This presentation is provided for information purposes only. It should not be used or considered as an offer to sell or a solicitation of an offer to buy any securities. Any opinions expressed are subject to change without prior notice. Although all reasonable care has been taken to ensure that the information herein is not misleading, Roxar ASA makes no representation or warranty expressed or implied as to its accuracy or completeness. Neither Roxar ASA, its employees, nor any other person connected with it, accepts any liability whatsoever for any direct or consequential loss of any kind arising out of the use or reliance on the information in this presentation. This presentation is prepared for general circulation and general information. Применение массовых параллельных расчётов при автоматизированной адаптации геолого – гидродинамических моделей и оценке неопределённости технико–экономических показателей разработки месторождений ноября 2011года, СВФУ,Якутск Геннадий Саркисов, Дмитрий Болотник, Алексей Кухаронок

Очевидный подход nИспользование всей вычислительной мощности для решения ОДНОЙ задачи фильтрационного моделирования –Ускорение расчёта –Увеличение числа ячеек (детальности модели) Model3, Model2, Model1 Mored.exe Model1 … Mored.exe Model1

Очевидный подход (2) Пионером вероятно является внутренний симулятор компании SaudiAramco POWERS 1000 млн активных ячеек на 1984 процессорах SPE Gigacell simulation

Очевидный подход - Roxar nКомпания Roxar ведёт активные разработки в области создания высоко параллельной версии симулятора Tempest nИмеется необходимая инфраструктура –Поддержка MPI, система запуска и мониторинга расчётов, графический интерфейс для визуализации и анализа гигантских моделей TempestView (используется с SaudiAramco) nВедутся работы по созданию нового линейного солвера nМы также работаем над паралелизацией ПК геологического моделирования RMS nСоздаётся инфраструктура nВедётся параллелизация наиболее критичных ко времени алгоритмов

Очевидный подход - проблемы nСуществуют нелокальные объекты, создающие сильные связи между удалёнными ячейками модели. Их влияние на скорость тем больше чем больше число параллельных процессов –Длинные горизонтальные скважины –Балансировка поверхностных сетей FieldG3W1W2 B1B2B3 B4 G1G2

Очевидный подход – проблемы (2) nДетализация фильтрационной модели подразумевает «истинность» исходной геологической модели –Опыт использования детальных геомоделей связан с использование rescaling – аналогично сглаживанию –Требуемую детализацию в межскважинном пространстве обеспечивают только стохастические модели –Часто содержат шум –Являются многовариантными Чтобы оценить локализацию остаточных запасов с «детальностью» геомодели, содержащей 100 миллионов ячеек надо просчитать (и адаптировать по истории разработки) представительный ансамбль реализаций (10-100) фильтрационных моделей, каждая по 100 миллионов ячеек каждая !!!

Альтернативный подход nИспользование всей вычислительной мощности для ОДНОВРЕМЕННОГО решения НЕСКОЛЬКИХ задач фильтрационного моделирования –Ускорение достижения общей ЦЕЛИ –Адаптация по истории разработки –Оценка неопределённости –Оптимизация Model1 Model2 Model3 Mored.exe Model1 Mored.exe Model2 Mored.exe Model3

Альтернативный подход - преимущества nПодход реализуется уже сейчас на кластерах и может быть перенесён на суперкомпьютеры nВсе требуемые программные компоненты существуют и имеются в распоряжении Центра прикладных высокопроизводительных технологий СВФУ n Подход является экстенсивным расширением стандартной практики моделирования n Одновременный расчёт нескольких независимых моделей, каждая на относительно небольшом количестве процессоров, вероятно, всегда будет быстрее чем последовательный расчёт аналогичного числа моделей, с использованием большого числа процессоров.

Альтернативный подход - проблема nПрактика моделирования показывает что человеческий мозг похоже не способен эффективно работать с большим количеством моделей одновременно. Инженеру сложно nОдновременно создать осмысленных вариантов модели (например при адаптации по истории разработки) nСовместно анализировать результаты ансамбля, состоящего из десятков или сотен моделей

Альтернативный подход - решение nВ ПК EnABLE компании Roxar реализована технология многомерных прокоси моделей. Геологические неопределённости Неопределённости гидродинамики Статическая основа модели Результаты расчётов

Альтернативный подход – решение (2) Геологические модели ENABLE как менеджер запусков – loop 1 Фильтрационные модели с параметрами неопределённости Запуск расчётов Сравнение результатов с историей Выбор диапазонов параметров Выбор значений параметров

Альтернативный подход – решение (3) nВ ПК EnABLE компании Roxar реализована технология многомерных прокоси моделей. Значения «отклика» симулятора Точки расчёта Значения модификатора Модель отклика симулятора Y=E(X) Погрешность модели

Альтернативный подход – решение (4) nВ ПК EnABLE компании Roxar реализована технология многомерных прокоси моделей. Наибольшая погрешность эстиматора Имеется возможность воспроизвести историю Диапазон исторических данных

Альтернативный подход – решение (5) nВ ПК EnABLE компании Roxar реализована технология многомерных прокоси моделей. Следующий BEST MATCH RUN запускается для сочетания модификаторов по которому ожидается лучшее совпадение с историей Уточнение модели по результатам предыдущих запусков

Альтернативный подход – решение (3) nТехнология автоматизированной адаптации позволяет –Автоматически генерировать большое число «информативных» вариантов модели –Запускать их ОДНОВРЕМЕННО на кластере –Анализировать и использовать результаты ВСЕХ предыдущих запусков. nТехнология используется для –Адаптации по истории –Анализа неопределённости –Оптимизации

Зачем нам суперкомпьютеры ? «количественные изменения на определенном этапе приводят к качественным, а новое качество порождает новые возможности и интервалы количественных изменений».

Суперкомпьютеры - адаптация nМожно обеспечить реалистичность адаптированных моделей nМожно найти разные варианты адаптации

Суперкомпьютеры - неопределённость nРабота с большим числом реализаций модели позволяет –Оценить неопределённость (погрешность) оценки показателей проекта –Сравнивать варианты реализации проекта с учётом их рискованности –«Локализовывать» неопределённость

Суперкомпьютеры - оптимизация nПо каждому варианту разработки месторождения (или ГТМ) можно провести многокритериальную оптимизацию –Обычно целевой функцией выбирают ЧДД/NPV nМожно рассмотреть большое количество вариантов nДля оптимизированных вариантов можно оценить неопределенность

Выводы nВозможны два подхода к использованию суперкомпьютеров в геолого – гидродинамическом моделировании nОЧЕВИДНЫЙ подход –Реализован большинством Компаний –Сопряжён со значительными техническими проблемами –Несёт риски связанные с неоднозначностью геомоделей nАЛЬТЕРНАТИВНЫЙ подход – Реализован с использованием технологии EnABle –Способен сократить сроки и/или повысить качество работ по –Адаптации моделей –Оптимизации проектных решений –Оценке неопределённости

Заключение nНаличие мощного вычислительного кластера дает возможность СВФУ решать прикладные задачи, в том числе, и для нефтегазовых компаний и стать одним из передовых центров математического моделирования в Якутии и Восточной Сибири.

Спасибо за внимание