Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Garcia, Eduardo Lúcio Mendes
Data de Publicação: 1997
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7036
Resumo: Finite element formulations oriented to distributed memory parallel machines are proposed and analized to simulate incompressible miscible flow in porous media with applicationto petroleum reservoir engineering. The mathematical model consists in a system of a partial differential equations given by an elliptic subsystem which describes the pressure and the velocity of mixture, and a convection-diffusion equation which describes the concentration of the injected fluid. Global and local post-processing techniques are employed to accurately compute the velocity field. A stabilized consistent Petrov-Galerkin method is applied to the concentration equation combined with a implicit finite difference scheme in time. To solve the large systems of linear equations iterative Krylov projection type methods combined with an element-by-element strategy are implemented in a parallel machine. Numerical results for two and three dimensional simulations of tracer injection and tertiary recover processes are carried out showing the good performance of the proposed numerical formulations and efficiency of parallel implementation.
id UFRJ_47369c6d51e7e91c42bc7ed01f1246ba
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/7036
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleoTwo and three dimensional finite elements formulations to parallel simulation of petroleum reservoir flowsMétodo dos elementos finitosProgramação paralelaModelos matemáticosPetróleoEscoamento multifásicoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICAFinite element formulations oriented to distributed memory parallel machines are proposed and analized to simulate incompressible miscible flow in porous media with applicationto petroleum reservoir engineering. The mathematical model consists in a system of a partial differential equations given by an elliptic subsystem which describes the pressure and the velocity of mixture, and a convection-diffusion equation which describes the concentration of the injected fluid. Global and local post-processing techniques are employed to accurately compute the velocity field. A stabilized consistent Petrov-Galerkin method is applied to the concentration equation combined with a implicit finite difference scheme in time. To solve the large systems of linear equations iterative Krylov projection type methods combined with an element-by-element strategy are implemented in a parallel machine. Numerical results for two and three dimensional simulations of tracer injection and tertiary recover processes are carried out showing the good performance of the proposed numerical formulations and efficiency of parallel implementation.São propostos e analisados formulações de elementos finitos para simulação de escoamentos miscíveis incompressíveis em meios porosos rígidos utilizando computadores paralelos de memória distribuída, com aplicação na engenharia de reservatórios de petróleo. O modelo matemático é composto por um sistema de equações diferenciais parciais composto por um sub-sistema elíptico, que fornece a pressão e a velocidade total da mistura, e uma equação de convecção-difusão, que fornece em cada instante de tempo o valor da concentração do fluido injetado. A variável de maior interesse é. sem d úvida, a concentração do fluido injetado, entretanto, em se tratando de escoamentos predominantemente convectivos, é crucial a determinação precisa da velocidade. Atenção especial é dada à aproximação da velocidade através de técnicas de pós-processamento globais e locais. Para a equação da concentração é utilizada uma formulação de Petrov-Galerkin (SUPG), para discretização espacial, combinada com uma aproximação implícita de diferenças finitas no tempo. A metodologia proposta foi implementada em computadores paralelos de memória distribuída utilizando métodos iterativos para resolução dos sistemas de equações combinado com uma técnica de elemento-por-elemento para armazenamento das matrizes. Esta implementação mostrou-se bastante eficiente para resolução de problemas de grande porte. São apresentados resultados de simulações de processos de injeção contínua com razão de mobilidade adversa e injeção de traçadores em reservatórios de petróleo em duas e três dimensões.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFRJLandau, Luizhttp://lattes.cnpq.br/2825302557451331Maliska, Clovis R.Pereira, Luiz Felipe F.Garcia, Eduardo Lúcio Mendes2019-04-04T13:34:00Z2023-12-21T03:06:14Z1997-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/7036porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:06:14Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/7036Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:06:14Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
Two and three dimensional finite elements formulations to parallel simulation of petroleum reservoir flows
title Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
spellingShingle Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
Garcia, Eduardo Lúcio Mendes
Método dos elementos finitos
Programação paralela
Modelos matemáticos
Petróleo
Escoamento multifásico
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA
title_short Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
title_full Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
title_fullStr Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
title_full_unstemmed Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
title_sort Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo
author Garcia, Eduardo Lúcio Mendes
author_facet Garcia, Eduardo Lúcio Mendes
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Landau, Luiz
http://lattes.cnpq.br/2825302557451331
Maliska, Clovis R.
Pereira, Luiz Felipe F.
dc.contributor.author.fl_str_mv Garcia, Eduardo Lúcio Mendes
dc.subject.por.fl_str_mv Método dos elementos finitos
Programação paralela
Modelos matemáticos
Petróleo
Escoamento multifásico
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA
topic Método dos elementos finitos
Programação paralela
Modelos matemáticos
Petróleo
Escoamento multifásico
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA
description Finite element formulations oriented to distributed memory parallel machines are proposed and analized to simulate incompressible miscible flow in porous media with applicationto petroleum reservoir engineering. The mathematical model consists in a system of a partial differential equations given by an elliptic subsystem which describes the pressure and the velocity of mixture, and a convection-diffusion equation which describes the concentration of the injected fluid. Global and local post-processing techniques are employed to accurately compute the velocity field. A stabilized consistent Petrov-Galerkin method is applied to the concentration equation combined with a implicit finite difference scheme in time. To solve the large systems of linear equations iterative Krylov projection type methods combined with an element-by-element strategy are implemented in a parallel machine. Numerical results for two and three dimensional simulations of tracer injection and tertiary recover processes are carried out showing the good performance of the proposed numerical formulations and efficiency of parallel implementation.
publishDate 1997
dc.date.none.fl_str_mv 1997-08
2019-04-04T13:34:00Z
2023-12-21T03:06:14Z
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.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/7036
url http://hdl.handle.net/11422/7036
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1815455983872245760

Registros relacionados