Norsk English

Løsningsmetoder og algoritmer

Numeriske løsere og algoritmer gjør det mulig å løse store, koblede ligningssystemer som oppstår fra fysiske modeller. Forskning på dette området er avgjørende for å utvikle simuleringer som er robuste, skalerbare og effektive – også for komplekse, ikke-lineære og tidsavhengige problemer.

Kontaktpersoner

Gode ikke-lineære løsere og løsningsstrategier er avgjørende for effektiv simulering. Mange standardmetoder går igjen på tvers av fagfelt, men den konkrete utformingen, optimaliseringen og implementeringen må tilpasses fysikken, koblingen mellom delsystemer og de aktuelle tidsskalaene. Utvikling av nye og effektive algoritmer krever derfor dyp forståelse av den matematiske strukturen i modellene og de beregningsmessige utfordringene som kjennetegner hver enkelt anvendelse.

Hva gjør vi?

Vi utvikler og implementerer et bredt spekter av løserteknologier, med hovedvekt på metoder som er robuste, skalerbare og tilpasset behovene i flerfysiske simuleringer. Vår ekspertise omfatter særlig:

  • Iterative løsere for store, glisne systemer, inkludert Krylov-underromsmetoder, multigrid-teknikker og multiskalatilnærminger. Vi arbeider også med GPU-akselerasjon.
  • Prekondisjoneringsstrategier for koblede og flerfysiske problemer, inkludert blokkstrukturerte og fysikkbaserte metoder.
  • Ikke-lineære løsere, som Newton-baserte metoder, trust-region-strategier og metoder for effektiv lokalisering av beregninger i stive, ikke-lineære problemer, inkludert ikke-lineær områdedekomponering og optimal rekkefølge.
  • Løsningsstrategier for koblede systemer, inkludert fullt implisitte, sekvensielle og flernivåmetoder.
  • Adaptiv tidssteging og løserkontroll for stive og tidsavhengige problemer.
  • Parallelisering med både distribuert og delt minne samt GPU-akselerasjon, for å sikre skalerbarhet på moderne maskinvare.

Programvare

Jutul

Jutul

Eksperimentelt Julia-rammeverk for fullstendig differensierbare multifysikk-simulatorer basert på implisitte finit-volum-metoder med automatisk differensiering.

Open Porous Media (OPM)

Open Porous Media (OPM)

Open Porous Media (OPM) initativet tilbyr åpen kildekode-programvare for simulering, oppskalering og visualisering av prosesser i porøse medier, og spesielt rettet mot reservoarer.

GPU Ocean

GPU Ocean

Et GPU-akselerert simuleringssystem for å kjøre store ensembler av forenklede havmodeller i virkelige utsnitt av havet.

Utvalgte prosjekter

Improved methods for reservoir simulation

Improved methods for reservoir simulation

Start:
End:

Reservoir simulation, an essential tool in the oil and gas industry for predicting reservoir behavior, often incurs significant computational expenses. This arises from the intricate nature of subsurface flow dynamics and the need for high-fidelity...

Tools for model-reduction and accelerated reservoir simulation

Tools for model-reduction and accelerated reservoir simulation

Start:
End:

To optimize hydrocarbon reservoir recovery, understanding and predicting flow and transport processes is crucial. Geo-cellular models, representing complex rock formations, often contain millions of cells, requiring hours for simulation. To expedite...

Multiscale performance

Multiscale performance

Start:
End:

Multiscale methods, such as MsRSB initially proposed by SINTEF, have emerged to enhance runtime efficiency and pressure solve scaling in reservoir simulators using sequential splitting. Starting from the methods successfully implemented in the...

Full-field simulation of water-based EOR

Full-field simulation of water-based EOR

Start:
End:

We study and develop numerical tools that can be used to improve the resolution of EOR simulations and, in particular, capture accurately the impacts of the injected chemicals on the recovery process.

Next generation multiscale methods for reservoir simulation

Next generation multiscale methods for reservoir simulation

Start:
End:

This project strives to broaden the scope of multiscale technology by delivering substantial acceleration to conventional reservoir engineering workflows. By doing so, it not only facilitates a considerable speedup in traditional processes but also...