×

采用多尺度混合方法对十亿个储层进行HPC模拟。 (英语) Zbl 1489.86003号

摘要:提出了一种基于非重叠区域分解技术的多核计算机多尺度混合方法的三维并行实现,并通过数值实验评估了其计算性能。作为一种可衍生出许多其他方法的原型方法,本文选择了多尺度Robin耦合方法,并对其实现进行了详细说明。给出了基于SPE10基准的高度非均质各向异性岩层中数百万到20多亿个计算单元的数值结果。该实现依赖于局部问题和接口耦合系统的直接求解器。与基于代数多重网格预处理的最新全局精细网格求解器相比,我们发现在单两相流问题中具有良好的弱可缩放性和强可缩放性。

MSC公司:

86-08 地球物理问题的计算方法
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 冯,LSK;Dogru,AH,《模拟复杂巨型油藏的并行非结构求解器方法》,SPE J.,13,4,440-446(2008)·doi:10.2118/106237-PA
[2] Odeh,AS,《三维黑油油藏模拟问题的解决方案比较》,J.Petrol。技术,33,1,13-25(1981)·doi:10.2118/9723-PA
[3] Christie,M.,Blunt,M.J.:第十个SPE比较解决方案项目:升级技术的比较。2001年SPE油藏模拟研讨会(2001)
[4] Dogru,A.H.、Fung,L.S.K.、Middya,U.、Al-Shaalan,T.、Pita,J.A.:巨型水库的下一代并行水库模拟器。SPE油藏模拟会议(2009)
[5] Manea,上午;苏厄尔,J。;Tchelepi,HA,高度详细油藏模型的并行多尺度线性求解器,SPE J.,21,6,2062-2078(2016)·数字对象标识码:10.2118/173259-PA
[6] 杜洛夫斯基,LJ;伊芬迪耶夫,Y。;Ginting,V.,两相流模拟的自适应局部-全局多尺度有限体积元方法,水资源高级研究所。,2007年3月30日,576-588·doi:10.1016/j.advwatres.2006.04.002
[7] Lie,K-A;莫纳,O。;Natvig,JR;科兹洛娃,A。;Bratvedt,K。;渡边,S。;Li,Z.,多尺度方法在真实油藏模拟环境中的成功应用,计算。地质科学。,21, 5-6, 981-998 (2017) ·doi:10.1007/s10596-017-9627-2
[8] A.弗朗西斯科。;金廷,V。;佩雷拉,F。;Rigelo,J.,基于非重叠区域分解过程的多尺度混合方法的设计与实现,数学。计算。模拟。,99, 125-138 (2014) ·Zbl 07312585号 ·doi:10.1016/j.matcom.2013.04.022
[9] 吉拉尔德洛,RT;澳大利亚,RF;索萨,FS;佩雷拉,F。;Buscaglia,GC,多孔介质流动的多尺度Robin耦合方法,J.Compute。物理。,355, 1-21 (2018) ·Zbl 1380.76141号 ·doi:10.1016/j.jcp.2017.11.002
[10] Arbogast,T。;彭切娃,G。;惠勒,MF;Yotov,I.,多尺度砂浆混合有限元法,多尺度模型。模拟。,6, 1, 319-346 (2007) ·Zbl 1322.76039号 ·doi:10.1137/060662587
[11] 詹妮·P。;Lee,SH;Tchelepi,HA,地下水流模拟中椭圆问题的多尺度有限体积法,J.Compute。物理。,187, 1, 47-67 (2003) ·Zbl 1047.76538号 ·doi:10.1016/S0021-9991(03)00075-5
[12] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Hou,TY,广义多尺度有限元方法(gmsfem),J.Compute。物理。,251, 116-135 (2013) ·Zbl 1349.65617号 ·doi:10.1016/j.jcp.2013.04.045
[13] Hou,TY;Wu,X-H,复合材料和多孔介质椭圆问题的多尺度有限元方法,J.Compute。物理。,134, 1, 169-189 (1997) ·Zbl 0880.73065号 ·doi:10.1006/jcph.1997.5682
[14] 哈德,C。;帕雷德斯,D。;Valentin,F.,具有粗糙系数的darcy方程的多尺度混合有限元方法家族,J.Compute。物理。,245, 107-130 (2013) ·兹比尔1349.76214 ·doi:10.1016/j.jcp.2013.03.019
[15] 王,Y。;哈吉贝吉,H。;Tchelepi,HA,非均质多孔介质流动的代数多尺度解算器,J.Compute。物理。,259, 284-303 (2014) ·Zbl 1349.76835号 ·doi:10.1016/j.jcp.2013.11.024
[16] 莫纳,O。;Lie,K-A,非结构网格上高对比度多孔介质的多尺度约束光滑基方法,J.Compute。物理。,304, 46-71 (2016) ·Zbl 1349.76824号 ·doi:10.1016/j.jcp.2015.10.10
[17] Aarnes,JE,《关于在油藏模拟中使用混合多尺度有限元方法以获得更大的灵活性、更快或更高的精度,多尺度模型》。模拟。,2, 3, 421-439 (2004) ·Zbl 1181.76125号 ·doi:10.1137/030600655
[18] 基普,V。;Aarnes,JE;Lie,K-A,多孔介质流动中椭圆问题的多尺度方法比较,计算。地质科学。,12, 3, 377-398 (2008) ·Zbl 1259.76047号 ·doi:10.1007/s10596-007-9074-6
[19] 罗查,FF;索萨,FS;澳大利亚,RF;乔治亚州Buscaglia;Pereira,F.,《高对比度多孔介质中两相流的多尺度混合方法》,J.Compute。物理。,409, 109316 (2020) ·Zbl 1435.76082号 ·doi:10.1016/j.jcp.2020.109316
[20] Manea,上午;苏厄尔,J。;Tchelepi,HA,高度详细油藏模型的并行多尺度线性求解器,SPE J.,21,6,2062-2078(2016)·数字对象标识码:10.2118/173259-PA
[21] Manea,A.M.,Hajibeygi,H.,Vassilevski,P.,Tchelepi,H.A.:并行富集代数多尺度解算器。doi:10.2118/182694-MS(2017)
[22] Puscas,M.,Enchery,G.,Desroziers,S.:混合多尺度有限元方法在多孔介质中两相流并行模拟中的应用。石油天然气科学。Technol公司。73 (2018)
[23] 科兹洛娃,A。;李,Z。;Natvig,JR;渡边,S。;周,Y。;布拉特维特,K。;Lee,SH,《实际油田多尺度黑油油藏模拟器》,SPE J.,21,6,2049-261(2016)·doi:10.2118/173226-PA
[24] Abreu,E.,Ferraz,P.,Espírito Santo,A.M.,Pereira,F.,Santos,L.G.C.,Sousa,F.S.:多尺度混合方法的递归公式和并行实现(2020)
[25] 吉拉尔德洛,RT;澳大利亚,RF;索萨,FS;佩雷拉,F。;Buscaglia,GC,油藏模拟中多尺度罗宾耦合方法的界面空间,数学。计算。模拟。,164, 103-119 (2019) ·Zbl 07316724号 ·doi:10.1016/j.matcom.2018.09.027
[26] Rocha,F.F.:高对比度多孔介质中两相流的增强多尺度混合方法。美国药典计算研究所博士论文(2020年)·Zbl 1435.76082号
[27] Rocha,F.,Sousa,F.S.,Ausas,P.F.,Buscaglia,G.C.:基于物理的界面空间,适用于破裂类多孔介质中的流动的多尺度混合方法。计算。方法应用。机械。工程385(2021)·Zbl 1502.76100号
[28] 吉拉德洛,RT;澳大利亚,RF;索萨,FS;佩雷拉,F。;Buscaglia,GC,应用于地下水流污染物传输的多尺度混合方法的速度后处理方案,计算。地质科学。,24, 3, 1141-1161 (2020) ·Zbl 1439.76069号 ·doi:10.1007/s10596-019-09930-8
[29] 谢尔顿,JW;Cardwell,WT,多孔介质中一维不可压缩非毛细两相流体流动,Trans。AIME,2161290-296(1959年)·数字对象标识码:10.2118/978-G
[30] 阿舍尔,UM;Ruuth,SJ;Wetton,BTR,含时偏微分方程的隐式显式方法,SIAM J.Numer。分析。,32, 3, 797-823 (1995) ·Zbl 0841.65081号 ·doi:10.1137/0732037
[31] Chen,Z。;Huan,G。;Li,B.,多孔介质中两相流的改进IMPES方法,Transp。多孔介质,54,3,361-376(2004)·doi:10.1023/B:TIPM.00003667.86625.15
[32] Paz,S。;贾拉米洛,A。;吉拉尔德洛,RT;澳大利亚,RF;索萨,FS;佩雷拉,F。;Buscaglia,GC,带高阶多项式外推的IMPES自适应时间步进算法,应用。数学。型号。,91, 1100-1116 (2021) ·Zbl 1481.76221号 ·doi:10.1016/j.apm.2020.10.045
[33] Lie,K-A,《使用MATLAB/GNU Octave进行油藏模拟简介:MATLAB油藏模拟工具箱(MRST)用户指南》(2019),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1425.76001号 ·doi:10.1017/9781108591416
[34] Chen,Z。;Huan,G。;Li,B.,多孔介质中两相流的改进impes方法,Transp。多孔介质,54,3,361-376(2004)·doi:10.1023/B:TIPM.00003667.86625.15
[35] Falgout,R.:Hypre用户手册。http://www.llnl.gov/CASC/hypre。2020年11月30日(2017年)访问
[36] Ruge,J.W.,Stüben,K.:代数多重网格。In:多重网格方法。工业和应用数学学会,第73-130页(1987年)
[37] 公关Amestoy;达夫,IS;Koster,J。;L'Excellence,J-Y,使用分布式动态调度的全异步多前沿解算器,SIAM J.Matrix Ana。申请。,23, 1, 15-41 (2001) ·Zbl 0992.65018号 ·doi:10.1137/S0895479899358194
[38] 公共关系部埃姆斯泰;A.盖尔穆切。;L'优秀,J-Y;Pralet,S.,线性系统并行解的混合调度,并行计算。,32, 2, 136-156 (2006) ·doi:10.1016/j.parco.2005.07.004
[39] Al-Shaalan,T.M.,Dogru,A.H.,Al-Youbi,A.H..,Ismail,H.:全油田油藏模拟中复杂井建模的并行计算。SPE油藏模拟会议(2017)
[40] 库兰特,R。;弗里德里希斯(Friedrichs,K.)。;Lewy,H.,U.ber die partiallen differenzenichungen der mathematischen physik,数学。《年鉴》,100,1,32-74(1928)·JFM 54.0486.01型 ·doi:10.1007/BF01448839
[41] Keith,H.,Coats关于IMPES和一些基于IMPES的仿真模型的注释,SPE J.,5,3,245-251(2000)·doi:10.2118/65092-PA
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。