Главная » Страницы » Лаборатория вычислительных технологий и проблем в нефтегазодобывающей отрасли

Лаборатория вычислительных технологий и проблем в нефтегазодобывающей отрасли

Абдибеков

Заведующий лабораторией вычислительных технологий и проблем в нефтегазодобывающей отрасли

АБДИБЕКОВ УАЛИХАН СЕЙДИЛДАЕВИЧ
доктор физико-математических наук, профессор, академик

Национальной инженерной академии Республики Казахстан

Основные научные результаты:
Исследованы проблемы турбулентности при наличии внешних сил. Разработаны полуэмпирические модели турбулентности для стратифицированной среды, а также для МГД-проводящей среды, построены модели турбулентности, учитывающие влияние центробежных сил. Разработаны эффективные численные методы решения уравнений математической физики, которые используются для исследования широкого круга практических задач. Предложены различные модели и методы гидродинамических процессов, а также для турбулентного переноса примеси в стратифицированной среде, широко применяемых в задачах охраны окружающей среды. Осуществлено теоретическое обоснование предлагаемых подходов и методов, разработаны численные алгоритмы и их реализации.

Проекты НИИ ММ выполненные в  лаборатории вычислительных

технологий и проблем в нефтегазодобывающей отрасли за период 2012-2014 год.

Направление научного проекта: «Интеллектуальный потенциал страны».

  1. Проект: «Моделирование турбулентных процессов на основе осредненных уравнений Навье-Стокса (LES, RANS)».

Ключевые слова: математическое моделирование, уравнение навье-стокса в физическом и фазовом пространстве, крупномасштабные и мелкомасштабные структуры турбулентности, проблема бенчмарка, метод крупных вихрей, подсеточная модель. фильтр фурье (отсечки), конвекция, изотропная турбулентность, магнитная гидродинамика.

Руководитель проекта: Абдибеков У.С., д.ф.-м.н., профессор.

  1. Проект: «Разработка эффективных параллельных алгоритмов для задач математики, механики, экологии и физики».

Ключевые слова: высокопроизводительный аппаратно-программный комплекс, параллельные вычисления, директивы open mp, процедуры mpi, декомпозиция, гибридное параллельное программирование openmp/mpi, метод конечного объема, итерационный метод, спектральный метод.

Руководитель проекта: Абдибеков У.С., д.ф.-м.н., профессор.

  1. Проект: «Математическое и численное моделирование процессов фильтрации жидкости в пористой среде».

Ключевые слова: теория фильтрации, многофазное течение, поверхностно-активные вещества, фильтр, большие расходы.

Руководитель проекта: Мухамбетжанов С.Т., д.ф.-м.н., профессор.

  1. Проект: «Разработка научно-методических основ совершенствования образовательных программ Phd и специализированной подготовки Phd докторантов».

Ключевые слова: послевузовское образование, система контроля качества, докторантура phd, кредитная система обучения, постдокторские программы, государственный общеобразовательный стандарт обучения, диссертационная работа, кредит, кредит ects, региональная докторантура, целевая докторантура, двудипломное образование.

Руководитель проекта: Абдибеков У.С., д.ф.-м.н., профессор.

  1. Проект: «Исследование феноменологических проблем турбулентности на основе методов математического моделирования».

Ключевые слова: турбулентность, магнитогидродинамика, продольные и поперечные магнитные поля, архимедовы силы, центробежная сила.

Руководитель проекта: Жакебаев Д.Б., доктор PhD.

Направление научного проекта: «Энергетика».

  1. Проект: «Оценка влияния ТЭС и АЭС на водную среду при использовании воды для охлаждения конденсаторов».

Ключевые слова: тепловая нагрузка, гидрометеорологические условия, температурное поле, уравнение навье-стокса в приближение буссинеска, стратифицированная среда, различные эксплуатационные мощности.

Руководитель проекта: Абдибеков У.С., д.ф.-м.н., профессор.

  1. Проект: «Моделирование процессов физического воздействия на тяжелые фракции нефти для улучшения ее физических свойств».

Ключевые слова: электромагнитное воздействие на тяжелые фракции нефти, моделирование химических процессов, получение легких фракции нефти, физические свойства нефти и нефтепродуктов, моделирование химической кинетики, диссипативная модель вихря, модели замыкания, физико-химическая кинетика нефтепродукта.

Руководитель проекта: Жакебаев Д.Б., доктор PhD.

Тематический план научно-исследовательских работ лаборатории

вычислительных технологий и проблем в нефтегазодобывающей отрасли

ДГП НИИ математики и механики РГП КазНУ им. аль-Фараби

на 2013-2015 год.

Направление научного проекта: «Информационные и телекоммуникационные технологии».

  1. Проект: «Разработка геоинформационной системы моделирования аварийных разливов нефти на Каспийском море для планирования действий в условиях чрезвычайных ситуаций». № Госрегистрации – 0113РК00878.

 Научные и практические  результаты:  Разработана геоинформационная система, позволяющая производить мониторинг загрязнения Каспийского моря. Построена математическая модель переноса разлива нефти на поверхности Каспийского моря с нестационарного источника. На основе конечно разностных и конечно объемных методов дискретизации построен алгоритм численного решения математической модели распространения и испарения нефти на поверхности Каспийского моря. На основе разработанной математической модели, проведено моделирование распространения разлива нефти с нестационарного источника, проведено комплексное тестирование созданной геоинформационной системы и модуля связки с математической моделью.

Руководитель проекта: Хикметов А.К., к. ф.-м. н., доцент.

Направление научного проекта: «Интеллектуальный потенциал страны».

  1. Проект: «Исследование физических и динамических неоднородных процессов стратосферы, мезосферы и ионосферы методами математического моделирования». № госрегистрации – 0113РК00877

Научные и практические  результаты:  Разработана математическая модель крупномасштабных структур для прогнозирования влияния внешних возмущений на динамические процессы в мезосфере.  Проведен анализ численного моделирования влияния внешних факторов на крупномасштабные структуры в мезосфере. Проведено моделирование влияния внешних возмущений на генерацию и эволюцию крупномасштабных неоднородностей в мезосфере.

Руководитель проекта: Абдибеков У.С., д.ф.-м.н., профессор.

Программно-целевое финансирование

  1. Проект: «Разработка больших реалистических численных моделей в нефтяной геофизике и средств автоматизации разработки параллельных программ крупномасштабного численного моделирования для неоднородных вычислительных комплексов экзафлопсного диапазона». № госрегистрации – 0213РК02917.

Научные и практические  результаты: Проведён анализ адекватности построенных математический моделей фильтрации многофазных жидкостей в пористой среде с учетом новых физико-химических эффектов и свойств пласта при использовании комбинированных технологий увеличения нефтеотдачи пластов. Разработаны параллельные вычислительные алгоритмы решения построенных моделей. Алгоритмы интерпретации геофизических данных электромагнитного зондирования пластов. Базовые системные алгоритмы и пилотная версия системы параллельного программирования больших численных моделей.

Руководитель проекта: С.Т.Мухамбетжанов,  д.ф.-м.н., профессор.

Тематический план научно-исследовательских работ лаборатории

вычислительных технологий и проблем в нефтегазодобывающей отрасли

ДГП НИИ математики и механики РГП КазНУ им. аль-Фараби на 2015-2017 год.

 Направление научного проекта: «Интеллектуальный потенциал страны».

  1. Проект: «Разработка механизмов повышения качества программ послевузовского образования в рамках автономности ВУЗа и интеграции с научно-исследовательскими институтами согласно международным квалификационным стандартам». № госрегистрации – 0115РК00762.

Научные и практические результаты: Разработаны механизмы изменения педагогической стратегии послевузовского образования, ориентированных на эксплораторные и симуляционные методы обучения, социальные модели педагогики, широкое использование информационных компьютерных технологий и элементов дистанционного и электронного обучения. Разработаны стратегии автоматизации учебного процесса послевузовского образования. Разработаны программы повышения потенциала академического штата в условиях автономности вуза по направлениям подготовки специалистов. Разработан комплекс мероприятий, который необходимо осуществить в РК для адаптации разработанных механизмов совершенствования образовательных программ послевузовского образования.

Руководитель проекта: Каруна Оксана Леонидовна., доктор PhD, доцент.

  1. Проект: «Разработка нелинейных динамических моделей деформируемых сред и их практическое применение для решения задач бурения в нефте-газодобывающей отрасли с учетом неопределенностей, осложняющих факторов и влияния окружающей среды». № госрегистрации – 0115РК00755

Научные и практические  результаты: Разработана  нелинейная модель пространственных колебаний буровых штанг с учетом конечных деформаций и сил вязкого трения штанг об окружающую среду, построены частные случаи ее деформирования;  разработана модель резонансных колебаний буровых штанг по основным и высшим частотам;  проведено моделирование зон устойчивого движения  буровых штанг; будет разработан пакет программ по численному анализу моделей  перемещений буровой штанги, определения резонансных режимов колебаний и их устойчивости; практическое применение разработанных  моделей к решению  задачи о возбуждении поверхностных волн заглубленными источниками.

Руководитель проекта: Хаджиева Леля Азретовна., д.ф.-м.н., профессор.

  1. Проект: «Оптимизация методов вытеснения нефти водой». № госрегистрации – 0115РК00772.

Научные и практические  результаты: Осуществлены теоретические исследования оператора обратной задачи, что включает в себя линеаризацию, SVD (singular value decomposition) анализ линеаризованной задачи, исследование существования, единственности и устойчивости решений полученных дифференциальных уравнений в частных производных. Проведены серии численных экспериментов, для выяснения основных характеристик оператора обратной задачи (численное сингулярное разложение, определение основных параметров микро-и макроскопических моделей). Теоретические и численные реализации обращения геофизических данных.

Руководитель проекта: Мейрманов Анварбек Мукатович., д.ф.-м.н., профессор.

Направление научного проекта: «Энергетика и машиностроение».

  1. Проект: «Оценка воздействия функционирования ТЭС и АЭС на окружающую среду методами математического моделирования». № госрегистрации – 0115РК00781

Научные и практические  результаты:

  1. Проведено моделирование тепловой нагрузкой водных бассейнов при различных эксплуатационных мощностях ТЭС и АЭС при нестационарных гидрометеорологических условиях
  2. Проведено прогнозное моделирование тепловой нагрузки на водные объекты при проектировании ТЭС и АЭС при нестационарных гидрометеорологических условиях
  3. Определены факторов влияния тепловой нагрузки на водные объекты при проектировании ТЭС и АЭС при нестационарных гидрометеорологических условиях
  4. Разработан программный пакет, реализующий математическую модель процесса воздействия тепловой нагрузки водоема-охладителя на локальное состояние окружающей среды районов размещения ТЭС и АЭС;
  5. Разработана математическая модель техногенного воздействия ТЭС на воздушную среду региона их размещения в режиме реального времени при нестационарных метеорологических условиях;
  6. Проведено моделирование влияния паро-конденсатного факела градирен на термодинамический режим нижнего слоя атмосферы прилегающей территории;
  7. Определен суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферу прилегающей территории в результате деятельности ТЭС;
  8. Разработан программный пакет, реализующий математическую модель процесса влияния тепловых выбросов в атмосферу на локальное состояние микроклимата районов размещения ТЭС;

Руководитель проекта: Исахов Алибек Абдиашимович., доктор PhD.

Направление научного проекта: «Рациональное использование природных ресурсов, переработка сырья и продукции».

  1. Проект: «Математическое моделирование воздействия внешнего поля на кинетику углеводородной смеси». № госрегистрации – 0115РК00768.

Научные и практические  результаты:

Разработана математическая модель электрического воздействия на углеводородную смесь;

Разработан алгоритм и программный код реализации математической модели электрического воздействия;

Разработана математическая модель комплексного (механоактивационного и акустического) воздействия на углеводородные смеси;

Разработан алгоритм и программный код реализации математической модели комплексного воздействия;

Создана конструкция и лабораторная установка комплексного (механоактивационного и акустического) воздействия на углеводородные смеси.

Руководитель проекта: Жакебаев Даурен Бакытбекулы, доктор PhD.