5541

06 - 676 مكانيك

بهره‏گيري از الگوريتم‏هاي پردازش موازي در شبيه‏سازي مخازن نفتي به روش خطوط جريان

كارشناسي

مكانيك

1395

دكتر سياوشي

1395/11/20

بهرنگ درخشان

در ساليان اخير با كاهش منابع در دسترس و افزايش تقاضا، لزوم افزايش بهره¬وري در استخراج مواد موجود در ذخاير هيدروكربني ازجمله نفت، محسوس بوده است. روش¬هاي ازدياد برداشت يكي از كارآمدترين راه¬ها براي دستيابي به اين هدف هستند. در اين پايان¬نامه با استفاده از يك كد محاسباتي موجود كه به روش خطوط جريان فرآيند سيلاب¬زني با آب داغ را شبيه‌سازي مي‌كند، اقدامات مؤثر براي بهبود سرعت محاسبات با استفاده از تكنيك‌هاي پردازش موازي صورت گرفته است. با استخراج معادلات پايستگي و انتقال جرم و انرژي حاكم مدل رياضي مخزن به‌دست‌آمده است. حل ميدان فشار در گام زماني سراسري با استفاده از يك حل¬گر شبكه¬اي صورت گرفته و سپس بخش همرفت معادلات در راستاي خطوط جريان با يك حل¬گر صريح در گام زماني محلي حل مي¬شود و اين فرآيند تا پايان زمان حل ادامه مي¬يابد. به علت حجم بالاي محاسبات، زمان زيادي براي اجراي هر شبيه-سازي موردنياز است. هدف اصلي در اين پايان¬نامه، كاهش اين زمان با بهره¬گيري از پردازش موازي بوده است. با استفاده از كتاب¬خانه OpenMP پردازش موازي روي بخش حل معادلات در راستاي خطوط جريان بر روي محيط حافظه مشترك پياده¬سازي شده است. مقايسه كانتورهاي دما، فشار و اشباع به‌دست‌آمده در حالت موازي با نتايج حل¬گر در حالت سريال، اعتبار آن¬ها را تأييد مي¬كند. براي نشان دادن اثربخش بودن الگوريتم پيشنهادي جهت موازي¬سازي، زمان-هاي اجرا ثبت‌شده‌اند و مقايسه¬ي آن¬ها با حالت سريال، حاكي از افزايش سرعت قابل‌توجه در حالت موازي است.

روش خطوط جريان؛ پردازش موازي؛ OpenMP؛ فرترن؛ شبيه¬سازي مخازن.