|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
ПОЛНОВОЛНОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДАХ С МЕЗОСКОПИЧЕСКИМИ ТРЕЩИНАМИ БЕЗМАТРИЧНЫМ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРАХтезисы доклада
- Авторы: Сабинин Г.В., Мокин А.К., Вершинин А.В., Чичинина Т.И.
- Сборник: Физическая мезомеханика материалов. Физические принципы формирования многоуровневой структуры и механизмы нелинейного поведения : Тез. докл. Междунар. конф., 5-8 сентября 2022 г., Томск, Россия
- Тезисы
- Год издания: 2022
- Место издания: ИПЦ НГУ Новосибирск
- Первая страница: 359
- Последняя страница: 360
- DOI: 10.25205/978-5-4437-1353-3-214
- Аннотация: Определение параметров трещиноватости в последнее время приобретает всё бóльшую актуальность в геофизике не только ввиду задачи поиска нефтегазовых коллекторов с повышенной трещиноватостью и пористостью продуктивного пласта, но и в связи с необходимостью обоснования мероприятий увеличения нефтеотдачи, таких как гидроразрыв пласта, и в том числе для стимулирования добычи углеводородов из залежей с трудноизвлекаемыми запасами. Таким образом, не только в поисковой сейсморазведке, но и в нефтяной геомеханике первостепенную роль приобретает предсказание параметров трещиноватости горных пород, таких как плотность трещин, их распределение в пространстве, их размер, ориентация и др. Для решения обратной задачи по данным сейсморазведки необходимо предварительно решить соответствующую прямую задачу, то есть воссоздать сейсмический отклик среды при известных параметрах трещиноватости.Однако численное моделирование сейсмического отклика от мезоскопической системы трещин представляет собой нетривиальную задачу. Целью данной работы является реализация полноволнового численного моделирования при явном (геометрическом) задании трещин в модели. Существует подход применения эффективных анизотропных моделей [1, 2], где микроскопические трещины не задаются в явном виде. Такой подход обеспечивает высокую скорость вычислений, однако лишает исследователя возможности более детального моделирования трещиноватых коллекторов и не учитывает возникающих на трещинах дифрагированных (рассеянных) волн.В данной работе исследуется возможность моделирования сред с явным заданием трещин методом конечных элементов (МКЭ) с помощью программно-аппаратной архитектуры параллельных вычислений CUDA, которая позволяет существенно увеличить вычислительную производительность благодаря использованию графических процессоров. Рассматриваемая в работе реализация МКЭ позволяет решать прямую задачу для моделей со сложными системами трещин за разумное время за счет применения безматричного алгоритма интегрирования по времени, показавшего высокую эффективность распараллеливания в векторизованном виде. В нашей реализации каждая трещина задаётся в явном виде, можно варьировать размер (длину) отдельной трещины и её ориентацию в пространстве. Допускается произвольное взаимное расположение трещин. При проведении модельных расчетов параметры моделей трещиноватой среды взяты из монографии Левянта с соавторами [3]. В их исследовании использовалась модель «бесконечно тонкой трещины» – математического разреза (такая же модель реализована и в данной работе) [4], а для численного моделирования — сеточно-характеристический метод [5]. В рамках реализованного алгоритма генерации системы мезотрещин трещина задаётся в виде отрезка прямой (в общем случае в виде произвольной кривой). При построении сетки на трещине создаются два набора узлов (не обязательно геометрически совпадающих, но в нашей реализации они геометрически совпадают). Элементы, инцидентные отрезку прямой, лежащие по одну сторону от трещины, «подключаются» к одному набору узлов, а элементы, лежащие по другую сторону от трещины, — к другому. Таким образом, получаются два геометрически совпадающих на отрезке прямой набора рёбер, соответствующие различным берегам трещины. Результаты численного моделирования, полученные в настоящей работе, качественно совпадают с результатами из упомянутой выше монографии Левянта с соавторами [3].В работе анализируется эффективность параллельной реализации векторизованного безматричного алгоритма МКЭ на графических процессорах при решении задач с мезоскопическими трещинами, оценивается сеточная сходимость численного решения, проводится сравнение по точности и по времени с CAE Fidesys [6].
- Добавил в систему: Вершинин Анатолий Викторович