MODELOS DE CÓMPUTO PARA EXPLORAR EL PETRÓLEO EN FORMA EFICIENTE

Resumen

DANIEL MONSIVÁIS VELÁZQUEZ, PROFESOR DE LA FACULTAD DE CIENCIAS (FC), EXPRESÓ QUE LA RECUPERACIÓN DE HIDROCARBUROS ES FUNDAMENTAL EN EL DESARROLLO DE LOS PAÍSES PRODUCTORES; SIN EMBARGO, OPINÓ QUE LA EXTRACCIÓN DEL PETRÓLEO TAMBIÉN REPRESENTA RIESGOS DE SEGURIDAD AMBIENTAL. TAN SÓLO HACE TRES AÑOS, DIJO, HUBO UN DERRAME IMPORTANTE DE PETRÓLEO EN EL GOLFO DE MÉXICO ¨QUÉ HACER?, PREGUNTÓ AL PARTICIPAR EN LA TERCERA SESIÓN DEL SEMINARIO DE TADAMMC (TECNOLOGÍAS DE ALTO DESEMPEÑO APLICADAS A LA MODELACIÓN MATEMÁTICA Y COMPUTACIONAL), Y MENCIONÓ UNA OPCIÓN: CREAR MODELOS QUE PREDIGAN Y DESCRIBAN CÓMO SERÁ LA EXTRACCIÓN. SIN EMBARGO, INDICÓ EL ESPECIALISTA EN CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN, EN LA EXPLOTACIÓN HAY UN PROBLEMA; NO TANTO EN INVESTIGACIÓN, SINO EN LA RESOLUCIÓN DE ECUACIONES PARA HACER SIMULACIÓN Y ANTICIPACIONES SOBRE CUÁNTO, CÓMO Y DÓNDE EXTRAER. AL SIMULAR ESTE PROCESO, UNO IMPONE DÓNDE INYECTAR; NO OBSTANTE, ABAJO PUEDE HABER FRACTURAS Y/O PAREDES (SON SISTEMAS COMPLEJOS), Y SI UNO SE INTRODUCE POR CIERTO LADO, QUIZÁ, EN VEZ DE OBTENER, REDUZCA LA PRODUCCIÓN. ESOS SON GRANDES LIMITANTES CUYO ENTENDIMIENTO Y SOLUCIÓN REQUIEREN HERRAMIENTAS COMO LA INFORMÁTICA. PRECISAMENTE, CON LA PONENCIA APLICACIÓN DE DIFERENTES TÉCNICAS DE CÓMPUTO PARALELO EN LA SIMULACIÓN DE PROCESOS DE RECUPERACIÓN SECUNDARIA DE HIDROCARBUROS, BASADA EN SU TESIS DE MAESTRÍA, MONSIVÁIS VELÁZQUEZ PARTICIPÓ EN EL SEMINARIO ORGANIZADO POR EL INSTITUTO DE GEOFÍSICA (IGF). AL EXPONER UNA RESEÑA SOBRE CÓMO SE HACE MODELACIÓN MATEMÁTICA-COMPUTACIONAL Y LOS RESULTADOS OBTENIDOS AL COMPARAR LAS ARQUITECTURAS INFORMÁTICAS, SE REFIRIÓ AL AVANCE EN EL RUBRO. "HA SIDO ENORME, PRINCIPALMENTE, EN MICROPROCESADORES. HOY EN DÍA, UNA MÁQUINA PEQUEÑA TIENE EL RENDIMIENTO DE UNA SUPERCOMPUTADORA DE HACE 15 AÑOS". ASIMISMO, POR EL RELATIVO BAJO COSTO, ACTUALMENTE SE TIENE LA POSIBILIDAD DE HACER PEQUEÑOS CLÚSTERS (CONJUNTOS DE ORDENADORES) PARA RESOLVER PROBLEMAS GRANDES, SIN REQUERIR UNA SUPERCOMPUTADORA DE MIL, DOS MIL O CIEN MIL PROCESADORES. ADEMÁS, DESDE HACE SIETE AÑOS, CON EL BOOM DE LAS TARJETAS GRÁFICAS, ÉSTAS PUEDEN USARSE COMO PROCESADORAS DE CÓMPUTO NUMÉRICO. DE AHÍ QUE COMO PARTE DE SU TESIS-PONENCIA SE PREGUNTARA EN EL AUDITORIO TLAYOLOTL DEL IGF: PARA SISTEMAS DE MEDIANA ESCALA (UN CLÚSTER PEQUEÑO), ¨CUÁL ES LA TECNOLOGÍA MÁS EFICIENTE PARA LA SIMULACIÓN DE RECUPERACIÓN DE HIDROCARBUROS? CON ESE PROPÓSITO, Y PARA RESPONDER LA INTERROGANTE, DESARROLLÓ UN MODELO MATEMÁTICO-COMPUTACIONAL Y COMPARÓ EL DESEMPEÑO DE VARIAS TECNOLOGÍAS: UNA QUE EXPLOTA LA MEMORIA COMPARTIDA, VÍA LA LIBRERÍA INTELMKL; OTRA LA DISTRIBUIDA A TRAVÉS DE LA LIBRERÍA PETSC, Y UNA MÁS LLAMADA CUDA, QUE USA TARJETAS GRÁFICAS. PARA LA SIMULACIÓN DE LA EXTRACCIÓN UTILIZÓ EL PROGRAMA TUNA, QUE AHORA SE LLAMA TUNAM, POR HABER SIDO DESARROLLADO EN LA UNIVERSIDAD. SE TRATA DE UNA BIBLIOTECA CON CAPACIDAD DE ABSTRAER LOS ENTES MÁS CARACTERÍSTICOS DE UN PROBLEMA: EN EL CASO DE LA SIMULACIÓN DE EXTRACCIÓN DE HIDROCARBUROS SON "LA MALLA Y LOS CAMPOS ESCALARES, COMO PRESIÓN Y SATURACIÓN Y EL CONCEPTO DE ADECUACIONES". AUNQUE CALIFICÓ SUS RESULTADOS COMO POSITIVOS, LA CUDA OBTUVO EL MEJOR RENDIMIENTO EN CIERTOS CAMPOS ESCALARES (PRESIÓN AXPY, POR EJEMPLO) E INTELMKL EN OTRO (PRESIÓN DE CONTRACCIÓN). UNO DE LOS OBJETIVOS DEL TRABAJO, INFORMÓ, FUE EVALUARLO. PRIMERO, EN EL CLÚSTER QUE SE TENÍA: UNA MÁQUINA CON OCHO NÚCLEOS Y UNA TARJETA GRÁFICA Y, POSTERIORMENTE, EN UNO NUEVO DEL GRUPO DE MODELACIÓN MATEMÁTICA Y COMPUTACIONAL. ACTUALMENTE, EL TAMBIÉN FÍSICO TRABAJO EN LA SIMULACIÓN DE INYECCIÓN DE CUATRO POZOS. "TENGO UN PARALELEPÍPEDO. INYECTO EN CUATRO ESQUINAS Y EN EL CENTRO HAY UN POZO EXTRACTOR". LA IDEA ES UTILIZAR, EVALUAR Y RESOLVER CON CUDA, INTELMKL Y PETSC YA EN UN CLÚSTER Y COMPARA CUÁL ES MEJOR. BECARIO DE LA DIRECCIÓN GENERAL DE CÓMPUTO Y DE TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN Y DEL MUSEO DE CIENCIAS UNIVERSUM, AMBOS DE LA UNAM, MONSIVÁIS VELÁZQUEZ AUN TRABAJA EN CÓMPUTO PARALELO, PERO APLICADO A SISTEMAS COMPLEJOS, ADEMÁS DE CURSAR OTRA MAESTRÍA EN LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE LA CIUDAD DE MÉXICO.