【摘 要】
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油藏数值模拟是当前石油工业中分析油藏复杂流体的有效工具之一。一个油气藏在现实中只能开发一次,如何选择最好的开发方法是油藏工程师需要考虑的首要问题。应用油藏数值模
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油藏数值模拟是当前石油工业中分析油藏复杂流体的有效工具之一。一个油气藏在现实中只能开发一次,如何选择最好的开发方法是油藏工程师需要考虑的首要问题。应用油藏数值模拟技术,可以很容易的重复计算不同开发方式的开采过程。油藏数值模拟既可以给动态分析提供快速、精确的综合性方法,又可以提供不同开采计划的比较结果。当前我国老油田的己相继进入高含水后期开发,需要进行大规模的精细油藏数值模拟,因此,油藏数值模拟的并行化研究尤为重要。我国在并行油藏模拟领域的研究起步较早,90年代,随着国外研究工作的开展,我国也开始并行油藏数值模拟软件的研制与开发。本文在热采油藏模拟串行软件的基础上,采用PETSc工具箱设计并实现了热采油藏模拟的并行软件。论文主要工作包括:(1)基于区域分解法提出与实现了针对有效网格的负载平衡划分策略,提高了并行计算的负载均衡度。在此基础上,设计实现了自动任务划分功能,提高了程序的实用性。(2)采用PETSc工具箱,设计实现了热采油藏模拟中的大规模稀疏线性方程组并行求解模块,测试比较了多种并行求解方法,选取了适合油藏数值模拟的线性方程组的求解算法。(3)优化了并行油藏模拟软件的进程通信方法,并实现了井组数据的并行读入,进一步提高了软件的并行效率。(4)以稠油热采模拟软件串行软件为基础,采用消息传递接口(MPI),设计实现了适用于稠油热采的并行数值模拟软件。论文开发的并行模拟软件在多个油藏数值模型上进行了测试。测试结果表明该并行算法可以达到良好的加速比。以实验算例a2.dat(96*192*10)为例,采用16进程并行计算达到了相对串行计算9.42倍的加速效果。
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