The object of research, development or design (in Russian) : Все полученные результаты будут направлены на решение проблем разработки высокопроизводительных вычислительных моделей для анализа и прогнозирования характеристик разработки месторождения в условиях неопределенности (стохастическое моделирование)

The object of research, development or design (in Kazakh) : Барлық алынған нәтижелер белгісіздік жағдайында (стохастикалық модельдеу) кен орнын игеру сипаттамаларын талдау және болжау үшін жоғары өнімді есептеу модельдерін, золь-гель өтуді ескере отырып, полимерлі суландыру кезінде көп компонентті сүзудің жоғары өнімді есептеу үлгілерін, кеуекті ортаның жарықшағын (сынуын) ескере отырып әзірленетін болады

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является разработка высокопроизводительных вычислительных моделей для: анализа и прогнозирования характеристик разработки месторождения в условиях неопределенности (стохастическое моделирование), многокомпонентной фильтрации при полимерном заводнении с учетом золь-гель перехода, построения неструктурированных сеток для сложной трехмерной геометрии месторождений. Также целью является разработка алгоритмов квантовых вычислений и их применение для задач фильтрации.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты: белгісіздік жағдайында (стохастикалық үлгілеу) кен орнын игеру сипаттамаларын талдау және болжау, золь-гель өтуді есептей отырып, полимерлі суландыру кезінде көп компонентті сүзу, кен орындарының күрделі үш өлшемді геометриясы үшін құрылымдалмаған торларды құру жоғары өнімді модельдерін әзірлеу болып табылады. Сондай-ақ, кванттық есептеулер алгоритмдерін әзірлеу және оларды сүзу есептері үшін қолдану.

Методы исследования (на русском) : В рамках выполнения данного научно-исследовательского проекта используются современные методы математического моделирования, высокопроизводительные вычислительные модели, численные методы и алгоритмы квантовых вычислений.

Методы исследования (на казахском) : Осы ғылыми-зерттеу жобасын орындау шеңберінде математикалық модельдеудің заманауи әдістері, жоғары өнімді есептеу модельдері, сандық әдістер және кванттық есептеу алгоритмдері қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проанализирована задача простого регулирования для линейной стационарной системы с одним входом и одним выходом. Была разработана вычислительная модель для решения задачи вытеснения нефти на основе метода случайных блужданий для процесса Монте-Карло. Разработанная модель была распараллелизована с использованием стандарта MPI для систем с распределенной памятью. Распараллеливание было произведено посредством распределения случайных блужданий для точек разностной сетки на параллельные процессы. Разработанные модели были протестированы и в результате получилось ускорить вычисления в 5 раз. Разработан вычислительный алгоритм решения задачи концентрации полимера. Для расчета концентрации полимера вычислен результат давления на новом слое. Вычислена концентрация полимера с использованием давления и насыщенности фаз. Разработан алгоритм построения трехмерной неструктурированный сетки на основе диаграммы Вороного. Также разработана модель PINN и модель визуализации для адаптации двумерной сетки. Модель PINN была использована для построения построения двумерной адаптивной структурированной сетки методом эквираспределения. Разработаны квантовые арифметические алгоритмы с помощью квантового разложение Фурье на целых числах. Тестированы результаты на базе IBM Quantum Lab. Рассмотрены задачи давления насыщения пластовой нефти с помощью квантовых вычисления.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Бір кіріс және бір шығыс сызықтық стационарлық жүйе үшін қарапайым реттеу міндеті талданды. Монте-Карло процесі үшін кездейсоқ серуендеу әдісіне негізделген мұнайды ығыстыру мәселесін шешу үшін есептеу моделі жасалды. Әзірленген модель үлестірілген жады жүйелері үшін MPI стандартын қолдана отырып параллельденді. Параллелизация дифференциалды тор нүктелері үшін кездейсоқ серуендеуді параллель процестерге бөлу арқылы жүзеге асырылды. Әзірленген модельдер сыналды және нәтижесінде есептеулерді 5 есе жылдамдатуға мүмкіндік берді. Полимер концентрациясы мәселесін шешудің есептеу алгоритмі жасалды. Полимердің концентрациясын есептеу үшін жаңа қабаттағы қысым нәтижесі есептелді. Қысым мен фазалық қанықтылықты қолдана отырып, полимердің концентрациясы анықталды. Вороной диаграммасына негізделген үш өлшемді құрылымсыз торды құру алгоритмі жасалды. Екі өлшемді торды бейімдеу үшін PINN моделі мен визуализация моделі де жасалды. PINN моделі эквиүлестіру әдісімен екі өлшемді адаптивті құрылымдық тордың құрылысын құру үшін қолданылды. Бүтін сандарда кварнттық Фурье ыдырауы көмегімен кванттық арифметикалық алгоритмдер әзірленді. Нәтижелер IBM Quantum Lab негізінде тестіленді. Кванттық есептеулерді қолдана отырып, қабаттық мұнайдың қанығу қысымының есептері қарастырылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : -

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : -

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : В связи с развитием вычислительной техники построение эффективных численных методов для решения задачи многокомпонентной фильтрации при полимерном заводнении с учетом золь-гель перехода даст экономический и научно-технический эффект, так как представляет большой интерес специалистам в области вычислительной математики и вычислительной гидродинамики. Полученные новые научные результаты в рамках выполнения проекта будет способствовать на повышения уровня научно-исследовательских работ, проводимых в Казахстане в области вычислительной гидродинамики.

Efficiency (in Kazakh) : Есептеу техникасының дамуына байланысты золь-гель ауысуын ескеретін полимерлі су тасқыны кезінде көп компонентті сүзу мәселесін шешудің тиімді сандық әдістерін құру экономикалық және ғылыми-техникалық әсер береді. Себебі бұл есептеу математикасы және есептік гидродинамикасы саласындағы мамандарға үлкен қызығушылық тудырады. Жобаны орындау шеңберінде алынған жаңа ғылыми нәтижелер Қазақстанда есептеу гидродинамикасы саласында жүргізілетін ғылыми-зерттеу жұмыстарының деңгейін арттыруға ықпал ететін болады.

Field of application (in Russian) : Областью применимости являются реальные задачи нефтедобычи, которые возникают при необходимости повышения нефтеотдачи пласта современными высокопроизводительными вычислительными методами. Потенциальными потребителями являются профильные исследовательские группы, опытно-промышленные научные центры. Результаты работ будут распространены среди специалистов ученых в области теории дифференциальных уравнений, высокопроизводительных вычислительных моделей и квантовых вычислений.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану аймағы – заманауи жоғары өнімді есептеу әдістерді қолдана отырып, мұнай өндіруді арттыру қажет болған кезде пайда болатын мұнай өндірудің нақты проблемалары. Потенциалды тұтынушылар - бұл мамандандырылған ғылыми топтар, тәжірибелік-өндірістік ғылыми орталықтар. Жұмыс нәтижелері дифференциалдық теңдеулер теориясы, жоғары өнімді есептеу модельдері және кванттық есептеу саласындағы ғалымдар мамандарының арасында таратылатын болады.