Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Werneck, Leonardo Figueira
Data de Publicação: 2021
Outros Autores: leonardofwerneck@gmail.com
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16899
Resumo: The numerical simulation of the flow in oil reservoirs has become, over decades, a standard tool applied by the oil and gas industry to forecast the behavior of a hydrocarbon producing field. In order to reduce the computational effort of these simulations, which in general demand more time as the case studied becomes more realistic, high performance computing techniques have also been applied in reservoir simulation. In this context, this thesis has as a contribution the proposal of a strategy for the numerical simulation of non-isothermal flow in oil reservoirs using an operator splitting, the OpenMP API, a coprocessor and an one-equation model for temperature without the need to consider local thermal equilibrium. Throughout the development of this thesis, non-isothermal flow modeling in porous media, the finite difference method for discretization and a linearization of the nonlinear algebraic equations by Picard’s method were used. The effects of varying the number of threads and the computational grid were studied, and speedups greater than 25 were obtained in some cases tested.
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In order to reduce the computational effort of these simulations, which in general demand more time as the case studied becomes more realistic, high performance computing techniques have also been applied in reservoir simulation. In this context, this thesis has as a contribution the proposal of a strategy for the numerical simulation of non-isothermal flow in oil reservoirs using an operator splitting, the OpenMP API, a coprocessor and an one-equation model for temperature without the need to consider local thermal equilibrium. Throughout the development of this thesis, non-isothermal flow modeling in porous media, the finite difference method for discretization and a linearization of the nonlinear algebraic equations by Picard’s method were used. The effects of varying the number of threads and the computational grid were studied, and speedups greater than 25 were obtained in some cases tested.A simulação numérica do escoamento em reservatórios de petróleo se tornou, ao longo de décadas, uma ferramenta padrão aplicada pela indústria de óleo e gás para prever o comportamento de um campo produtor de hidrocarbonetos. Tendo em vista a redução do custo computacional dessas simulações, as quais, em geral, demandam mais tempo conforme o caso estudado se torna mais realístico, técnicas de computação de alto desempenho também tem sido utilizadas na simulação de reservatórios. Neste contexto, esta tese tem como contribuição a proposta de uma estratégia para a simulação numérica do escoamento não-isotérmico em reservatórios de óleo utilizando uma decomposição de operadores, a API OpenMP, um coprocessador e um modelo a uma equação para a temperatura sem a necessidade de considerar equilíbrio térmico local. Ao longo do desenvolvimento desta tese, utilizou-se a modelagem do escoamento não-isotérmico em meios porosos, o método de diferenças finitas para a discretização e uma linearização das equações algébricas não-lineares pelo método de Picard. Estudou-se os efeitos da variação do número de threads e da malha computacional, tendo sido obtidos speedups superiores a 25 em alguns casos testados.Submitted by Cleide CTC/E (cleide.lenia.sancho@uerj.br) on 2021-11-11T16:24:06Z No. of bitstreams: 1 Tese - Leonardo Figueira Werneck - 2021 - Completa.pdf: 2057968 bytes, checksum: fa98fed991332f2242bb27e9ef438bed (MD5)Made available in DSpace on 2021-11-11T16:24:06Z (GMT). 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