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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/29816| Tipo: | Dissertação |
| Título : | Simulação de reservatórios de petróleo em paralelo utilizando malhas não-estruturadas 2D e 3D |
| Título en inglés: | Simulation of petroleum reservoirs in parallel using unstructured 2D and 3D meshes |
| Autor : | Lima, Ivens da Costa Menezes |
| Tutor: | Marcondes, Francisco |
| Palabras clave : | Engenharia química;Petróleo - Reservatórios;Malhas não estruturadas;Simulação por computador;Parallelization;Unstructured grids |
| Fecha de publicación : | 2017 |
| Citación : | LIMA, I. C. M. Simulação de reservatórios de petróleo em paralelo utilizando malhas não-estruturadas 2D e 3D. 2017. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. |
| Resumen en portugués brasileño: | Simulações em grande escala envolvendo centenas de milhares de blocos de malha exigem a aplicação de técnicas de paralelização para atingir tempos computacionais práticos. Existem basicamente três tipos de paralelização: memória distribuída, memória compartilhada e uma combinação dos dois anteriores. Este trabalho baseia-se na primeira abordagem, onde o domínio é dividido entre processos e cada um é responsável apenas pela sua porção do reservatório. Esta abordagem tem duas vantagens principais: reduz a mem ória necessária por processo e permite que as simulações sejam realizadas usando clusters com grande número de processadores. Neste trabalho, bibliotecas de código aberto foram usadas para a partição do domínio computacional, gerenciamento das informações de malha entre os processos e resolução do sistema linear de equações gerado a partir da discretização das equações diferenciais parciais que modelam o fluxo no reservatório. O ParMetis ( Parallel Graph Partitioning and Fill - reducing Matrix Ordering ) é usad o para particionar os domínios computacionais, o FMDB ( Flexible Distributed Mesh Database ) é responsável pelo gerenciamento das informações de malha entre os processos, e o PETSc ( Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation ) resolve o sistema l inear de equações. A abordagem numérica baseia - se no M étodo de Volumes Finitos baseado em Elementos (EbFVM na sigla em inglês ) em conjunto com malhas não estruturadas. O principal desafio deste trabalho foi gerenciar o conjunto de dados de malha , de fluido s e de propriedades de reservatório de modo que as comunicações entre os processos fo sse m reduzidas. Foi usado um simulador in - house composicional, multicomponente/multifásico chamado UTCOMP, o qu al foi desenvolvido n a Universidade do Texas em Austin, a fi m de realizar essa implementação. É mostrado que o EbFVM é adequado para a modelagem de reservatórios com geometrias complexas, e é apresentado seu desempenho em modo paralelo tanto para malhas 2D quanto para malhas 3D . Os resultados são avaliados em termo s de curvas de produção de óleo e de gás, curvas de speedup e tempos de CPU para vários estudos de caso. |
| Abstract: | Large - scale simulation s involving hundreds of thousands of grid blocks require application of parallelization techniques in order to achieve practical computational times. There are essentially three types of parallelization: distributed memory, shared memory, and a combination of the two mentioned. This work is based on the first approach, where the domain is divided among processes and each one is responsible only for its portion of the reservoir . This a pproach has two main advantages: it reduces the required memory per process and allows the simulations to be carried out using clusters with large number of processors. In this work, open source libraries were used to partition the computational domain, manage the grid information between the process e s, and solve the linear syste m of equations generated from the discretization of partial differential equation modeling fluid flow in the reservoir. ParMetis (Parallel Graph Partitioning and Fill - reducing Matrix Ordering) is used to partition the computational domains, FMDB (Flexible Distributed Mesh Database) is responsible to manage the grid information between the process e s, and PETSc (Portable, Extensible Toolkit for Scientific Comput ation) solves the linear system of equations. The numerical approach is based on the Element based Finite Volume Method (EbFVM) in conjunction with unstructured meshes . The main challenge was to manage the grid, fluids, and reservoir data set in such a way that the comm unications between the processe s were reduced. It was used an in - house compositional, multicomponent/multiphase simulator called UTCOMP, which was developed at The University of Texas at Austin, in order to perform this implementation. It is show n that the EbFVM is suited for modeling reservoirs with complex geometries , and its performance in parallel mode is presented . The results are evaluated in terms of oil and gas production curves, speedup curves and CPU times for various case studies. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29816 |
| Aparece en las colecciones: | DEQ - Dissertações defendidas na UFC |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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