Multiscale methods for oil reservoir simulation (2019)
- Authors:
- Autor USP: GUIRALDELLO, RAFAEL TREVISANUTO - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; ANÁLISE MULTIVARIADA; FLUÍDOS COMPLEXOS; DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL
- Keywords: Aproximações multiescala; Condições de fronteira de Robin; Darcy Flow; Escoamento de Darcy; Meios porosos; Multiscale approximation; Porous media; Reservoir simulation; Robin boundary conditions; Simulação de reservatórios
- Language: Inglês
- Abstract: Nesta tese é proposto um método misto multiescala visando a aproximação precisa de campos de velocidade e pressão em meios porosos altamente heterogêneos, o método Multiscale Robin Coupled Method (MRCM). Este procedimento é baseado em um novo método de decomposição de domínio no qual os problemas locais são definidos com condições de contorno de Robin. O método permite a definição independente de espaços de interface para pressão e fluxo sobre o esqueleto da decomposição que pode ser escolhida com grande flexibilidade para acomodar características locais dos campos de permeabilidade subjacentes. Simulações numéricas são apresentadas visando ilustrar várias características do novo método. Ilustramos a possibilidade de recuperar a solução multiescala de dois métodos bem conhecidos da literatura, a saber, o Multiscale Mortar Mixed Finite Element Method (MMMFEM) e o Multiscale Hybrid-Mixed (MHM) Finite Element Method por escolhas adequadas do parâmetro b nas condições da interface de Robin. Os resultados mostram que a precisão do MRCM depende da escolha deste parâmetro algorítmico, bem como da escolha dos espaços de interface. Uma extensa avaliação numérica do MRCM é conduzida com dois tipos de espaços de interface, os usuais espaços polinomiais por partes e os espaços informados, este último obtidos a partir da redução de dimensionalidade de conjutos de espaços de snapshots. Diferentes distribuições de incógnitas entre pressão e fluxo são exploradas. Os resultados mostram queb, adequadamente adimensionalizado, pode ser fixado em unidade para evitar qualquer indeterminação no método. Além disso, com ambos os tipos de espaços, observa-se que uma distribuição equilibrada de incógnita entre pressão e fluxo nas interfaces torna o MRCM bastante atraente tanto em precisão quanto em custo computacional, competitivo com outros métodos multiescala da literatura. As soluções MRCM são, em geral, apenas globalmente conservativas. Dois procedimentos de pós-processamento são propostos para recuperar a conservação local dos campos de velocidade multiescala. Investigamos a aplicabilidade de tais métodos em campos de permeabilidade altamente heterogêneos na modelagem do transporte de contaminantes na subsuperfície. Esses métodos são comparados a um procedimento padrão da literatura. Os resultados indicam que os métodos propostos têm o potencial de produzir resultados mais precisos do que o método padrão com custo computacional similar ou reduzido.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 26.03.2019
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ABNT
GUIRALDELLO, Rafael Trevisanuto. Multiscale methods for oil reservoir simulation. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29042019-141714/. Acesso em: 26 nov. 2025. -
APA
Guiraldello, R. T. (2019). Multiscale methods for oil reservoir simulation (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29042019-141714/ -
NLM
Guiraldello RT. Multiscale methods for oil reservoir simulation [Internet]. 2019 ;[citado 2025 nov. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29042019-141714/ -
Vancouver
Guiraldello RT. Multiscale methods for oil reservoir simulation [Internet]. 2019 ;[citado 2025 nov. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29042019-141714/ - Implementação do método mustiescala MRCM com resolutores locais HDIV para o problema de Darcy
- A multiscale method with Robin boundary conditions for the porous media equations
- Some velocity downscaling schemes for the multiscale Robin coupled method
- Velocity postprocessing schemes for multiscale mixed methods applied to contaminant transport in subsurface flows
- A new iterative downscaling procedure for multiscale methods in porous media flows
- Towards HPC simulations of billion-cell reservoirs by multiscale mixed methods
- Multiscale mixed domain decomposition methods for the simulation of heterogeneous black-oil flows
- An adaptive time stepping algorithm for IMPES with high order polynomial extrapolation
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