“Digital Core” Technology and Supercomputer Computing

V. A. Balashov; Балашов В. А.; E. B. Savenkov; Савенков Е. Б.; B. N. Chetverushkin; Четверушкин Б. Н.

doi:10.31857/S0869587323060026

ТЕХНОЛОГИЯ “ЦИФРОВОЙ КЕРН” И СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Авторы: Балашов В.А.¹, Савенков Е.Б.¹, Четверушкин Б.Н.¹
Учреждения:
1. Федеральный исследовательский центр “Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН”
Выпуск: Том 93, № 6 (2023)
Страницы: 503-511
Раздел: С КАФЕДРЫ ПРЕЗИДИУМА РАН
URL: https://journals.rcsi.science/0869-5873/article/view/140556
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587323060026
EDN: https://elibrary.ru/VXNPZB
ID: 140556

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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.

Ключевые слова

микротечения, программный комплекс, цифровой керн, квазигидродинамическая регуляризация.

Список литературы

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.
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.
Kim K. Phase-Field Models for Multi-Component Fluid Flows // Communications in Computational Physics. 2012. V. 12. № 3. P. 613–661.
Mauri R. Multiphase microfluidics: The Diffuse Interface Model // CISM Courses and Lectures. V. 538. Springer-Verlag Wien, 2012.
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.
Четверушкин Б.Н. Кинетические схемы и квазигазодинамическая система уравнений. М.: МАКС Пресс, 2004.
Елизарова Т.Г. Квазигазодинамические уравнения и методы расчёта вязких течений. М.: Научный мир, 2007.
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.
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).
Ierusalimschy L., de Figueiredo H., Filho W.C. Lua – an extensible extension language // Software-Practice & Experience. 1996. V. 26. № 6. P. 635–652.
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.
Балашов В.А. Прямое моделирование микротечений умеренно-разреженного газа в образцах горных пород // Матем. моделирование. 2018. № 9. С. 3–20.
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.
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.
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
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
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
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
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