Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Outros Autores: | |
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. |
id |
UERJ_4dbe2393930f5a00dde760d7de18480b |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.bdtd.uerj.br:1/16899 |
network_acronym_str |
UERJ |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
repository_id_str |
2903 |
spelling |
Souto, Helio Pedro Amaralhttp://lattes.cnpq.br/1999072996132654Boy, Grazione de Souzahttp://lattes.cnpq.br/7987813860992687Barreto Junior, Abelardo Borgeshttp://lattes.cnpq.br/1823735156993400Pires, Adolfo Puimehttp://lattes.cnpq.br/2677117019767524Borges, Márcio Renteshttp://lattes.cnpq.br/8203775174455802http://lattes.cnpq.br/7260617202713011Werneck, Leonardo Figueiraleonardofwerneck@gmail.com2021-11-11T16:24:06Z2021-07-26WERNECK, Leonardo Figueira. Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP. 2021. 92 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2021.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16899The 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.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). No. of bitstreams: 1 Tese - Leonardo Figueira Werneck - 2021 - Completa.pdf: 2057968 bytes, checksum: fa98fed991332f2242bb27e9ef438bed (MD5) Previous issue date: 2021-07-26Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto PolitécnicoNon-isothermal flowOperator splittingNumerical reservoir simulationCoprocessorSimulação numérica de reservatóriosAPI OpenMPEscoamento não-isotérmicoMateriais porosos – Escoamento – Métodos de simulaçãoPetróleo – Escoamento – Métodos de simulaçãoEngenharia de reservatório de óleoMétodos de decomposição de operadoresCoprocessadorENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTESimulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMPNumerical simulation of non-isothermal flows in oil reservoirs using a coprocessor and the OpenMP APIinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALTese - Leonardo Figueira Werneck - 2021 - Completa.pdfTese - Leonardo Figueira Werneck - 2021 - Completa.pdfapplication/pdf2057968http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/16899/2/Tese+-+Leonardo+Figueira+Werneck+-+2021+-+Completa.pdffa98fed991332f2242bb27e9ef438bedMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/16899/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/168992024-02-27 15:26:35.82oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:26:35Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Numerical simulation of non-isothermal flows in oil reservoirs using a coprocessor and the OpenMP API |
title |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP |
spellingShingle |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP Werneck, Leonardo Figueira Non-isothermal flow Operator splitting Numerical reservoir simulation Coprocessor Simulação numérica de reservatórios API OpenMP Escoamento não-isotérmico Materiais porosos – Escoamento – Métodos de simulação Petróleo – Escoamento – Métodos de simulação Engenharia de reservatório de óleo Métodos de decomposição de operadores Coprocessador ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE |
title_short |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP |
title_full |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP |
title_fullStr |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP |
title_full_unstemmed |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP |
title_sort |
Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP |
author |
Werneck, Leonardo Figueira |
author_facet |
Werneck, Leonardo Figueira leonardofwerneck@gmail.com |
author_role |
author |
author2 |
leonardofwerneck@gmail.com |
author2_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Souto, Helio Pedro Amaral |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1999072996132654 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Boy, Grazione de Souza |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7987813860992687 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Barreto Junior, Abelardo Borges |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1823735156993400 |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Pires, Adolfo Puime |
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2677117019767524 |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Borges, Márcio Rentes |
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8203775174455802 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7260617202713011 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Werneck, Leonardo Figueira leonardofwerneck@gmail.com |
contributor_str_mv |
Souto, Helio Pedro Amaral Boy, Grazione de Souza Barreto Junior, Abelardo Borges Pires, Adolfo Puime Borges, Márcio Rentes |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Non-isothermal flow Operator splitting Numerical reservoir simulation Coprocessor |
topic |
Non-isothermal flow Operator splitting Numerical reservoir simulation Coprocessor Simulação numérica de reservatórios API OpenMP Escoamento não-isotérmico Materiais porosos – Escoamento – Métodos de simulação Petróleo – Escoamento – Métodos de simulação Engenharia de reservatório de óleo Métodos de decomposição de operadores Coprocessador ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Simulação numérica de reservatórios API OpenMP Escoamento não-isotérmico Materiais porosos – Escoamento – Métodos de simulação Petróleo – Escoamento – Métodos de simulação Engenharia de reservatório de óleo Métodos de decomposição de operadores Coprocessador |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE |
description |
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. |
publishDate |
2021 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-11-11T16:24:06Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2021-07-26 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
WERNECK, Leonardo Figueira. Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP. 2021. 92 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2021. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16899 |
identifier_str_mv |
WERNECK, Leonardo Figueira. Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP. 2021. 92 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2021. |
url |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16899 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UERJ |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ |
instname_str |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
instacron_str |
UERJ |
institution |
UERJ |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/16899/2/Tese+-+Leonardo+Figueira+Werneck+-+2021+-+Completa.pdf http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/16899/1/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
fa98fed991332f2242bb27e9ef438bed e5502652da718045d7fcd832b79fca29 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd.suporte@uerj.br |
_version_ |
1792352349737451520 |