基于PETSc的熱采油藏數(shù)值模擬并行化研究.pdf

1、油藏數(shù)值模擬是當前石油工業(yè)中分析油藏復(fù)雜流體的有效工具之一。一個油氣藏在現(xiàn)實中只能開發(fā)一次,如何選擇最好的開發(fā)方法是油藏工程師需要考慮的首要問題。應(yīng)用油藏數(shù)值模擬技術(shù),可以很容易的重復(fù)計算不同開發(fā)方式的開采過程。油藏數(shù)值模擬既可以給動態(tài)分析提供快速、精確的綜合性方法,又可以提供不同開采計劃的比較結(jié)果。
　　 當前我國老油田的己相繼進入高含水后期開發(fā),需要進行大規(guī)模的精細油藏數(shù)值模擬,因此,油藏數(shù)值模擬的并行化研究尤為重要。我國在

2、并行油藏模擬領(lǐng)域的研究起步較早,90年代,隨著國外研究工作的開展,我國也開始并行油藏數(shù)值模擬軟件的研制與開發(fā)。本文在熱采油藏模擬串行軟件的基礎(chǔ)上,采用PETSc工具箱設(shè)計并實現(xiàn)了熱采油藏模擬的并行軟件。論文主要工作包括:
　　 (1)基于區(qū)域分解法提出與實現(xiàn)了針對有效網(wǎng)格的負載平衡劃分策略,提高了并行計算的負載均衡度。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)了自動任務(wù)劃分功能,提高了程序的實用性。
　　 (2)采用PETSc工具箱,設(shè)計實現(xiàn)

3、了熱采油藏模擬中的大規(guī)模稀疏線性方程組并行求解模塊,測試比較了多種并行求解方法,選取了適合油藏數(shù)值模擬的線性方程組的求解算法。
　　 (3)優(yōu)化了并行油藏模擬軟件的進程通信方法,并實現(xiàn)了井組數(shù)據(jù)的并行讀入,進一步提高了軟件的并行效率。
　　 (4)以稠油熱采模擬軟件串行軟件為基礎(chǔ),采用消息傳遞接口(MPI),設(shè)計實現(xiàn)了適用于稠油熱采的并行數(shù)值模擬軟件。
　　 論文開發(fā)的并行模擬軟件在多個油藏數(shù)值模型上進行了測試。