在巨型储层中的多孔介质仿真中大规模线性系统的多级求解技术方案

在对从被组织为细网格模型的巨型储层的储层仿真器压力方程得出的数十亿个方程的线性系统进行求解的过程中，多级方法获取要使用的快速和粗网格解，以作为细网格问题的更加精确的初始估计。在所述粗网格上执行的求解迭代在降低了处理时间的同时产生了更好的初始估计，因此在所述细网格级需要更少的较昂贵迭代。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在巨型储层中的多孔介质仿真中大规模线性系统的多级求 解 专利技术人 JORGE A. PITA
本专利技术涉及被称为巨型储层的计算机仿真，特别是在油储层和可压缩单相干气储 层中的单相流体的仿真过程中的大规模线性系统的多级求解。
技术介绍
申请人:是专利技术人且是本申请共同所有的美国专利第7, 526, 418号是一种储层组 分模拟器，该模拟器在共享存储器的超级计算机、分布式存储器超级计算机或被配置为计 算机数据处理单元（CPU's)的个人计算机（PC)的集群中执行仿真。其他使用CPU's的储 层仿真成果是美国专利第7, 516, 056号和7, 684, 967号。 对由细网格模型（fine-grid model)(地震级（seismic-scale) I2· 5 米至 25 米） 组成的巨型方程组的压力方程和温度方程的线性求解可占据地下地质构造的储层和盆地 仿真的总仿真时间的50%或以上。线性求解器确定牛顿迭代所需的校正以收敛于基本 非线性偏微分方程组的解，该偏微分方程组以一系列时间步（time step)定义了储层流体 的流体流量、物质平衡和压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在多个数据处理器的数据处理系统中对巨型地下储层进行计算机化仿真的方法，该计算机化仿真是针对巨型地下储层的储层参数的方程进行迭代线性求解，所述巨型地下储层被仿真为划分成以有序单元系统排列的多个单元的模型，所述仿真进一步基于储层的单元的地质和流体特性信息，所述方法包括计算机处理步骤：(a)将来自所述储层的有序单元系统的信息从原始细网格级映射到从该原始网格降低了数目的粗单元网格中；(b)在所述计算机系统中针对所述粗单元网格的储层参数来对公设系统解矩阵进行初始化；(c)在所述计算机系统中对接收的所述粗单元网格的储层参数的初始化的公设系统解矩阵执行预条件处理的共轭梯度外推；(d)在所述计算机系统中将...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.09 US 61/596,9481. 一种在多个数据处理器的数据处理系统中对巨型地下储层进行计算机化仿真的方 法，该计算机化仿真是针对巨型地下储层的储层参数的方程进行迭代线性求解，所述巨型 地下储层被仿真为划分成以有序单元系统排列的多个单元的模型，所述仿真进一步基于储 层的单元的地质和流体特性信息，所述方法包括计算机处理步骤： (a) 将来自所述储层的有序单元系统的信息从原始细网格级映射到从该原始网格降低 了数目的粗单元网格中； (b) 在所述计算机系统中针对所述粗单元网格的储层参数来对公设系统解矩阵进行初 始化； (c) 在所述计算机系统中对接收的所述粗单元网格的储层参数的初始化的公设系统解 矩阵执行预条件处理的共轭梯度外推； (d) 在所述计算机系统中将所述粗单元网格的预条件处理的共轭梯度外推的结果转换 到所述原始单元网格；以及 (e) 在所述计算机系统中针对所述原始网格的单元的储层参数执行迭代线性求解。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述数据处理系统包括显示器，并且所述方法进 一步包括形成针对所述原始网格的单元的储层参数执行迭代线性求解的结果的输出显示 的步骤。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述储层参数包括在所述储层的单元中的流体流 动。4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述储层参数包括在所述储层的单元中的单相流 体流动。5. 根据权利要求1所述的方法，其中在所述计算机系统中的针对所述粗单元网格的储 层参数的预条件处理的共轭梯度外推的处理的所述计算机处理步骤包括步骤：形成储层中 的第一组相互间隔开的单元的解的矩阵值的初始估计。6. 根据权利要求5所述的方法，进一步包括计算机处理步骤： 确定与所述第一组相互间隔开的单元相邻的第二组相互间隔开的单元的初始估计。7. 根据权利要求5所述的方法，进一步包括计算机处理步骤： 确定所述第一组相互间隔开的单元的残差矩阵值。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述执行预条件处理的共轭梯度外推的计算机处 理步骤包括步骤：针对粗单元网格的储层参数在公设系统解矩阵上形成矩阵预条件子。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述在处理器中将预条件处理的共轭梯度外推的 结果进行转换的计算机处理步骤包括步骤： 对矩阵值执行三对角线求解以求解储层中的所述第一组相互间隔开的粗网格单元；以 及 对矩阵值执行三对角线求解以求解储层中的所述第二组相互间隔开的粗网格单元。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述对原始网格的单元执行迭代线性求解的步 骤包括计算机处理步骤： 在所述计算机系统中针对所述原始网格的单元对公设系统解矩阵进行初始化；以及 在所述计算机系统中对接收到的所述原始网格的单元的储层参数的初始化的公设系 统解矩阵执行预条件处理的共轭梯度外推。11. 一种用于在计算机系统中对巨型地下储层进行计算机化仿真的数据处理系统，该 计算机化仿真是针对巨型地下储层的储层参数的方程的迭代线性求解，所述巨型地下储层 被仿真为划分成以有序单元系统排列的多个单元的模型，所述仿真进一步基于储层的单元 的地质和流体特性信息，所述数据处理系统包括： (a) 多个数据处理器，每个以并行方式执行如下步骤： (1) 将来自所述储层的有序单元系统的信息从原始细网格级映射到从该原始网格降低 了数目的粗单元网格中； (2) 在所述计算机系统中针对所述粗单元网格的储层参数来对公设系统解矩阵进行初 始化； (3) 在所述计算机系统中对接收的所述粗单元网格的储层参数的初始化的公设系统解 矩阵执行预条件处理的共轭梯度外推； (4) 将所述粗单元网格的预条件处理的共轭梯度外推的结果转换到所述原始单元网 格；以及 (5) 在所述计算机系统中针对所述原始网格的单元的储层参数执行迭代线性求解；和 (b) 存储器，其用于存储所述原始网格的单元的确定的储层参数。12. 根据权利要求11所述的数据处理系统，其中所述多个处理器包括异构的计算机节 点组。13. 根据权利要求11所述的数据处理系统，其中所述多个处理器包括同构的计算机节 点组。14. 根据权利要求11所述的数据处理系统，其中所述数据处理系统进一步包括形成所 述原始网格的单元的储层参数的输出图像的显示器。15. 根据权利要求11所述的数据处理系统，其中所述储层参数包括在该所述储层的单 元中的流体流动。16. 根据权利要求11所述的数据处理系统，其中所述储层参数包括在所述储层的单元 中的单相流体流动。17. 根据权利要求11所述的数据处理系统，其中所述处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·A·皮塔，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA