の回路網生成装置が意図する範囲内である。かかる場合、領域分割処理部１０４において、分解能指定部１０３にて指定された分解能に基づいて分布データＤ２を分割することにより得られる領域Ｂは、単一となる。
【符号の説明】
【００５８】
Ｄ１  形状データ
Ｄ２  分布データ
Ｂ  領域
Ｒ１〜Ｒ６  領域
１  回路網生成装置
１１  油層
１２  油井
１０１  計算モデル格納部
１０２  計算モデル読込部
１０３  分解能指定部
１０４  領域分割処理部
１０５  油井設定部
１０６  計算時間概算部
１０７  領域分割可視化部
１０８  回路網モデル化部
１０９  演算部
１１０  解析結果可視化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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