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Tipo do documento: Tese
Título: Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP
Título(s) alternativo(s): Numerical simulation of non-isothermal flows in oil reservoirs using a coprocessor and the OpenMP API
Autor: Werneck, Leonardo Figueira 
Primeiro orientador: Souto, Helio Pedro Amaral
Primeiro membro da banca: Boy, Grazione de Souza
Segundo membro da banca: Barreto Junior, Abelardo Borges
Terceiro membro da banca: Pires, Adolfo Puime
Quarto membro da banca: Borges, Márcio Rentes
Resumo: 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.
Abstract: The numerical simulation of the flow in oil reservoirs has become, over decades, a standard tool applied by the oil and gas industry to forecast the behavior of a hydrocarbon producing field. In order to reduce the computational effort of these simulations, which in general demand more time as the case studied becomes more realistic, high performance computing techniques have also been applied in reservoir simulation. In this context, this thesis has as a contribution the proposal of a strategy for the numerical simulation of non-isothermal flow in oil reservoirs using an operator splitting, the OpenMP API, a coprocessor and an one-equation model for temperature without the need to consider local thermal equilibrium. Throughout the development of this thesis, non-isothermal flow modeling in porous media, the finite difference method for discretization and a linearization of the nonlinear algebraic equations by Picard’s method were used. The effects of varying the number of threads and the computational grid were studied, and speedups greater than 25 were obtained in some cases tested.
Palavras-chave: 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
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
Programa: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Citação: WERNECK, Leonardo Figueira. Simulação numérica de escoamentos não-isotérmicos em reservatórios de óleo empregando um coprocessador e a API OpenMP. 2021. 92 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16899
Data de defesa: 26-Jul-2021
Aparece nas coleções:Doutorado em Modelagem Computacional

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