[en] GEMA, A NEW FRAMEWORK FOR PROTOTYPING, DEVELOPMENT AND INTEGRATION OF MULTIPHYSICS AND MULTISCALE SIMULATIONS IN MULTIDISCIPLINARY GROUPS - CARLOS AUGUSTO TEIXEIRA MENDES (2016)
[pt] A exploração e produção de petróleo é uma tarefa complexa onde a utilização de modelos físicos é fundamental para minimizar riscos exploratórios e maximizar o retorno do capital investido durante a etapa de produção dos campos descobertos. Com o passar do tempo, estes modelos vêm se tornando cada vez mais complexos, apresentando uma grande tendência de integração entre simuladores distintos e dando origem à necessidade de novas simulações multifísicas, onde modelos físicos isolados são resolvidos conjuntamente de maneira acoplada. Este trabalho apresenta o framework GeMA (Geo Modelling Analysis framework), uma biblioteca para suporte ao desenvolvimento de novos simuladores multifísicos, permitindo tanto o acoplamento de novos modelos construídos tendo o framework como base, quanto a integração com simuladores já existentes. Seu objetivo é promover a utilização de técnicas de engenharia de software tais como extensibilidade, reusabilidade, modularidade e portabilidade na construção de modelos físicos para engenharia, permitindo que engenheiros estejam livres para se concentrarem na formulação física do problema, uma vez que o framework se encarrega do gerenciamento de dados e das funções de suporte necessárias, agilizando a produção de código. Construído para auxiliar durante todo o fluxo de trabalho de uma simulação multifísica, a arquitetura do framework suporta múltiplos paradigmas de simulação e acoplamento de físicas, com especial ênfase no método de elementos finitos, sendo capaz de representar o domínio espacial através de múltiplas discretizações (malhas) e efetuar a troca de valores entre as mesmas. O framework implementa ainda conceitos importantes de extensibilidade, através do uso combinado de plugins e interfaces abstratas, bem como orquestração configurável e prototipação rápida através do uso da linguagem Lua. Além da descrição do framework, este trabalho apresenta ainda um conjunto de testes aplicados para testar sua corretude e expressividade, com especial ênfase em um modelo 2D de modelagem de bacias acoplando cálculo não linear de temperatura baseado em elementos finitos, compactação mecânica, maturação e geração de hidrocarbonetos.