MASSIVELY PARALLEL OIL RESERVOIR SIMULATION FOR HISTORY MATCHING. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Final_PhD_AyhamZaza_April_2016_Final.pdf Download (13MB) | Preview

Arabic Abstract

على الرغم من التحدیات العلمیة المصاحبة لھا، تھدف عملیة المحاكاة الحاسوبیة لطریقة عمل الحقول النفطیة أساساً إلى التنبؤ بماھیة ھذه الحقول من خلال استقراء لجملة من الخصائص البنویة الرئیسة كصفات الصخور المكونة ونفاذیة الموائع من خلالھا. یقوم الھیكل العام لھذه المحاكاة على نموذجین متتابعین یعتمدان بشكل كبیر على جم ھائل من العلمیات الحسابیة المعقدة. غرض أول ھذین النموذجین معرفة كیفیة سریان وتدفق الموائع من خلال الطبقات المكونة للحقل النفطي واستنتاج قیم أولیة من خلال افتراضات لیست بالضرورة دقیقة، لبعض المتغیرات المصاحبة. یأتي دور النموذج الثاني لتحسین القیم الخارجة من النموذج الأول من خلال مقارنھ النتائج المتنبئة مع قراءات سابقة، وتحلیلھا واستباط شروط أفضل لتولید نتائج أدق وافتراضات أحسن. یتطلب الأمر في كلتا الحالتین وبشكل متزامن، حل سلسلة نظم من المعادلات الخطیة، مجموعة في مصفوفة مربعة ھیكلیة وھائلة ملیئة بعناصر صفریة لطرف أیمن أوحد كما في النموذج الأول، أو متعدد كما في الثاني. یھدف ھذا البحث أساساً، وبالاستفادة من أحدث التطورات السریعة المتعاقبة في مجال الحوسبة المتزامنة المتوازیة، إلى تطویر برنامج متكامل یعمل على حواسب كثیرة الأنویة، لمحاكاة عملیة استخراج النفط من الخزانات الأرضیة بغرض تسریع عملیة الحصول على النتائج المرجوة. لإعطاء صورة متكاملة، سیتم أیضاً تطویر واجھة للمستخدمین تمكنھم من التحكم ببعض متغیرات البرنامج واستعراض النتائج.

English Abstract

Petroleum Reservoir modeling is a challenging process that attempts inferring reservoir structure and configurations through the estimation of essential spatial properties like porosity and permeability. The general model consists of two consecutive and computationally expensive simulated paradigms; the forward and the inverse models. The goal of Forward Reservoir Simulation (FRS) is to model fluid flow and mass transfer in porous media to eventually draw conclusions about the behavior of certain flow variables and well responses. Any developed (FRS) is prone to significant errors as the initial data that defines the reservoir and the actual values of reservoir parameters are not necessarily the same. As a result, history matching or the inverse model repeatedly improves the simulated reservoir past performance after observing weaknesses in current data to suggest modifications in subsequent iterations. Both models eventually attempt solving a huge and computationally very expensive sparse linear system having either one or multiple right hand side (RHS) in the forward or the inverse model, respectively. By considering the state of art advances in massively parallel computing and the accompanying parallel architecture, this work aims primarily at developing a parallel simulator for oil reservoir on many-core processors by implementing a suitable parallel preconditioned linear solver for both (single & multiple RHS) and exploiting several optimizations in both storage and implementation, to speed up the computation and minimize the overall simulator execution time. To offer more flexibility a graphical user interface (GUI) with simple visualization and controls will also be offered.

Item Type:	Thesis (PhD)
Subjects:	Computer Math Petroleum > Reservoir Modelling and Simulation
Department:	College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor:	Al-Mouhammed, Mayez
Committee Co-Advisor:	Fairag, Faisal
Committee Members:	Selim, Shokri and Korvin, Gabor and Ahmed, Moataz
Depositing User:	HOURIEH ZA AYHAM NOUAF (g200256720)
Date Deposited:	19 Jun 2016 10:09
Last Modified:	01 Nov 2019 16:32
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139908