Implementação paralelizada do método do gradiente biconjugado estabilizado para a simulação de escoamentos bifásicos em reservatórios de petróleo

Resumo

Neste trabalho, foi implementada uma versão paralelizada do Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado empregando-se a API OpenMP, que permitiu o uso simultâneo de threads para executar tarefas em  arquiteturas com memória compartilhada, em um coprocessador Xeon
Phi 3120P da Intel Corporation. Estudou-se o problema da injeção de água na recuperação de óleo em um reservatório heterogêneo com geometria do tipo Slab. O Método dos Volumes Finitos foi utilizado na discretização das equações governantes do escoamento bifásico, e o Método IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) foi adotado na solução numérica das equações governantes. Os resultados numéricos mostraram que houve uma melhora da performance numérica
e aumento do speedup ao refinar a malha computacional.

Palavras-chave: Método do Gradiente Biconjugado Estabilizado. OpenMP. Escoamento Bifásico. Reservatórios de Petróleo.

Abstract

Parallelized implementation of the biconjugate gradiente stabilized method for the simulation of two-phase flow in oil reservoirs

In this work, we have implemented a parallelized version of the Biconjugate Gradient Stabilized Method using the OpenMP API, which allowed simultaneous use of threads to execute tasks, in shared memory architectures, in a coprocessor Intel Xeon Phi 3120P. We studied the problem of water injection in oil recovery in a heterogeneous reservoir with slab type geometry. We have used the Finite Volumes Method in the discretization of the governing equations of the two-phase flow and adopted the IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) Method in the
numerical solution of the governing equations. The numerical results showed that there was an improvement in computational performance and increase of speedup while refining the mesh.

Keywords: Biconjugate Gradient Stabilized Method. OpenMP. Two-Phase Flow. Oil Reservoirs.