Представлен алгоритм расчета потенциального электрического поля в образцах горных пород и предложены оценки их удельного электрического сопротивления (проводимости). Алгоритм ориентирован на расчет поля в существенно неоднородных моделях среды с частично насыщенными и полиминеральными образцами горных пород. В основе алгоритма – итерационные методы крыловского типа, в качестве предобусловливателя используется оператор, обратный к оператору Лапласа для однородной среды. Для вычисления предобусловливателя используется спектральный метод в направлениях, нормальных к основному направлению электрического тока, а серия одномерных задач решается методом прогонки. Решатель реализован с использованием графических процессоров (GPU) и позволяет обрабатывать образцы размером до 4003 вокселей на одном GPU.
We present a numerical algorithm for computing the electric field in digital rock samples and estimating their electrical resistivity (conductivity). The main peculiarity of the algorithm is its applicability tostrongly heterogeneous models including partially saturated and multi-mineral rock samples. The algorithm is based on the iterative Krylov-type solver preconditioned by the inverse Laplace operator for homogeneous media. The preconditioner is computed using the spectral method in directions orthogonal to the direction of the main electric current, whereas the series of 1D problems are solved by the Thomas algorithm. We implement the algorithm using GPUs, which allows us to use a single GPU to solve the problems for samples whose size is up to 4003 voxels.