关于INTERSECT中的AMG-CPR预处理方法与并行技术

joylin · 发表于 2015-7-16 09:42:49

马上注册，下载丰富资料，享用更多功能，让你轻松玩转阳光石油论坛。

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？欢迎注册

x

本帖最后由 joylin 于 2015-7-16 17:26 编辑

斯伦贝谢公司 INTERSECT 油气藏数值模拟器是于 2000 年开始与美国Chevron 雪佛龙公司一同研发，集两家公司油气藏专家经验、应用数值分析专长与计算机语言专业知识;2004 年，法国道达尔公司加入 INTERSECT 稠油热采模拟技术的研发;2005 年斯伦贝谢专家正式在 SPE 文献上论述了INTERSECT 模拟器中的求解技术;2010 年释放第一个商业化版本并陆续被许多用户应用;2012 年 Total 道达尔公司正式成为了 INTERSECT 合作伙伴。INTERSECT 是当前最先进的油气藏数值模拟运算器，以 Petrel RE为其前后处理环境，与 Petrel 地震解释与地质建模完美无缝连接。

AMG-CPR 代数多重网格与压力 伴随矩阵方法是求大型稀疏矩阵线性迭代一不同方法性能对比梯度计算最有效的方法,与基于梯度 (Algeb1aic Multigrld)线性解法器计算的优化技术相结合,可以用来求解相结合,更高效地求解复杂地质模型中生产预测问题与历史拟合问题;这个将的压力方程,表现出了卓越的性能;并被求解的伴随距阵则是全隐式模拟器中引入至INTERSECT模拟器中;随后,雅可比Jacobi矩阵的转制矩阵,是一并将AMG-CPR技术与灵活的广义最个线性方程组。对于大型或复杂的油藏小化残差FGMREs技术相结合,加速模型来说，广义上的预处理方法求解伴收敛,减少线性迭代次数,更有效地求随矩阵方程被证明是不可行的,不容易解伴随矩阵。收敛，计算非常耗时;需要更有效的方法加速收敛，提高运算效率。

约束压力残差CPR(Constrained Pressure Residual)预处理求解技术是由Wallis在1983年提出的, 而Nested-factorization“造巢”分解技术也于1983年由Appleyard提出，后者则是在ECLIPsE中被广泛才用的技术，而前者衍生出的JALS 解法也于2008年被引入至ECLIPSE Thermal热采模拟中。在2005年，斯伦贝谢、斯坦福大学、Wallis咨询公司与雪佛龙公司专家将约束压力残差CPR预处理技术与代数多重网格AMG(Algebraic Multigrid)线性解法器相结合，更高效地求解复杂地质模型中的压力方程，表现出了卓越的性能;并引入至INTERSECT模拟器中;随后，并将AMG-GPR技术与灵活的广义最小化残差FGMRES技术相结合，加速收敛，减少线性迭代次数，更有效地求解伴随矩阵。

经过严格对比与测试，Nested-factorization“造巢”分解技术在多数常规模型上是非常成功的，这也是ECLLPSE引用它的主要原因;而ILU分解技术与Jacobi直接求解技术则表现很差;但CPR约束压力残差控制方法具有很强的竞争力，尤其是在热采、非结构化网格与非均质性这样的复杂问题上;而AMG-CPR结合则具有更好的并行扩展性，尤其适用于大型、复杂的油气藏模型。

更高效的并行剖分技术 单纯的非线性方程组与线性方程组求解方法的改进不能满足油藏数值模拟应用要求，基于现代集群技术与并行运算技术可以更显著提高油气藏数值模拟的性能,更好地满足油气田开发应用需求。常规相对直接的区域剖分方法,通常沿垂直于X或Y方向将笛卡尔网格分割成若干个区域,每一个区域包含大致相同数量的网格数,同时最小化每一个区域表面积。但是,实际上网格不仅要反映岩石构造性质,如断层、层位;同时要充分捕捉流体过渡区域,如水相前缘、气体突破、温度分布以及近井水锥。此时,这种并行剖分模式并行运算效率则并不显著。

INTERSECT从网格区域剖分开开始,就是一个先天性的非结构化的模拟器,这里引人了ParMETIS区域剖分技术;这是―个被证明、并被广泛应用的区域剖分方法库,可以快速解决对大系统的区域剖分问题。我通常会将线性系统里非常连通的网格保留在同一个计算处理器中。一个启发式的做法是选择出高连通性或高权重网格,然后扩展至周围网格,但这也可能产生多中组合;在INTERsECT中利用网格之间传导率来指导并行区域剖分,因为传导率则是两个网格之间关联性的非常好的指标。同时INTERSECT可以更高效地对跨剖分区域水平井进行求解。

更加严格的方程收敛性控制标准 通常在很多的模拟器中,黑油模拟器的收敛判断标准与组分模拟器的判断标准不一样。黑油模拟器采用的是Flx)绝对值要足够的小,要小于设置的界限;组分模拟器收敛准则是靠Δx足够小进行判断;但是INTERsECT采用的是两者组合的模式,也就是说Flx)与Δx都要足够小,同时INTERSECT中对求解变量压力、饱和度、摩尔分数变化都做了更严格的收敛控制标准。

附上一篇SPE，描述了INTERSECT的整体架构

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

carlchen1 · 发表于 2015-7-16 10:30:21

学习学习

reddeath1983 · 发表于 2015-7-16 12:22:04

学习学习

wb_kiel · 发表于 2015-7-16 15:21:57

Golbez · 发表于 2015-7-16 17:00:58

看标题我都醉了。来点实际的，没事别整些花花。

joylin · 发表于 2015-7-16 17:21:31

本帖最后由 joylin 于 2015-7-16 17:27 编辑

Golbez 发表于 2015-7-16 17:00
看标题我都醉了。来点实际的，没事别整些花花。

呵呵，最近一直看线性方程组的迭代方法，无意中搜到了这个文章，感觉有点意思，所以放到这

最近对这些花花感兴趣，so....

哦，题目我改了

timechicken · 发表于 2015-7-16 17:43:15

看看学习一下。

Golbez · 发表于 2015-7-16 17:47:37

joylin 发表于 2015-7-16 17:21
呵呵，最近一直看线性方程组的迭代方法，无意中搜到了这个文章，感觉有点意思，所以放到这

最近对这些 ...

其实算法就是一种理论，在编程的时候还要根据实际情况进行调整，有时优化的好坏也决定了运行效率。难道你开始在研究数模的算法？

joylin · 发表于 2015-7-16 18:02:50

Golbez 发表于 2015-7-16 17:47
其实算法就是一种理论，在编程的时候还要根据实际情况进行调整，有时优化的好坏也决定了运行效率。难道你 ...

谈不上研究，业余兴趣而已，希望自己能做出个像样的东西就行

howardfrank · 发表于 2015-7-16 19:32:16

很详细很专业

		自动登录	找回密码
密码			欢迎注册

[基本理论] 关于INTERSECT中的AMG-CPR预处理方法与并行技术

马上注册，下载丰富资料，享用更多功能，让你轻松玩转阳光石油论坛。