油藏数值模拟始于20世纪50年代,是随油藏工程渗流理论、计算数学理论电子、计算机技术的发展而形成的一门新兴学科。油藏数值模拟通过分析油藏内的流体状况,预测油藏的未来动态,找到提高最终采收率的办法和途径,指导生产,为油气田开发及油藏工程的研究提供了现代化的手段,成为油藏工程技术人员的一种必不可少的工具。本文基于“稠油热采油藏数值模拟并行处理”项目的研究,给出了稠油热采油藏数值模拟并行软件的设计和实现方法。其主要工作有:1.通过对三维三相多组分稠油热采数值模拟串行软件的分析,建立系数矩阵和右端项紧密存储和索引访问方式,由于大模型算例子的病态数据特征,本文解决了其计算精度误差较大的问题,使得结果满足实际工程计算的要求。通过对接入的PETSc库中各种串行解法器运行时间的对比测试,从中选择较优求解方法和合适的网格排序方式,与原稠油数值模拟串行软件相比,总体时间明显减少。2.在对比分析几种并行划分策略的基础上,成功实施了三维三相多组分稠油热采模拟串行软件的并行化。有效地解决了在实际油藏模型中模拟区域可能存在不需要存储的网格死节点问题。为了减少子区域间的数据依赖,在用户输入的划分方案基础上,使用有重叠的区域分解方法,避免因邻接关系引起的数据通信。实现了网格排序和井信息在子区域的局部性和整个区域的全局性对应关系,并整合离散化后形成的数据。3.通过减少重复调用空间开辟函数次数,建立填充的位置和索引值,以及井部分向量属性到块属性的转化,成功的把线性方程组的系数矩阵和右端项接入到PETSc提供的并行求解器中。通过数值试验,给出了PETSc库中较优的预条件子和求解器的算法组合。4.并行软件建立一维指针空间和索引减少了优化了并行处理后的存储空间,避免了并行读写操作引起的冲突,保持对用户有一致的文件结构。