Implementação do modelo de ordem reduzida TPWL para simulação de reservatórios de petróleo na plataforma MRST

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andresa Dornelas de, CASTRO
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38380
Resumo: Esta dissertação tem como objetivo apresentar a implementação da técnica de modelo substituto denominada Trajectory Piecewise Linearization (TPWL) para simulação de reservatórios, utilizando como simulador o Matlab Reservoir Simulation Toolbox - MRST. O TPWL é uma técnica que reduz a complexidade do problema através da linearização de suas equações governantes em torno de estados convergidos e armazenados durante uma simulação de treinamento. O simulador utilizado foi desenvolvido pela SINTEF Digital e consiste em uma ferramenta de livre acesso ao código fonte, compostos por uma variedade métodos computacionais empregados na solução de diversos problemas relacionados ao escoamento superficial e subterrâneo. O MRST tem se tornado cada vez mais popular em instituições acadêmicas ao redor do mundo, atraindo interesse de diversos pesquisadores. Nesse trabalho, aborda-se uma descrição detalhada de como utilizar essa ferramenta para a simulação de reservatórios, enfatizando especialmente o modelo black-oil com diferenciação automática para o cálculo das matrizes jacobianas requeridas na solução de problemas não lineares do tipo Newton. Além disso, apresenta-se detalhes sobre como utilizar esse simulador para a exportação e armazenamento dos dados necessários para a implementação do TPWL. Essa metodologia é denominada semi-intrusiva, pois requer além do conhecimento do simulador, eventuais alterações no código que não afetam as soluções das equações. Por fim, estuda-se a aplicação da técnica TPWL em modelos benchmarks, ratificando que esse método é acurado na vizinhança da trajetória de treinamento.
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O simulador utilizado foi desenvolvido pela SINTEF Digital e consiste em uma ferramenta de livre acesso ao código fonte, compostos por uma variedade métodos computacionais empregados na solução de diversos problemas relacionados ao escoamento superficial e subterrâneo. O MRST tem se tornado cada vez mais popular em instituições acadêmicas ao redor do mundo, atraindo interesse de diversos pesquisadores. Nesse trabalho, aborda-se uma descrição detalhada de como utilizar essa ferramenta para a simulação de reservatórios, enfatizando especialmente o modelo black-oil com diferenciação automática para o cálculo das matrizes jacobianas requeridas na solução de problemas não lineares do tipo Newton. Além disso, apresenta-se detalhes sobre como utilizar esse simulador para a exportação e armazenamento dos dados necessários para a implementação do TPWL. Essa metodologia é denominada semi-intrusiva, pois requer além do conhecimento do simulador, eventuais alterações no código que não afetam as soluções das equações. Por fim, estuda-se a aplicação da técnica TPWL em modelos benchmarks, ratificando que esse método é acurado na vizinhança da trajetória de treinamento.CAPESThe goal of this dissertation is to present the implementation of the substitute model technique called Trajectory Piecewise Linearization (TPWL) for reservoir simulation, using the Matlab Reservoir Simulation Toolbox - MRST as a simulator. TPWL is a technique that reduces the complexity of the problem by linearizing its governing equations around converged and stored states during a training simulation. The simulator used was developed by SINTEF Digital and consists of a tool with free access to the source code, composed of a variety of computational methods used to solve various problems related to surface and underground flow. MRST has become increasingly popular in academic institutions around the world, attracting interest from several researchers. In this work, a detailed description of how to use this tool for the simulation of reservoirs is discussed, especially emphasizing the black-oil model with automatic differentiation for the calculation of Jacobian matrices required in the solution of Newton non-linear problems. In addition, details are presented on how to use the simulator for the export and storage of the data necessary for the implementation of the TPWL. This methodology is called semi-intrusive, as it requires, besides the knowledge of the simulator, any changes in the code that do not affect the solutions of the equations. Finally, the application of the TPWL technique in benchmark models is studied, confirming that this method is accurate in the vicinity of the training trajectory.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia BiomedicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia CivilTrajectory Piecewise LinearizationMatlab Reservoir Simulation ToolboxSimulação de reservatóriosDiferenciação automáticaModelo black-oilImplementação do modelo de ordem reduzida TPWL para simulação de reservatórios de petróleo na plataforma MRSTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Andresa Dornelas de Castro.pdfDISSERTAÇÃO Andresa Dornelas de Castro.pdfapplication/pdf8382809https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38380/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Andresa%20Dornelas%20de%20Castro.pdf2850fcf898dc412bb8e32a0ff9e9f071MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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