【摘要】：線彈性靜力學(xué)有限元模擬是計(jì)算數(shù)字巖心彈性模量的有效方法之一,已被用于研究數(shù)字巖心的彈性模量與其微觀結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成之間的關(guān)系.若要形成解決實(shí)際問題的能力必須計(jì)算足夠多的數(shù)字巖心樣本,而有限元模擬的計(jì)算量較大,因此并行計(jì)算對(duì)于該方法的成功應(yīng)用非常重要.本文將數(shù)字巖心線彈性靜力學(xué)有限元模擬算法分解為在CPU和GPU上執(zhí)行的兩個(gè)部分,由CPU負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)控制,GPU負(fù)責(zé)大規(guī)模數(shù)值計(jì)算,實(shí)現(xiàn)CPU-GPU異構(gòu)并行計(jì)算,獲得計(jì)算效率提升.采用該并行算法計(jì)算孔隙數(shù)字巖心、裂縫數(shù)字巖心和裂縫—孔隙數(shù)字巖心的彈性模量,得到的彈性模量—孔隙度關(guān)系符合一般的巖石物理規(guī)律.CPU-GPU異構(gòu)并行的線彈性靜力學(xué)有限元模擬能夠迅速計(jì)算大量數(shù)字巖心的彈性模量,提供相當(dāng)于物理實(shí)驗(yàn)的"觀測(cè)數(shù)據(jù)",對(duì)巖石物理學(xué)研究具有重要的意義.
【圖文】：

地球物理學(xué)進(jìn)展www．progeophys．cn2016，31(4)圖1三維數(shù)字巖心Fig．1Threedimensionaldigitalrock圖2含膠結(jié)物數(shù)字巖心的局部圖像Fig．2Localimageofdigitalrockwithcement圖3數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關(guān)系Fig．3Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofdigitalrocks圖4裂縫數(shù)字巖心Fig．4Crackeddigitalrockwithoutpore圖5裂縫數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關(guān)系Fig．5Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofcrackeddigitalrocks圖6裂縫-孔隙數(shù)字巖心Fig．6Crackeddigitalrockwithpore1786

地球物理學(xué)進(jìn)展www．progeophys．cn2016，31(4)圖1三維數(shù)字巖心Fig．1Threedimensionaldigitalrock圖2含膠結(jié)物數(shù)字巖心的局部圖像Fig．2Localimageofdigitalrockwithcement圖3數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關(guān)系Fig．3Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofdigitalrocks圖4裂縫數(shù)字巖心Fig．4Crackeddigitalrockwithoutpore圖5裂縫數(shù)字巖心的彈性模量與孔隙度關(guān)系Fig．5Ｒelationshipbetweenelasticmoduliandporosityofcrackeddigitalrocks圖6裂縫-孔隙數(shù)字巖心Fig．6Crackeddigitalrockwithpore1786

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 唐祥德;劉洪;張衡;;基于加權(quán)平均導(dǎo)數(shù)的頻率-空間域正演模擬及GPU實(shí)現(xiàn)[J];地球物理學(xué)報(bào);2015年04期

2 朱偉;單蕊;;虛擬巖石物理研究進(jìn)展[J];石油地球物理勘探;2014年06期

3 趙建鵬;孫建孟;姜黎明;陳惠;閆國(guó)亮;;巖石顆粒膠結(jié)方式對(duì)儲(chǔ)層巖石彈性及滲流性質(zhì)的影響[J];地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào));2014年06期

4 孫建孟;閆國(guó)亮;姜黎明;崔利凱;趙建鵬;崔紅珠;;基于數(shù)字巖心研究流體性質(zhì)對(duì)裂縫性低滲透儲(chǔ)層彈性參數(shù)的影響規(guī)律[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年03期

5 劉向君;朱洪林;梁利喜;;基于微CT技術(shù)的砂巖數(shù)字巖石物理實(shí)驗(yàn)[J];地球物理學(xué)報(bào);2014年04期

6 劉守偉;王華忠;陳生昌;孔祥寧;;三維逆時(shí)偏移GPU/CPU機(jī)群實(shí)現(xiàn)方案研究[J];地球物理學(xué)報(bào);2013年10期

7 陳召曦;孟小紅;郭良輝;劉國(guó)峰;;基于GPU并行的重力、重力梯度三維正演快速計(jì)算及反演策略[J];地球物理學(xué)報(bào);2012年12期

8 姜黎明;孫建孟;劉學(xué)鋒;王海濤;;天然氣飽和度對(duì)巖石彈性參數(shù)影響的數(shù)值研究[J];測(cè)井技術(shù);2012年03期

9 張晉言;孫建孟;;應(yīng)用數(shù)字巖心和有效介質(zhì)模型研究巖石彈性性質(zhì)[J];石油天然氣學(xué)報(bào);2012年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉學(xué)鋒;基于數(shù)字巖心的巖石聲電特性微觀數(shù)值模擬研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜建芬;魏博熙;郭平;;應(yīng)用數(shù)字巖心對(duì)砂巖絕對(duì)滲透率研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年23期

2 朱偉;於文輝;;CPU-GPU異構(gòu)并行計(jì)算在數(shù)字巖心線彈性靜力學(xué)有限元模擬中的應(yīng)用[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2016年04期

3 楊永飛;王晨晨;姚軍;胡蓉蓉;孫海;趙建林;;頁(yè)巖基質(zhì)微觀孔隙結(jié)構(gòu)分析新方法[J];地球科學(xué);2016年06期

4 韓思旭;李勇;陳衛(wèi)營(yíng);王顯祥;;基于CUDA并行計(jì)算的大地電磁二維有限元數(shù)值模擬研究[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2016年03期

5 張文輝;符力耘;張艷;金維浚;;利用三維數(shù)字巖心計(jì)算龍馬溪組頁(yè)巖等效彈性參數(shù)（英文）[J];Applied Geophysics;2016年02期

6 朱偉;單蕊;;三維數(shù)字巖心透射超聲波模擬與速度精度分析（英文）[J];Applied Geophysics;2016年02期

7 盧樹參;許紅;陳勇;張海洋;王修齊;張威威;;微焦X射線掃描成像技術(shù)在巖石物性特征研究的現(xiàn)狀[J];海洋地質(zhì)前沿;2016年03期

8 李易霖;張?jiān)品?叢琳;謝舟;閆明;田肖雄;;X-CT掃描成像技術(shù)在致密砂巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用——以大安油田扶余油層為例[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2016年02期

9 楊佳佳;何兵壽;陳婷;;逆時(shí)深度偏移中的子波拉伸校正[J];石油地球物理勘探;2016年01期

10 金弟;莊錫進(jìn);王啟迪;曹曉初;王宗仁;;存儲(chǔ)框架模型在地震資料大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2016年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 屈樂;基于低滲透儲(chǔ)層的三維數(shù)字巖心建模及應(yīng)用[D];西北大學(xué);2014年

2 李sパ，

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