A fast IMPES multiphase flow solver in porous media for reservoir simulation

Calle, Carlos Redondo

doi:10.20868/upm.thesis.47132

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“…Também é possível a utilização da API OpenMP, a qual pode ser utilizada em computadores com arquiteturas de memória compartilhada, sendo as threads (linhas de execução) empregadas na realização de tarefas em paralelo (Dietrich et al, 2017, ARB, 2011. Sistemas híbridos também podem ser pensados, os quais utilizam em conjunto o acesso às memórias distribuída e compartilhada como, por exemplo, códigos escritos com comandos do MPI e do OpenMP (Yakubov et al, 2013, Redondo, 2017. Salienta-se, no entanto, que os ganhos atingidos com essas tecnologias não são ilimitados.…”

Section: Computação De Alto Desempenhounclassified

“…Diversas áreas de pesquisa e desenvolvimento, além de aplicações industriais, têm tirado proveito da aplicação de técnicas tais como o OpenMP. Por exemplo, a simulação numérica de reservatórios de óleo e/ou gás (Werneck, 2016, Redondo, 2017, Werneck et al, 2019, sendo que os reservatórios de gás natural são o objeto de interesse deste artigo.…”

Section: Openmpunclassified

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Uma implementação paralelizada via a API OpenMP para a simulação numérica de reservatórios de gás natural

Carvalho

Werneck

Souza

et al. 2020

RBCA

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Nas últimas décadas, a indústria de óleo e gás tem empregado cada vez mais recursos para reduzir os custos computacionais em simulações numéricas de escoamentos em reservatórios. O estudo de casos realísticos leva, em geral, à solução de sistemas de equações algébricas não-lineares que demandam esforços computacionais significativos de processamento e memória. Tais equações são obtidas a partir da discretização das equações diferenciais parciais utilizadas na modelagem dos escoamentos. Um exemplo de técnica aplicada em implementações de alto desempenho, a qual leva à redução no tempo de processamento, é a Application Programing Interface (API) Open Multi-Processing (OpenMP), baseada na utilização de memória compartilhada e de linhas de execução (threads). Neste trabalho, utiliza-se a paralelização via o OpenMP para melhorar o desempenho de um simulador numérico de escoamentos bidimensionais em reservatórios de gás natural. Os métodos estacionários de Jacobi, Gauss-Seidel e SOR, para a solução de sistemas de equações algébricas, foram paralelizados e comparados. O método SOR foi o escolhido para ser aplicado nos estudos envolvendo a variação do número de volumes da malha computacional e das características do escoamento. Em todas as simulações realizadas obteve-se ganhos com a paralelização em relação ao desempenho das versões seriais, atingindo-se valores máximos de speedup superiores a 7 em alguns casos.

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Section: Computação De Alto Desempenhounclassified

Section: Openmpunclassified

Uma implementação paralelizada via a API OpenMP para a simulação numérica de reservatórios de gás natural

Carvalho

Werneck

Souza

et al. 2020

RBCA

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“…é o termo geométrico, (1961), tendo como objetivo a obtenção da solução segregada das EDPs escritas em termos da pressão e da saturação. Para tanto, devem-se obter as pressões capilares e as transmissibilidades avaliando-as explicitamente no tempo n, ou no tempo n + 1, em uma iteração conhecida n + 1, v. Trata-se de um método eficiente e muito estudado (KOU; SUN, 2004;CHEN;HUAN;LI, 2004;MONTEAGUDO;FIROOZABADI, 2006;MEISTER;BADER, 2015;FREITAS, 2017;REDONDO, 2017…”

Section: Aspectos Numéricosunclassified

Implementação paralelizada do método do gradiente biconjugado estabilizado para a simulação de escoamentos bifásicos em reservatórios de petróleo

Almeida

Freitas

Souza

et al. 2019

ForSci.: r. cient. IFMG

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RESUMONeste trabalho, foi implementada uma versão paralelizada do Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado empregando-se a API OpenMP, que permitiu o uso simultâneo de threads para executar tarefas em arquiteturas com memória compartilhada, em um coprocessador Xeon Phi 3120P da Intel Corporation. Estudou-se o problema da injeção de água na recuperação de óleo em um reservatório heterogêneo com geometria do tipo Slab. O Método dos Volumes Finitos foi utilizado na discretização das equações governantes do escoamento bifásico, e o Método IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) foi adotado na solução numérica das equações governantes. Os resultados numéricos mostraram que houve uma melhora da performance numérica e aumento do speedup ao refinar a malha computacional.Palavras-chave: Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado. OpenMP. Escoamento Bifásico. Reservatórios de Petróleo. INTRODUÇÃOConsidera-se o escoamento imiscível bifásico, resultante da injeção de água para a produção de óleo em um reservatório, ou seja, estuda-se um caso de produção no contexto da recuperação secundária. A modelagem desse tipo de escoamento é feita empregando-se equações diferenciais parciais (EDPs) não lineares, as quais tipicamente possuem como variáveis independentes a pressão da fase óleo (não-molhante) e a saturação da fase água (molhante). Em tais problemas, a obtenção de soluções analíticas só é possível admitindo-se hipóteses simplificadoras. Assim sendo, a aplicação de metodologias numéricas para a obtenção de soluções aproximadas deve ser considerada, tendo-se como meta o estudo de casos realísticos.

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A fast IMPES multiphase flow solver in porous media for reservoir simulation

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Uma implementação paralelizada via a API OpenMP para a simulação numérica de reservatórios de gás natural

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Implementação paralelizada do método do gradiente biconjugado estabilizado para a simulação de escoamentos bifásicos em reservatórios de petróleo

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