Implementação paralelizada do método do gradiente biconjugado estabilizado para a simulação de escoamentos bifásicos em reservatórios de petróleo
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Outros Autores: | , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | ForScience: revista científica do IFMG |
Texto Completo: | http://www.forscience.ifmg.edu.br/forscience/index.php/forscience/article/view/606 |
Resumo: | Neste 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 XeonPhi 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 numéricae aumento do speedup ao refinar a malha computacional.Palavras-chave: Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado. OpenMP. Escoamento Bifásico. Reservatórios de Petróleo.AbstractParallelized implementation of the biconjugate gradiente stabilized method for the simulation of two-phase flow in oil reservoirsIn this work, we have implemented a parallelized version of the Biconjugate Gradient Stabilized Method using the OpenMP API, which allowed simultaneous use of threads to execute tasks, in shared memory architectures, in a coprocessor Intel Xeon Phi 3120P. We studied the problem of water injection in oil recovery in a heterogeneous reservoir with slab type geometry. We have used the Finite Volumes Method in the discretization of the governing equations of the two-phase flow and adopted the IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) Method in thenumerical solution of the governing equations. The numerical results showed that there was an improvement in computational performance and increase of speedup while refining the mesh.Keywords: Biconjugate Gradient Stabilized Method. OpenMP. Two-Phase Flow. Oil Reservoirs. |
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Implementação paralelizada do método do gradiente biconjugado estabilizado para a simulação de escoamentos bifásicos em reservatórios de petróleoEngenharia MecânicaMétodo do Gradiente Biconjugado Estabilizado; OpenMP; Escoamento Bifásico; Reservatórios de Petróleo.Neste 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 XeonPhi 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 numéricae aumento do speedup ao refinar a malha computacional.Palavras-chave: Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado. OpenMP. Escoamento Bifásico. Reservatórios de Petróleo.AbstractParallelized implementation of the biconjugate gradiente stabilized method for the simulation of two-phase flow in oil reservoirsIn this work, we have implemented a parallelized version of the Biconjugate Gradient Stabilized Method using the OpenMP API, which allowed simultaneous use of threads to execute tasks, in shared memory architectures, in a coprocessor Intel Xeon Phi 3120P. We studied the problem of water injection in oil recovery in a heterogeneous reservoir with slab type geometry. We have used the Finite Volumes Method in the discretization of the governing equations of the two-phase flow and adopted the IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) Method in thenumerical solution of the governing equations. The numerical results showed that there was an improvement in computational performance and increase of speedup while refining the mesh.Keywords: Biconjugate Gradient Stabilized Method. OpenMP. Two-Phase Flow. Oil Reservoirs.Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas GeraisConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroda Silva Almeida, Ralph Alves Bini; Instituto Politécnico - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).de Freitas, Mayksoel Medeiros; Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB).de Souza, Grazione; Instituto Politécnico - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).Amaral Souto, Helio Pedro; Instituto Politécnico - Universidade do Estado do Rio de Janeiro2019-06-03info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://www.forscience.ifmg.edu.br/forscience/index.php/forscience/article/view/60610.29069/forscience.2019v7n1.e606ForScience; v. 7, n. 1 (2019): Edição Regular em Fluxo ContínuoForScience; v. 7, n. 1 (2019): Edição Regular em Fluxo Contínuo2318-635610.29069/forscience.2019v7n1reponame:ForScience: revista científica do IFMGinstname:IFMGinstacron:IFMGporhttp://www.forscience.ifmg.edu.br/forscience/index.php/forscience/article/view/606/256Authors who post on ForScience agree to the following terms:- The said work is of own authorship and has never been published or sent to another magazine, this magazine having the right of exclusivity on the edition and publication, under the license Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) which allows anyone to share to adapt the work according to the following terms:Atribuição — You must give the appropriate credit, provide a link to the license and indicate if the changes have been made. You must do so in any reasonable circumstance, but in no way do you suggest to the licensor to support you or your use.Non-Commercial — You may not use the material for commercial purposes.- All coauthors are aware of and agree to the submission of the work in the evaluation process in ForScience Magazine. - Authorizes publishers to make the necessary adjustments in the form ofbut preserving the content.- If plagiarism has been proven in any published work, this Journal is free of any responsibility, and its author (s) shall bear the penalties provided by law.- Authors are authorized to take additional contracts separately, for non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (eg, publish in institutional repository or as a book chapter), with acknowledgment of authorship and initial publication in this journal.- Authors are allowed and encouraged to publish and distribute their work online (eg in institutional repositories or on their personal page), as this can generate productive changes, as well as increase the impact and citation of the published work. However, it should be noted that once approved by the evaluators, the manuscript can not be changed. If the author wishes to do so, he should restart the submission process.Autores que publicam na ForScience concordam com os seguintes termos:- O referido trabalho é de própria autoria e nunca foi publicado ou enviado a outra revista, tendo essa revista o direito de exclusividade sobre a edição e publicação, sob a licença Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) que permite a qualquer pessoa compartilhar a adaptar o trabalho de acordo com os seguintes termos:Atribuição — Você deve dar o crédito apropriado, prover um link para a licença e indicar se as mudanças foram feitas. Você deve fazê-lo em qualquer circunstância razoável, mas de maneira alguma que sugira ao licenciante a apoiar você ou o seu uso.Não Comercial — Você não pode usar o material para fins comerciais.- Todos os coautores estão cientes e concordam com a submissão do trabalho no processo de avaliação na Revista ForScience. - Autoriza os editores a realizarem as adequações necessárias na forma doartigo, porém preservando o conteúdo.- Se comprovado plágio em qualquer trabalho publicado, esta Revista isenta-se de qualquer responsabilidade, devendo seu(s) autor(es) arcar(em) com as penalidades previstas em lei.- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal), já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado. Porém deve-se observar que uma vez aprovado pelos avaliadores, o manuscrito não poderá sofrer mais alterações. Caso o autor deseje faze-lo, deverá reiniciar o processo de submissãoinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-03-14T13:53:35Zmail@mail.com - |
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Neste 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 XeonPhi 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 numéricae aumento do speedup ao refinar a malha computacional.Palavras-chave: Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado. OpenMP. Escoamento Bifásico. Reservatórios de Petróleo.AbstractParallelized implementation of the biconjugate gradiente stabilized method for the simulation of two-phase flow in oil reservoirsIn this work, we have implemented a parallelized version of the Biconjugate Gradient Stabilized Method using the OpenMP API, which allowed simultaneous use of threads to execute tasks, in shared memory architectures, in a coprocessor Intel Xeon Phi 3120P. We studied the problem of water injection in oil recovery in a heterogeneous reservoir with slab type geometry. We have used the Finite Volumes Method in the discretization of the governing equations of the two-phase flow and adopted the IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) Method in thenumerical solution of the governing equations. The numerical results showed that there was an improvement in computational performance and increase of speedup while refining the mesh.Keywords: Biconjugate Gradient Stabilized Method. OpenMP. Two-Phase Flow. Oil Reservoirs. |
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Neste 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 XeonPhi 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 numéricae aumento do speedup ao refinar a malha computacional.Palavras-chave: Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado. OpenMP. Escoamento Bifásico. Reservatórios de Petróleo.AbstractParallelized implementation of the biconjugate gradiente stabilized method for the simulation of two-phase flow in oil reservoirsIn this work, we have implemented a parallelized version of the Biconjugate Gradient Stabilized Method using the OpenMP API, which allowed simultaneous use of threads to execute tasks, in shared memory architectures, in a coprocessor Intel Xeon Phi 3120P. We studied the problem of water injection in oil recovery in a heterogeneous reservoir with slab type geometry. We have used the Finite Volumes Method in the discretization of the governing equations of the two-phase flow and adopted the IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) Method in thenumerical solution of the governing equations. The numerical results showed that there was an improvement in computational performance and increase of speedup while refining the mesh.Keywords: Biconjugate Gradient Stabilized Method. OpenMP. Two-Phase Flow. Oil Reservoirs. |
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Authors who post on ForScience agree to the following terms:- The said work is of own authorship and has never been published or sent to another magazine, this magazine having the right of exclusivity on the edition and publication, under the license Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) which allows anyone to share to adapt the work according to the following terms:Atribuição — You must give the appropriate credit, provide a link to the license and indicate if the changes have been made. You must do so in any reasonable circumstance, but in no way do you suggest to the licensor to support you or your use.Non-Commercial — You may not use the material for commercial purposes.- All coauthors are aware of and agree to the submission of the work in the evaluation process in ForScience Magazine. - Authorizes publishers to make the necessary adjustments in the form ofbut preserving the content.- If plagiarism has been proven in any published work, this Journal is free of any responsibility, and its author (s) shall bear the penalties provided by law.- Authors are authorized to take additional contracts separately, for non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (eg, publish in institutional repository or as a book chapter), with acknowledgment of authorship and initial publication in this journal.- Authors are allowed and encouraged to publish and distribute their work online (eg in institutional repositories or on their personal page), as this can generate productive changes, as well as increase the impact and citation of the published work. However, it should be noted that once approved by the evaluators, the manuscript can not be changed. If the author wishes to do so, he should restart the submission process. Autores que publicam na ForScience concordam com os seguintes termos:- O referido trabalho é de própria autoria e nunca foi publicado ou enviado a outra revista, tendo essa revista o direito de exclusividade sobre a edição e publicação, sob a licença Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) que permite a qualquer pessoa compartilhar a adaptar o trabalho de acordo com os seguintes termos:Atribuição — Você deve dar o crédito apropriado, prover um link para a licença e indicar se as mudanças foram feitas. Você deve fazê-lo em qualquer circunstância razoável, mas de maneira alguma que sugira ao licenciante a apoiar você ou o seu uso.Não Comercial — Você não pode usar o material para fins comerciais.- Todos os coautores estão cientes e concordam com a submissão do trabalho no processo de avaliação na Revista ForScience. - Autoriza os editores a realizarem as adequações necessárias na forma doartigo, porém preservando o conteúdo.- Se comprovado plágio em qualquer trabalho publicado, esta Revista isenta-se de qualquer responsabilidade, devendo seu(s) autor(es) arcar(em) com as penalidades previstas em lei.- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal), já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado. Porém deve-se observar que uma vez aprovado pelos avaliadores, o manuscrito não poderá sofrer mais alterações. Caso o autor deseje faze-lo, deverá reiniciar o processo de submissão |
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