精细油藏数值模拟中的高效求解器研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 研究背景及课题来源 | 第13-14页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第13页 |
| 1.1.2 课题来源 | 第13-14页 |
| 1.2 油藏数值模拟简介及研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 油藏数值模拟简介 | 第14页 |
| 1.2.2 研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 本文的主要研究工作 | 第17-19页 |
| 第二章 油藏数值模拟 | 第19-39页 |
| 2.1 岩石与流体的物性参数 | 第19-22页 |
| 2.1.1 孔隙度 | 第19页 |
| 2.1.2 渗透率 | 第19-20页 |
| 2.1.3 毛细管压力 | 第20-21页 |
| 2.1.4 泡点压力 | 第21页 |
| 2.1.5 溶解气油比 | 第21页 |
| 2.1.6 粘度 | 第21-22页 |
| 2.1.7 地层体积系数 | 第22页 |
| 2.2 线性渗流模型 | 第22-26页 |
| 2.2.1 可压多孔介质模型 | 第22-24页 |
| 2.2.2 微可压多孔介质模型 | 第24-25页 |
| 2.2.3 不可压多孔介质模型 | 第25页 |
| 2.2.4 模型的边界条件 | 第25-26页 |
| 2.3 油藏模型方程及其离散 | 第26-35页 |
| 2.3.1 黑油模型 | 第26-28页 |
| 2.3.2 黑油模型的全隐式离散 | 第28-35页 |
| 2.4 精细油藏模拟的重要性 | 第35-39页 |
| 第三章 高性能计算机体系架构及编程语言 | 第39-55页 |
| 3.1 高性能计算简介 | 第40-44页 |
| 3.1.1 并行计算机体系架构简介 | 第40-42页 |
| 3.1.2 并行算法效率的衡量 | 第42-44页 |
| 3.2 并行编程模式 | 第44-55页 |
| 3.2.1 基于消息传递接口的并行编程模式 | 第44-45页 |
| 3.2.2 基于共享存储的并行编程模式 | 第45-47页 |
| 3.2.3 基于图形处理器加速的并行编程模式 | 第47-55页 |
| 第四章 油藏模型方程的快速求解算法研究 | 第55-99页 |
| 4.1 矩阵的一些基本概念 | 第55-56页 |
| 4.2 迭代法 | 第56-65页 |
| 4.2.1 线性定常迭代法 | 第56-58页 |
| 4.2.2 线性定常迭代法的收敛性 | 第58-63页 |
| 4.2.3 Krylov子空间方法 | 第63-65页 |
| 4.3 代数多层网格法 | 第65-73页 |
| 4.3.1 代数多层网格法简介 | 第65-70页 |
| 4.3.2 代数多层网格法的收敛性 | 第70-73页 |
| 4.4 压力方程和饱和度方程的推导 | 第73-75页 |
| 4.5 解耦方法与压力方程求解 | 第75-83页 |
| 4.5.1 交错块分解解耦 | 第76-77页 |
| 4.5.2 拟隐压显饱解耦 | 第77页 |
| 4.5.3 隐压显饱解耦 | 第77-78页 |
| 4.5.4 压力方程求解 | 第78-83页 |
| 4.6 雅克比方程组的求解方法 | 第83-99页 |
| 4.6.1 CPR预条件子 | 第83-89页 |
| 4.6.2 多阶段辅助空间校正预条件子 | 第89-99页 |
| 第五章 油藏数值模拟的高效并行解法 | 第99-137页 |
| 5.1 稀疏矩阵的存储格式及矩阵向量乘法 | 第99-110页 |
| 5.1.1 稀疏存储格式 | 第100-102页 |
| 5.1.2 稀疏矩阵向量乘法在GPU上的实现 | 第102-105页 |
| 5.1.3 稀疏矩阵向量乘法的性能分析 | 第105-110页 |
| 5.2 不完全LU分解的并行算法研究 | 第110-126页 |
| 5.2.1 不完全LU分解 | 第110-114页 |
| 5.2.2 排序对算法的影响 | 第114-119页 |
| 5.2.3 并行不完全LU分解 | 第119-124页 |
| 5.2.4 数值试验 | 第124-126页 |
| 5.3 异构并行聚集代数多层网格法 | 第126-130页 |
| 5.3.1 两两聚集代数多层网格法的时间分布 | 第127-129页 |
| 5.3.2 并行磨光算子 | 第129-130页 |
| 5.3.3 粗空间求解 | 第130页 |
| 5.4 异构并行多阶段预条件子算法 | 第130-132页 |
| 5.5 分布式并行油藏求解器 | 第132-137页 |
| 第六章 数值实验 | 第137-157页 |
| 6.1 串行解法器的性能测试 | 第137-150页 |
| 6.1.1 两组份模型方程的数值求解 | 第137-138页 |
| 6.1.2 三组份模型方程的数值求解 | 第138-147页 |
| 6.1.3 超大规模精细油藏模拟 | 第147-148页 |
| 6.1.4 求解器速度对比 | 第148-150页 |
| 6.2 异构并行解法器的性能测试 | 第150-153页 |
| 6.3 分布式并行解法器的性能测试 | 第153-157页 |
| 第七章 结论和展望 | 第157-159页 |
| 7.1 结论 | 第157-158页 |
| 7.2 展望 | 第158-159页 |
| 致谢 | 第159-161页 |
| 参考文献 | 第161-175页 |
| 攻读博士期间发表和完成的相关论文 | 第175页 |
