本项目总负责人为研究院院长、北京大学博雅特聘教授杨超。研究院参与该项目子课题“面向异构融合架构的二氧化碳驱油与埋存并行软件”研究,将研发一套面向国产天河超算异构融合架构的二氧化碳驱油与埋存并行软件,实现二氧化碳提高油气采收率和二氧化碳埋存潜力的快速准确评估。我院先进计算研究中心高级工程师李军为子课题负责人,李瑞、杨明远、杨念等人为子课题技术骨干。
碳减排和净零排放作为绿色发展所面临的关键性问题备受关注。在当前能源消费结构下,二氧化碳驱油与埋存成为解决问题的重要手段,该技术有效提高原油采收率的同时实现了二氧化碳的地下封存。二氧化碳驱油与埋存问题具有时空尺度跨度大、高度非线性、多物理强耦合等特征,其数学建模、并行算法和应用软件均面临全新挑战。
本项目将重点研究能精细描述相关复杂渗流过程的数学模型,设计高保真度新型数值方法,针对非线性系统特性构造超大规模可扩展并行求解算法,研制适应于国产天河超算异构融合架构硬件特性的专用求解器和软件,并将实际应用于国有大型油田大庆油田,通过测试评估和反馈,形成完整的研究闭环。
本项目将集中我国数学、计算机、能源领域多家优势单位,形成“产学研用”一体的合力研制模式,充分发挥数学、力学、计算机和石油领域科学家的专长,从数学精细化建模、新型数值方法、大规模并行算法、千万核量级并行软件及其在大型油田中的应用几方面开展协同创新研究。通过项目研究,将有效解决大尺度和复杂几何模型相关的多场耦合油藏模拟问题,将异构融合架构与并行计算相结合,为二氧化碳驱油与埋存模拟场景提供计算支持,为我国能源安全与双碳战略的实施提供强有力的支撑。