异种油藏网格模型三维可视化优化方法研究

在油藏三维建模和数值模拟软件中,网格模型在存储格式、网格排序等方面存在较大差异,且大规模网格模型将占用大量存储空间同时需要运算大量数据,限制其绘制速度。为此,提出了异种油藏网格模型三维可视化优化方法,加载异种油藏网格模型,并实现网格模型消隐算法,提高油藏网格模型的绘制速度。实验结果表明,该方法能够加载异种油藏网格模型,与优化前的网格模型相比,优化后的模型在存储、绘制速度和效果上有着明显的优势。     

无结构网格上解油藏数值模拟方程的区域并行差分格式

1.导 论 我们知道,结构网格有很多优点,对简单几何区域网格生成是直接的,可利用其顶点间的连结特点发展解算法,算法易于向量化.对复杂的计算区域,特别是油藏数值模拟所要计算的区域,产生适当的(有)结构网格是困难的,因此对网格放弃内在的结构要求,采取了完全无结构网格.由于无结构网格结构复杂,如何在它们上离散油藏数值模拟方程(组)一直是     

一种适于黑油模型并行的快速新解法--改进的GMRES算法

本文应用区域分解算法进行油藏模拟的并行计算研究,寻求可高效并行求解三维三相数值模拟问题的最优算法。在对流行的预处理共轭梯度算法及GMRES算法进行对比研究的基础上,提出了改进的GMRES算法,这种算法具有迭代参数不需优化、收敛快、可得到较精确解等优点。应用该解法对三维三相黑油模型软件进行并行化改造。通过模型及实际油藏计算,比软件原算法及GMRES算法的计算速度得到大幅度提高。并行效率较高,并行化后的模拟软件可以有效地解决大型整装构造油藏的数值模拟问题。     

油藏数值模拟中的线性解法器

中国的含油气地层分布广泛,但地质结构复杂,天然能量不足,开采难度高.油藏数值模拟方法与软件是油藏工程师对油藏进行分析和管理的重要工具,是油气藏开发后期确定剩余油分布、挖掘生产潜力和提高采收率的主要手段之一.精细地质模型可以达到很高的空间分辨率,导致网格数目巨大,模拟难度大、代价高,这给数值算法研究带来很多新挑战.本文以...     

激光聚变数值模拟中的大规模数据可视分析

数值模拟是激光聚变物理研究的重要手段.在千万亿次计算机上,实际模拟输出的数据具有规模大、数据结构复杂等特征;其网格单元数达到数十亿,单时间步数据量达数十GB,并涵盖多块变形结构网格、多层自适应网格等复杂网格类型.针对这些特征,围绕激光聚变物理分析需求,着眼于可视分析过程的各个方面,系统地研究了复杂数据分解、可扩展的并行可视分析流程、数值模拟与可视分析高效耦合模式、高表现力的可视化方法等4项关键技术;并通过4个大规模实际模拟结果的可视分析来验证研究成果的有效性.     

并行油藏模拟软件的实现及在国产高性能计算机上的应用

主要介绍了百万网格点规模的精细油藏数值模拟在国产高性能并行计算机与微机机群系统上的应用情况 .针对若干组来自于国内油田的百万网格点实际数据 ,给出了在多种国产并行机环境下的运行结果 ,并作了分析与评价 .在此基础上 ,讨论并行油藏数值模拟软件高效实现过程中遇到的关键技术 ,探讨大型软件并行化过程中经常遇到的瓶颈问题及改进方案     

大规模油藏数值模拟软件并行计算技术及在Beowulf系统上的应用进展

本文主要介绍了大规模油藏数值模拟并行计算技术在国内的研究进展,提供了精细油藏模拟在国产Beowulf系统上的计算实例和应用效果,给出了百万网格点规模的油藏应用算例在不同处理器规模下的数值模拟计算结果与性能分析,并实现了一个针对海量数据可视化的三维图、二维图、表格显示的后处理显示系统．     

精细油藏模拟的一种线性求解算法

本文针对油藏数值模拟中黑油模型方程的各个物理量的性质,利用ABF解耦方法和子空间校正算法提出一种分裂型预条件子,并与Krylov子空间方法结合,设计了一种线性求解算法.我们基于某实际油田区块构建了粗、细两个油藏模型,并将它们模拟计算得到的油产量与油田实际产量进行对比,结果表明精细油藏数值模拟对油田生产实践具有重要指导意义,开展面向精细油藏模拟的大规模数值算法研究是十分必要的.我们在台式工作站上使用所设计的线性求解算法测试了SPE10标准算例及由其拼接而成的千万网格规模算例,计算结果表明该算法能有效求解大规模油藏模拟问题.     

大型车辆发动机冷却风扇流场的数值仿真方法

给出了发动机冷却风扇的数值仿真的建模方法和求解技术。以大型车辆发动机冷却风扇为研究对象,采用分区域划分网格的方法,运用滑移网格技术,对大型车辆冷却风扇三维流场进行了数值模拟和气动性能、气动噪声的研究。流场稳态模拟采用了基于雷诺平均的RNGκ-ε湍流模型,流场瞬态模拟采用了大涡模拟方法。给出了风扇流场的压力分析和速度分析,讨论了对风扇流量和气动噪声的影响因素。     

并行油藏数值模拟软件的实现及在国产高性能计算机上的应用

主要介绍了百万网格点规模的精细油藏数值模拟在国产高性能并行计算机与微机机群系统上的应用情况。针对若干组来自于国内油田的百万网格点实际数据，给出了在多种国产并行机环境下的运行结果，并作了分析与评价，在此基础上，讨论并行油藏数值模拟软件高效过程中遇到的关键技术，探讨大型软件并行化过程中经常遇到的瓶颈问题及改进方案。     

二维限定PEBI网格生成技术的研究

该文给出了二维限定PEBI网格的有关概念,对其生成技术进行了分析和研究,提出了一种简捷有效的生成算法-控制圆算法。最后给出了用于油藏数值模拟领域的PEBI网格例子,验证了该算法的正确性和有效性。     

视相关大规模三维地形实时绘制技术综述

大规模三维地形表面实时绘制一直是国内外的研究热点.综述了大规模三维地形表面实时绘制算法的分类,包括基于规则网格和非规则网格、基于in-core和out-of-core、基于CPU和GPU的三大类绘制算法;阐述了大规模三维地形表面实时绘制算法的发展现状和关键技术,通过out-of-core算法的数据预取策略解决大数据量模型的交互式渲染问题,采用视点相关的多分辨率技术简化整个场景的复杂度,减少绘制的数据量;指出了各种方法的优点与不足,最后对大规模三维地形表面实时绘制所需要研究的问题进行了总结.     

低渗透油藏地质工程一体化三维平台的设计与实现

针对低渗透油藏开发中遇到的不同专业的三维建模、数值模拟软件分析成果格式不统一,难以综合分析利用的问题,应用三维可视化技术设计并开发了一种可以兼容多种格式的三维平台,实现了对地质模型、地应力分布模型、人工裂缝模拟结果的综合展示,并在此基础上提供了非规则井网布井功能,为低渗透油藏地质工程一体化开发提供了一种有效的分析工具。     

直流换流站阀厅金具表面电场强度数值模拟分析

金具表面受到探测设备影响,产生大量感应电荷,无法精准测量电场强度。为了解决这个问题,提出了直流换流站阀厅金具表面电场强度数值模拟分析方法。构建阀厅金具表面电场分布三维模型,分析阀厅金具表面的电场分布情况。结合三维自适应有限元并行模拟方式,创建网格对象,构建层次网络结构。在该结构上设置单元误差指标,判断数值模拟精度是否达到标准要求。调整网格分布,确保网格层负载。确定静电场和恒定电场的不同介质交界面边界条件,获取介电常数和电导率电气参数。以此为依据,构建金具表面电场强度数值模型,并判断金具表面电场强度是否达到起晕场临界值,完成数值模拟分析。由数值求解结果可知,选择的D侧管母金具电场强度未在起晕场强数值范围内,不会出现电晕危险,符合直流换流站阀厅电场控制标准。研究结果为直流换流站阀厅金具的设计提供可靠技术支持,具有借鉴价值。     

低渗透油藏地质工程一体化三维平台的设计与实现

针对低渗透油藏开发中遇到的不同专业的三维建模、数值模拟软件分析成果格式不统一,难以综合分析利用的问题,应用三维可视化技术设计并开发了一种可以兼容多种格式的三维平台,实现了对地质模型、地应力分布模型、人工裂缝模拟结果的综合展示,并在此基础上提供了非规则井网布井功能,为低渗透油藏地质工程一体化开发提供了一种有效的分析工具。     

PEBI网格节点编号优化方法研究

基于PEBI网格的油藏数值模拟能够更准确地模拟地下油藏流动,模拟过程中主要是求解以PEBI网格为差分单元的有限差分方程。提出采用谱算法优化PEBI网格节点的编号来减少差分方程中系数矩阵的带宽,以节约计算时间和数据存储量。首先计算网格按初始编号所形成的邻接矩阵及其Laplacian矩阵,然后通过计算Laplacian矩阵的特征值和特征向量得到Fiedler特征向量,最后对Fiedler特征向量进行排序,并根据排序后的向量对PEBI重新编号。最后通过实验验证了谱算法在PEBI网格编号优化中的有效应用。     

三维网格压缩方法综述

针对三维网格大数据量与三维图形引擎处理能力及网络带宽限制之间的矛盾,三维网格压缩编码技术提供了一系列解决方法。本文从静态压缩和递进网格两个角度分类,以拓扑信息驱动和几何信息驱动为两条主线,归纳比较了国内外近十年来三维网格压缩的各种方法,并给出其未采发展趋势。     

新一代并行可扩展裂缝性油藏聚合物驱模拟器的开发

石油作为一种主要能源,在交通、工业生产以及日常生活中发挥着重要作用。大量的新技术已经被开发并用于最大化石油生产,比如聚合物驱等技术在我国得到了广泛的应用。天然裂缝油藏聚合物驱模拟对油田的可持续生产和延长油田寿命至关重要。开发了一种可扩展的并行油藏模拟器,用于使用聚合物驱技术模拟天然裂缝性油藏的石油开采,使油藏工程人员能够利用强大的并行计算机研究生产技术,优化采油过程。通过与现有的商用软件对比,数值结果验证了该模拟器的正确性和有效性。此外,数值实验也证明了该模拟器拥有良好的扩展性,它可以使用成千上万的CPU核来计算具有数亿个网格块的大规模油藏模型。     

暖通空调节能系统的测温数值模拟仿真研究

由于传统测温数值模拟方法与实测值存在偏差且模拟值波动范围较大的问题。因此,提出暖通空调节能系统测温数值模拟仿真方法。计算系统密闭空间冷负荷,当冷负荷监测达到稳定值时,将系统空间测温过程,看作气体湍流的流动过程,构建温度场数学模型,网格划分三维立体空间,对温度场模型进行边界约束,改变边界条件参数设定,获得系统测温的多个变化因素,迭代运算后,导出三维网格空间温度分布。将暖通空调节能系统安装在驾驶室内,进行对比实验,结果表明：提出的设计方法降低了温度模拟值与实测温度的差值,缩短了数值模拟仿真时间,减小了模拟值波动范围。     

油藏数值模拟结果的三维图形显示

文章阐述了在SGI工作站上开发的三维图形显示软件的功能和实现方法,该软件具有界面友好、图形逼真、显示速度快等特点,实现了油藏数值模拟结果的三维显示。