Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Werneck, Leonardo Figueira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Non-isothermal flow; Operator splitting; Numerical reservoir simulation; Coprocessor; Simulação numérica de reservatórios; API OpenMP; Escoamento não-isotérmico; Materiais porosos – Escoamento – Métodos de simulação; Petróleo – Escoamento – Métodos de simulação; Engenharia de reservatório de óleo; Métodos de decomposição de operadores; Coprocessador; ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16899

A simulação numérica do escoamento em reservatórios de petróleo se tornou, ao longo de décadas, uma ferramenta padrão aplicada pela indústria de óleo e gás para prever o comportamento de um campo produtor de hidrocarbonetos. Tendo em vista a redução do custo computacional dessas simulações, as quais, em geral, demandam mais tempo conforme o caso estudado se torna mais realístico, técnicas de computação de alto desempenho também tem sido utilizadas na simulação de reservatórios. Neste contexto, esta tese tem como contribuição a proposta de uma estratégia para a simulação numérica do escoamento não-isotérmico em reservatórios de óleo utilizando uma decomposição de operadores, a API OpenMP, um coprocessador e um modelo a uma equação para a temperatura sem a necessidade de considerar equilíbrio térmico local. Ao longo do desenvolvimento desta tese, utilizou-se a modelagem do escoamento não-isotérmico em meios porosos, o método de diferenças finitas para a discretização e uma linearização das equações algébricas não-lineares pelo método de Picard. Estudou-se os efeitos da variação do número de threads e da malha computacional, tendo sido obtidos speedups superiores a 25 em alguns casos testados.