Многомасштабное моделирование структуры и фильтрационно-емкостных свойств горных пород

1. Программный комплекс SIAMS FC: Filtration & Capacity
ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНЫХ СВОЙСТВ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ

2. Схема работы SIAMS FC
Вокселизация Сечение модели Векторизация
Сегментация Скелетонизация
Моделирование
структуры породы
Моделирование
фильтрацииСравнение со шлифом
C томографа

3. SIAMS FC: МОДУЛИ
Прикладные модули
• 3D Packing of Sphere-Polyhedra
Моделирование трехмерной структуры
горной породы методом упаковки
сферополиэдров
• 3D Analysis of Tomographic Images
Воксельный анализ трехмерной
структуры горной породы на основе
данных компьютерной томографии
• Fluid Flow Simulation
Имитационное моделирование
процессов однофазной фильтрации
• 3D Reconstruction
Статистическая трехмерная
реконструкция структуры горной
породы по петрографическим шлифам
Системные модули
• SIAMS LabDesk
Однопользовательская рабочая среда
моделирования
• SIAMS Labs
Многопользовательская платформа
управления данными
• SIAMS Cloud
Система распределенных вычислений

4. SIAMS FC: 3D Packing of Sphere-Polyhedra
МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ГОРНОЙ ПОРОДЫ МЕТОДОВ УПАКОВКИ
СФЕРОПОЛИЭДРОВ
Морфологическое моделирование
• Трещины и каверны
• Текстуры
• Формы зерен
Статистическое моделирование
• Гранулометрический состав
• Минеральный состав
Имитационное моделирование
• Седиментация
• Уплотнение
• Цементация

5. SIAMS FC: 3D Analysis of Tomographic Images
ВОКСЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРЕХМЕРНОЙ СТРУКТУРЫ ГОРНОЙ ПОРОДЫ НА ОСНОВЕ
ДАННЫХ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ
Алгоритмы 3D сегментации
• Трещины и каверны
• Межзеренное пространство
• Цемент
Алгоритмы 3D анализа
• Расчет общей, открытой и
закрытой пористости
• Расчет просветности вдоль осей
• Разделение пор на узлы и
каналы
• Распределение пор по
размерам, факторам формы,
удельной поверхности и др.
• Построение поровой сетевой
модели

6. SIAMS FC: Fluid Flow Simulation
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОДНОФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
Электрогидродинамическая аналогия
• В каждом поровом канале - течение
Пуазейля
• Сумма потоков в каждом поровом узле
равна нулю по закону Кирхгофа
• Расчет проницаемости по закону Дарси
Виртуальная капилляриметрия
• Расчет минимального размера
фильтрующего канала по уравнению
Лапласа
• Многомасштабное выделение
эффективного пустотного пространства
• Расчет эффективной пористости
• Построение кривой капиллярного
давления

7. SIAMS FC: 3D Reconstruction
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТРЕХМЕРНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ СТРУКТУРЫ ГОРНОЙ ПОРОДЫ
ПО ПЕТРОГРАФИЧЕСКИМ ШЛИФАМ
Сравнительный анализ изображений
шлифа и модельного сечения
• Гранулометрический состав
• Минеральный состав
• Пористость
Автоматическая настройка модели по
петрографическому шлифу
• Расчет критерия адекватности модели
• Стохастическая многомерная
оптимизация критерия адекватности
модели
• Построение регрессионных моделей 3D
реконструкции
800 мкм

8. SIAMS LabDesk
ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОЧАЯ СРЕДА МОДЕЛИРОВАНИЯ
Вычислительный эксперимент
• Создание рабочих директорий
экспериментов в файловой
системе
• Редактирование параметров
моделей
• Запуск вычислительных
экспериментов
• Просмотр результатов
моделирования
Интеграция модулей
• Подключение и обновление
расчетных модулей
• Подключение к системе
распределенных вычислений
SIAMS Cloud

9. SIAMS Labs
МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКАЯ ПЛАТФОРМА УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ
Хранение больших объемов данных
• Индексированное хранилище
больших объемов данных с веб-
интерфейсом
• Организация хранилища на
основе концепции рабочих
областей
• Гибкие настройки политики
информационной безопасности
Распределенная обработка данных
• Инструментарий планирования
вычислительных экспериментов
• Система распределенных
вычислений SIAMS Cloud
Визуализация данных через браузер
• Томографические данные
• Векторные 3D форматы
• Графики, таблицы, гистограммы

10. SIAMS Cloud
СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
SIAMS Cloud Server
• Динамический мониторинг
узлов
• Динамическая балансировка
нагрузки
• Удаленное управление
узлами
SIAMS Cloud Node
• Подключение узла к системе
распределенных вычислений
«на лету»
• Запуск прикладных модулей
на узле
• Остановка расчета на узле

11. Варианты комплектаций SIAMS FC
• SIAMS FC Research
– Поставка коробочного программного продукта
(компакт-диск)
– Одно рабочее место под управлением программы
SIAMS LabDesk
– Возможность самостоятельного развертывания
системы распределенных вычислений SIAMS Cloud
в локальной сети
– Услуги не включены
• SIAMS FC Education
– Поставка и пусконаладка программного
обеспечения вместе с оборудованием
(опционально)
– Неограниченное подключение рабочих мест под
управлением платформы SIAMS Labs
– Услуги по развертыванию системы
распределенных вычислений SIAMS Cloud
– Услуги по обучению пользователей

12. Контакты
ООО «СИАМС», Лаборатория компьютерного моделирования
 г. Екатеринбург, ул. Коминтерна 16, оф. 601, тел. +7 (343)
379-00-34 (35,36),
 сайт: http://siamslabs.com
 почта: info@siamslabs.com