Афонина Е. В., Вишневский Д. М., Горшкалев С. Б., Карстен В. В., Лисица В. В., Чеверда В. А. Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, Новосибирск. - презентация

1 Афонина Е. В., Вишневский Д. М., Горшкалев С. Б., Карстен В. В., Лисица В. В., Чеверда В. А. Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, Новосибирск МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В АНИЗОТРОПНОЫХ УПУГИХ СРЕДАХ

2 Актуальность Анизотропия в сейсмике: Трещиноватые кабонатные коллекторы; Топкослоистые пачки; Предварительные напряжения (в окрестности скважин, вблизи соляных тел и пр.). Анизотропия может выступать как косвенный признак: Ориентации трещин (AVO, AVA analysis); Концентрации трещин; Состава флюида в трещиноватом пространстве и пр.

3 Выбор метода

4 Почему неприменима стандартная схема на сдвинутых сетках

5

6 Схема Лебедва

7 Схема Лебедева и схема на повернутых сетках Схема Лебедева, как минимум, на 30% экономичнее схемы на повернутых сетках!

8 Параллельная реализация 1D1D 2D 3D Трехмерная декомпозиция расчетной области; Неблокирующие процедуры обмена: Isend, Irecv; Параллельные I/O процедуры: MPI I/O

9 Эффективность и ускорение

10 Упрощенная модель Юрубчено-Тохомской зоны Модель - горизонтально-слоистая среда с двумя трансверсально-изотропными слоями, направления осей симметрии в которых горизонтальны и составляют с осью Х углы 30° и 60° м. Дискретизация 1 метр (10 точек на длину волны), Общий объем RAM – 4 Tb!

11 Упрощенная модель Юрубчено-Тохомской зоны

12 Упрощенная модель Юрубчено-Тохомской зоны, сейсмограмма VSP Расщепление S-волн Контрастный обмен S-волн

13 Акустический каротаж Анизотропная вмещающая среда; Цилиндрическая система координат; Применение схемы Лебедева; Параллельная реализация на основе декомпозиции расчетной области; Периодическое азимутальное измельчение сетки для компенсации увеличения шага сетки; Основные особенности:

14 Акустический каротаж

15

16

17 Гибридный алгоритм SSGS LS Увеличение требований на вычислительные ресурсы в пять раз!

18 Гибридный алгоритм SSGS LS

19 Гибридный алгоритм Схема Лебедева Стандартная схема на сдвинутых сетках Группа процессоров для LS Группа процессоров для SSGS

20 Гибридный алгоритм

21 Потребности в вычислительных ресурсах 15 км. h=2.5 м. 20 км., h=5 м. Число ядер Изотропная упругая модель (3+9) 12 параметров 4000 Анизотропная упругость (22+36) 58 параметров Гибридный алгоритм 20% анизотропии 6500 Анизотропная вязкоупругость (64+84) 148 параметров 45000

22 Заключение Разработаны и реализованы алгоритмы моделирования волновых процессов в анизотропных средах для задач поверхностной сейсмики, VSP, cross-well, акустического каротажа. параллельная реализация на основе расщепления по пространственным подобластям; используются неблокирующие процедуры Isend, Irecv эффективность порядка 90 % Разработан гибридный алгоритм моделирования волновых полей в средах, содержащих анизотропные включения, что позволяет экономить до 80% вычислительных ресурсов.

23 Планы Учет рельефа свободной поверхности с применением гибридного алгоритма; Разработка гибридного алгоритма для вязкоупругих моделей; Построение, верификация и определение границ применимости «эффективных» макроскоростных моделей трещиноватых резервуаров.

24 Спасибо за внимание