ТЕХНОЛОГИЯ “ЦИФРОВОЙ КЕРН” И СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Статья посвящена вопросам моделирования многофазных гидродинамических течений в рамках технологии “цифровой керн” для нужд нефтегазодобывающей отрасли. Суть технологии заключается в прямом численном моделировании течений в масштабе по́рового пространства пород-коллекторов нефти и газа с прямым разрешением структуры этого пространства и динамики межфазных границ. Подчёркивается важность развития вычислительных средств высокой производительности (суперкомпьютеров) для успешного внедрения технологии. Представлено описание работ, проводимых в Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН в области математичекских моделей, вычислительных алгоритмов и их программной реализации.

Об авторах

В. А. Балашов

Федеральный исследовательский центр “Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН”

Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Москва

Е. Б. Савенков

Федеральный исследовательский центр “Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН”

Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Москва

Б. Н. Четверушкин

Федеральный исследовательский центр “Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Berg C.F., Lopez O., Berland H. Industrial applications of digital rock technology // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2017. V. 157. P. 131–147.
  2. Blunt M.J. Flow in porous media and pore-network models and multiphase flow // Current Opinion in Colloid & Interface Science. 2001. V. 6. № 3. P. 197–207.
  3. Kim K. Phase-Field Models for Multi-Component Fluid Flows // Communications in Computational Physics. 2012. V. 12. № 3. P. 613–661.
  4. Mauri R. Multiphase microfluidics: The Diffuse Interface Model // CISM Courses and Lectures. V. 538. Springer-Verlag Wien, 2012.
  5. Четверушкин Б.Н. Пределы детализации и формулировка моделей уравнений сплошных сред // Матем. моделирование. 2012. № 11. С. 33–52; Chetverushkin B.N. Math. Models Comput. Simul. 2013. № 3. Р. 266–279.
  6. Четверушкин Б.Н. Кинетические схемы и квазигазодинамическая система уравнений. М.: МАКС Пресс, 2004.
  7. Елизарова Т.Г. Квазигазодинамические уравнения и методы расчёта вязких течений. М.: Научный мир, 2007.
  8. Балашов В.А., Савенков Е.Б. Квазигидродинамическая модель для описания течений многофазной жидкости с учётом межфазного взаимодействия // Прикладная механика и техническая физика. 2018. № 3. С. 57–68.
  9. Imperial College London. https://www.imperial.ac.uk/ earth-science/research/research-groups/pore-scale-modelling/micro-ct-images-and-networks/ (дата обращения 12.05.2023).
  10. Ierusalimschy L., de Figueiredo H., Filho W.C. Lua – an extensible extension language // Software-Practice & Experience. 1996. V. 26. № 6. P. 635–652.
  11. Балашов В.А., Савенков Е.Б. Применение квазигидродинамической системы уравнений для прямого моделирования течений в образцах керна // Доклады Академии наук. 2016. Т. 467 (5). С. 534–536.
  12. Балашов В.А. Прямое моделирование микротечений умеренно-разреженного газа в образцах горных пород // Матем. моделирование. 2018. № 9. С. 3–20.
  13. Balashov V., Zlotnik A., Savenkov E. Numerical method for 3D two-component isothermal compressible flows with application to digital rock physics // Russ. J. Numer. Anal. Math. Model. 2019. V. 34. № 1. P. 1–13.
  14. Balashov V., Zlotnik A., Savenkov E. Analysis of a regularized model for the isothermal two-component mixture with the diffuse interface // Russ. J. Numer. Anal. Math. Model. 2017. V. 32. № 6. P. 347–358.
  15. Балашов В.А., Савенков Е.Б., Четверушкин Б.Н. Вычислительные технологии программного комплекса DiMP-Hydro для моделирования микротечений // Матем. моделирование. 2019. № 7. С. 21–44. https://doi.org/10.1134/S0234087919070025
  16. Balashov V.A. Dissipative spatial discretization of a phase field model of multiphase multicomponent isothermal fluid flow // Computers and Mathematics with Applications. 2021. № 7. P. 112–124. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2021.03.013
  17. Балашов В.А., Савенков Е.Б. Регуляризованная изотермическая модель типа фазового поля двухкомпонентной двухфазной сжимаемой жидкости и её одномерная пространственная дискретизация // Дифференциальные уравнения. 2020. № 7. С. 887–900. https://doi.org/10.1134/S0374064120070055
  18. Balashov V.A., Savenkov E.B. Thermodynamically consistent spatial discretization of the one-dimensional regularized system of the Navier–Stokes–Cahn–Hilliard equations // Journal of Computational and Applied Mathematics. 2020. V. 372. Article number 112743. https://doi.org/10.1016/j.cam.2020.112743
  19. Balashov V., Savenkov E. A regularized phase field model for solid–fluid dynamics description // Continuum Mech. Thermodyn. 2023. V. 35. P. 625–644. https://doi.org/10.1007/s00161-023-01203-1

Дополнительные файлы


© В.А. Балашов, Е.Б. Савенков, Б.Н. Четверушкин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».