Расширенный поиск

- везде
- в названии
- в ключевых словах
- в аннотации
- в списках цитируемой литературы
Выпуск
Название
Авторы
Рубрика
2017/1
Фильтрация цифровых изображений образцов керна на основе процесса нелинейной анизотропной диффузии
Технические науки

Авторы: Сергей Сергеевич АРСЕНЬЕВ-ОБРАЗЦОВ родился в 1951 г. Окончил Московский институт нефтехимической и газовой промышленности имени И.М. Губкина в 1975 г. Кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и компьютерного моделирования, директор учебно-научного центра высокопроизводительных вычислений РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. Специалист в области моделирования сложных междисциплинарных процессов на высокопроизводительных вычислительных системах. Автор более 50 публикаций. E-mail: arseniev@gubkin.ru
Татьяна Михайловна ЖУКОВА окончила в 1971 г. Московский институт электронного машиностроения. Кандидат технических наук, доцент РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. Специалист в области численных методов решения уравнений в частных производных на высокопроизводительных вычислительных системах. Автор более 40 публикаций.
E-mail: jukova.t@mail.ru

Аннотация: Предложен модифицированный метод цифровой фильтрации, основанный на процессе нелинейной анизотропной диффузии. Фильтры, использующие этот подход, с успехом использовались в медицине. Метод специально создан для системы обработки результатов цифровой компьютерной томографии и микроскопии образцов керна продуктивных пластов нефтегазовых месторождений. Фильтр позволяет подавлять как аддитивные, так и мультипликативные помехи без изменения положения внутренних границ объекта. На основе языка программирования, поддерживающего парадигму „разделённого глобального адресного пространства” (NUMA), разработан параллельный алгоритм фильтрации 2D- и 3D-цифровых изображений большого объёма для гетерогенных высокопроизводительных вычислительных систем. Результаты работы программы проиллюстрированы на примере анализа зависимости проницаемости образца керна от направления потока флюида

Индекс УДК: 004.932:519.63

Ключевые слова: рентгеновская компьютерная микротомография, цифровая микроскопия высокого разрешения, цифровая фильтрация 3D-изображений, нелинейный анизотропный диффузионный фильтр, параллельные алгоритмы, шаблоны на регулярных сетках

Список цитируемой литературы:
1. Арсеньев-Образцов С.С. Определение тензора коэффициентов проницаемости численным моделированием течения флюида на цифровой модели пористой среды//Труды РГУ нефти и газа имени Губкина. — 2015. — № 4. — C. 64-76.
2. Самарский А.А. Теория разностных схем. — М.: Наука, 1983. — 616 с.
3. De Boor C.: A Practical Guide to Splines. Springer Series: Applied Mathematical Sciences, vol. 27 1st ed. 1978. 1st hardcover printing, XVIII, 2001, 372 p.
4. Numrich R.W. and Reid J.K. Co-Array Fortran for parallel programming. ACM Fortran Forum. — 17(2). — 1998. — P. 1–31.
5. Perona P. and Malik J. Scale-space and edge detection using anisotropic diffusion. Proceedings of IEEE Computer Society Workshop on Computer Vision. — 1987. — P. 629-639.
6. Russ J.C. The Image Processing Handbook. CRC Press, Inc. — 2006. — 832 p.

2015/4
Определение тензора коэффициентов проницаемости численным моделированием течения флюида на цифровой модели пористой среды
Науки о Земле

Авторы: Сергей Сергеевич АРСЕНЬЕВ-ОБРАЗЦОВ родился в 1951 г. Окончил Московский институт нефтехимической и газовой промышленности имени И.М. Губкина в 1975 г. Кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и компьютерного моделирования, директор учебно-научного центра высокопроизводительных вычислений РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. Специалист в области моделирования сложных междисциплинарных процессов на высокопроизводительных вычислительных системах. Автор более 50 публикаций. E-mail: arseniev@gubkin.ru

Аннотация: На основе прямого моделирования течения флюида на цифровой модели пористой среды, полученной по результатам компьютерной микротомографии образца керна, предложен адаптивный алгоритм вычисления полного тензора проницаемости с одновременным определением его основных направлений. Предложен метод последовательного определения параметров нестационарного обобщённого закона Дарси и оценки влияния его отдельных компонент на процесс фильтрации. С использованием метода обратной интерполяции предложена процедура адаптации однопараметрической цифровой модели пористой среды к результатам лабораторных исследований керна.

Индекс УДК: УДК 519.87

Ключевые слова: рентгеновская компьютерная микротомография, цифровая модель пористой среды, полный тензор абсолютной проницаемости, численное решение уравнений Навье-Стокса

Список цитируемой литературы:
1. Арсеньев-Образцов С.С. Численное моделирование микротечений в пористой среде по результатам 3D компьютерной томографии//Сборник тезисов докладов IX Всероссийской научно-технической конференции „Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России”, 30 января — 1 февраля 2012 г. — М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. — Часть II. — 85 с.
2. Арсеньев-Образцов С.С. Моделирование двухфазного течения на компьютерной микромодели пористой среды//Сборник тезисов докладов X Всероссийской научно-технической конференции „Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России”, 10–12 февраля 2014 г. — М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2014. — 256 с.
3. Flannery B.P., Deckman H.W., Roberge W.G. and D’Amico K.L. Three-Dimensional X-ray Microtomography. Science, 1987, 237 (4821), p. 1439-1444.
4. Carman P.Z. Flow of Gases through Porous Media. Butterworths, London (1956).
5. Durlofsky L.J. Numerical calculation of equivalent grid block permeability tensors for heterogeneous porous media, 1991, Water Res. Res., v. 27, p. 699-708.
6. Kirkpatrick S. Percolation and conduction. Reviews of Modern Physics 45, no. 4 (1973), 574-588.
7. Pan C., Hilpert M., Miller C.T. Pore-scale modeling of saturated permeabilities in random sphere packings. Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids. 64 (2001).
8. Acharya R.C., Van Der Zee, S.E.A.T.M Leijnse A. Porosity-permeability properties generated with a new 2-parameter 3D hydraulic pore-network model for consolidated and unconsolidated porous media. Adv. Water Res. 27, р. 707–723 (2004).
9. Lindquist W.B. Network flow model studies and 3D pore structure. Contemporary Mathematics, 295 (2002), р. 355-366.
10. Schena, G., Favretto, S. Pore space network characterization with sub-voxel definition. Transp. Porous Media. 70 (2), р. 181–190 (2007).
11. Succi S. The Lattice Boltzmann Equation: For Fluid Dynamics and Beyond. Series Numerical Mathematics and Scientific Computation. Oxford University Press, Oxford (2001).

2012/3
Численное моделирование распространения волн в сплошных средах с линейными определяющими соотношениями
Нефтегазовая геология, геофизика

Авторы: Сергей Сергеевич АРСЕНЬЕВ-ОБРАЗЦОВ родился в 1951 г. Окончил Московский институт нефтехимической и газовой промышленности имени И.М. Губкина в 1975 г. Кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и компьютерного моделирования, директор учебно-научного центра высокопроизводительных вычислений РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. E-mail: arseniev@gubkin.ru

Аннотация: В работе представлены математическая модель и результаты тестирования параллельного программного обеспечения для вычислительных кластеров, предназначенного для моделирования распространения сейсмических волн в линейных сплошных средах. Обобщенный метод прямых второго порядка точности по пространству и времени дает условно устойчивую процедуру вычисления синтетических сейсмограмм для поглощающих сред с сильно меняющимися параметрами. Разработанное программное обеспечение позволяет задавать граничные условия свободной поверхности для произвольной гладкой топографии твердых тел. С целью уменьшения влияния отраженных от фиктивных границ волн были использованы поглощающие энергию граничные условия. В программе предусмотрена возможность локального измельчения вычислительной сетки в областях, где волны высокой частоты представляют особенный интерес. Для обоснования адекватности математической и вычислительной моделей был проведен счет на задачах, имеющих аналитическое решение

Индекс УДК: 550.832.044519.688

Ключевые слова: сейсмические волны, поглощающие граничные условия, адаптивные сетки, метод прямых

Список цитируемой литературы:
1. Арсеньев-Образцов С.С., Жукова Т.М. Поглощающие граничные условия для численного решения задач теории вязкоупругости//ЖВМ и МФ. – 1987. – Том 27. – № 2. – С. 301–306.
2. Арсеньев-Образцов С.С. Генерация кода программ для численного моделирования сложных междисциплинарных задач термогазодинамического воздействия на пласты баженовской свиты//Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2009. – № 3 (254). – С. 114–120.
3. Арсеньев-Образцов С.С. Численное моделирование междисциплинарных задач кодогенерацией обобщенного метода прямых на подвижных, адаптивных сетках//Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2010. – № 2 (259). – С. 120–131.
4. Clayton R., Engquist B. Absorbing boundary conditions for acoustic and elastic wave equations// Bull. Seismo. Sos. Amer. – 1977. – Vol. 67. – P. 1529–1540.
5. Higdon R.L. Absorbing boundary conditions for acoustic and elastic waves in stratified media//J. Comput. Phys. – 1992. – Vol. 101. – P. 386–418.
6. Berenger J.P. A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves// J. Comput. Phys. – 1994. – Vol. 114. – P. 185–200.
7. Lamb H. On the propagation of tremors over the surface of an elastic solid//Phil. Trans. Roy. Soc. London. Ser. A. – 1904. – Vol. CCIII. – P. 1–42.

2012/3
Создание распределенной системы мониторинга сжигания попутного газа по ДДЗ
Автоматизация, моделирование и энергообеспечение в нефтегазовом комплексе

Авторы: Сергей Сергеевич АРСЕНЬЕВ-ОБРАЗЦОВ родился в 1951 г. Окончил Московский институт нефтехимической и газовой промышленности в 1975 г. Кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и компьютерного моделирования, директор Учебно-научного центра высокопроизводительных вычислений РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. E-mail: arseniev@gubkin.ru
Александр Иванович ГОДУНОВ родился в 1986 г. Окончил РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в 2010 г. Аспирант кафедры “Прикладная математика и компьютерное моделирование” РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. E-mail: arseniev@gubkin.ru

Аннотация: В данной работе представлена система автоматического сбора и обработки данных, полученных со спутников DMSP. Сырые данные усредняются и помещаются в глобальную карту-сетку. Полученные усредненные за год изображения ночных огней помещаются в специальное хранилище, ориентированное на хранение многомерных массивов данных. Для оценки объемов сожженного газа использовалась регрессия параметров видимого факела и объемов сожженного газа, известных для некоторых скважин. Результаты анализа визуализируются на платформе Google Maps

Индекс УДК: 528.854.4

Ключевые слова: сжигание попутного газа, спутники DMSP, дистанционное зондирование, карта ночных огней

Список цитируемой литературы:
1. Elvidge, C., Ziskin D., Baugh K., Tuttle B., Ghosh T., Pack D., Erwin E., Zhizhin M. A Fifteen Year Record of Global Natural Gas Flaring Derived from Satellite Data//Energies 2009. – Vol. 2. – P. 595–622.
2. Gore A. An Inconvenient Truth: The Planetary Emergency of Global Warming and What We Can Do About It. – Rodale Books, 2006, 328 pp.
3. Документация по прикладному программному интерфейсу Google Maps API v2: http://code.google.com/intl/ru-RU/apis/maps/documentation/javascript/v2/reference.html
4. Годунов А.И., Жижин М.Н. Метод оценки объемов сжигания попутного газа по спутниковым изображениям ночных огней//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2011. – № 1. – С. 83–89.
5. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. – М: Техносфера, 2006. – 1072 с.
6. Жижин М.Н., Годунов А.И., Медведев Д.П. Анализ изменения ночных огней от нефтяных месторождений по наблюдениям из космоса//Научная визуализация. – 2011. – Том 3. – № 1. – С. 32–45.
7. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности/С.А. Айвазян, В.М. Бухштабер, В.М. Енюков, Л.Д. Мешалкин. – М.: Финансы и статистика, 1989. – 607 с.

2009/3
Генерация кода программ для численного моделирования сложных междисциплинарных задач термогазодинамического воздействия на пласты баженовской свиты
Автоматизация, моделирование и энергообеспечение в нефтегазовом комплексе

Авторы: Сергей Сергеевич АРСЕНЬЕВ-ОБРАЗЦОВ родился в 1951 г., окончил в 1975 г. Московский институт нефтехимической и газовой промышленности имени И. М. Губкина. Кандидат технических наук, доцент РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина. E-mail: arss@mail.ru

Аннотация: Исследована и решена проблема создания универсального программного обеспечения, осуществляющего генерацию кода программ для одномерных систем дифференциальных уравнений в частных производных с подвижными границами, ориентированных на численное моделирование сложных междисциплинарных задач.

Индекс УДК: 519.685+591.63

Ключевые слова: генерация текста программы, задача с подвижными границами, термогазодинамическое воздействие на пласт, кероген, преобразование Ландау

Список цитируемой литературы:
1. Randall J. LeVeque, Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems, Cambridge University Press, 2004, 558 pp.
2. Wang R., Keast P., Muir P. BACOL: B-spline adaptive collocation software for 1-D parabolic PDEs, ACM Transactions on Mathematical Software, volume 30, issue 4, 2004, pages 454-470.
3. Lawrence F. Shampine, Solving Hyperbolic PDEs in Matlab, Appl Numer Analysis and Comput Math. 2005, vol. 2, issue 3, pages 346-358.
4. Landau H.G. Heat conduction in a melting solid, Quart. J Appl. Math. 1950, pages 81-94.

2010/2
Применение преобразования радона для выделения помех в поле многоволновой акустики
Автоматизация, моделирование и энергообеспечение в нефтегазовом комплексе

Авторы: Сергей Сергеевич АРСЕНЬЕВ-ОБРАЗЦОВ родился в 1951 г., окончил в 1975 г. Московский институт нефтехимической и газовой промышленности. Кандидат технических наук, доцент РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. Автор более 30 публикаций.
Татьяна Михайловна ЖУКОВА родилась в 1947 г., окончила в 1971 г. Московский институт электронного машиностроения. Кандидат технических наук, доцент РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. Автор более 30 публикаций. E-mail: t.jukova@mail.ru

Аннотация: Предложен метод разделения волн волнового акустического каротажа на основе преобразования Радона. Численно было исследовано влияние соотношения амплитуд сигнала и помехи на возможность разделения волн по скоростям

Индекс УДК: 51.001

Ключевые слова: преобразование Радона, численное преобразование Радона, волновой акустический каротаж, разделение волн по скоростям

Список цитируемой литературы:
1. Ахметсафин Р.Д., Дубинский В., Паттерсон Д. Метод разделения волн волнового акустического каротажа с помощью преобразований Радона и Гильберта/«Каротажник». -Тверь, 2007. -Вып. 164. -С. 82-96.
2. Toft P. The Radon Transdorm: Theory and Implementation.Ph. D. Thesis, Department of Matematical Modelling Section for Digital Signal Processing, Technical University of Danemark, 1996. -200 pp.

2010/2
Численное моделирование междисциплинарных задач кодогенерацией обобщенного метода прямых на подвижных, адаптивных сетках
Автоматизация, моделирование и энергообеспечение в нефтегазовом комплексе

Авторы: Сергей Сергеевич АРСЕНЬЕВ-ОБРАЗЦОВ родился в 1951 г., окончил в 1975 г. Московский институт нефтехимической и газовой промышленности. Кандидат технических наук, доцент РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. E-mail: arss@mail.ru

Аннотация: В работе исследована и решена проблема создания универсального программного обеспечения, осуществляющего генерацию кода программ для многомерных систем дифференциально-алгебраических уравнений в частных производных на основе обобщенного метода прямых с использованием подвижных сеток пространственной дискретизации, ориентированных на численное моделирование сложных междисциплинарных задач.

Индекс УДК: 550.832.044

Ключевые слова: генерация текста программы, метод прямых, междисциплинарные задачи, адаптивные и подвижные сетки, термогазодинамическое воздействие на пласт

Список цитируемой литературы:
1. L.R. Petzold. A Description of DASSL: A Differential algebraic System Solver, SAND82-8637, Sandia Labs, Livermore, CA (1982).
2. P. Keast, P. Muir and T.B. Nokonechny. A Method of Lines Package, Based on Monomial Spline Collocation, for Systems of One Dimensional Parabolic Differential Equations, Numerical Analysis, World Scientific Publishing, (1996), pp. 207-224.
3. A.B. White. On Selection of Equidistributing Meshes for Two-point Boundary-value Problems, SIAM J. Numer. Anal., 16 (1979), pp. 472-502.
4. J.M. Sanz-Serna and I. Christie, it A Simple. Adaptive Technique for Nonlinear Wave Problems, J. Comput. Phys., 67 (1986), pp. 348-360.
5. S. Adjerid, J.E. Flaherty and Y.J. Wang. A Posteriori Error Estimation with Finite Element Methods of Lines for One-Dimensional Parabolic Systems, Numer. Math., 65 (1993), pp. 1-21.
6. W. Huang, Y. Ren and R.D. Russell. Moving Mesh Partial Differential Equations MMPDEs Based on the Equidistribution Principle, SIAM J. Numer. Anal., 31 (1994), pp. 709-730.
7. W. Huang, Y. Ren and R.D. Russell. Moving Mesh Methods Based on Moving Mesh Partial Differential Equations, J. Comput. Phys., 113 (1994), pp. 279-290.
8. K. Miller. Moving Finite Elements, SIAM J. Numer. Anal., 18 (1981), pp. 1033-1057.
9. Bieterman and I. Babuska. The Finite Element Method for Parabolic Equations. I. A Posteriori Error Estimation, Numer. Math., 40 (1982), pp. 339-371.
10. J.G. Verwer, J.G. Blom and J.M. Sanz-Serna. An adaptive Moving Grid Method for One-dimensional Systems of Partial Differential Equations, J. Comput. Phys., 82 (1989), pp. 454-486.