用于大规模并行储层仿真的千兆单元的线性求解方法和装置

摘要

对储层数据应用线性求解方法，以采用结构化网格或非结构化网格以最低限度粗化的方式对由巨型油田的高分辨率储层仿真得到的大方程组进行求解。可以将精确仿真结果所需的分辨率下的全地质结构复杂度和不连续性考虑在内。提供了一种通用的非结构化方法，使得可以对多分支井附近的非常复杂的流动几何结构进行建模。

主权项

一种计算机实施方法，通过牛顿迭代对网格单元的关注流体特性参数进行仿真，其中在计算机实施的利用储层仿真器对地下储层的流体特性的仿真中，所述流体特性取决于流体流动、物料平衡和压力‑体积‑温度关系，所述储层被划分为多个子域，每个子域代表了所述储层的包含多相多成分流体的有限体积并且被组织成一组具有流体相关数据的网格单元，所述储层仿真在由至少一个主节点和多个处理器节点形成的集群计算机中执行，其中对每个处理器节点分配所划分的储层的一个子域，所述计算机实施方法包括步骤：将每个储层子域的数据排列成雅可比矩阵A，所述雅可比矩阵A由以下部分组成：矩阵P，其由所述子域的块对角线和与所述块对角线相邻的非零数据块组成；矩阵E，其由未包含在所述矩阵P中的非零数据块组成，所述矩阵E由所述子域内的内部网格块的矩阵E’和具有所述储层中的相邻子域的网格单元的边界网格单元块的矩阵E”组成；针对每个子域的所述网格块在所分配的处理器节点中采用为所述子域选择的局部预条件子来执行所述流体特性的并行近似求解；基于求得的并行近似解来更新所述储层的所述雅可比矩阵的全系统残差；根据全局约化空间矩阵将所述全系统残差限制在全局约化空间中；采用全局约化空间预条件子来执行对所述全系统残差的并行近似求解；在所分配的处理器节点中，由每个子域的并行近似解和全系统残差的并行近似解来形成组合近似解的更新，以形成解向量；采用所述解向量更新所述全系统残差；对所述全系统应用迭代求解器以获得所述储层的所述网格单元的每个成分的流体物料平衡的测量值；对通过应用所述迭代求解器获得的每个成分的流体物料平衡的测量值进行检验，以确定是否实现收敛；以及如果未实现收敛，则返回至执行并行近似求解的步骤；或者如果实现了收敛，则返回至所述储层仿真器。