Solución de red generativa adversaria informada por física para la ecuación de Buckley-Leverett
Autores: Ma, Xianlin; Li, Chengde; Zhan, Jie; Zhuang, Yupeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Solución de red generativa adversaria informada por física para la ecuación de Buckley-Leverett
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Eficiente
Económico
Extracción de hidrocarburos
Dinámica del flujo de fluidos
Yacimientos subsuperficiales
Flujo multifásico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La extracción eficiente y económica de hidrocarburos depende de una clara comprensión de la dinámica del flujo de fluidos en los yacimientos subsuperficiales, donde el flujo multifásico en medios porosos plantea desafíos complejos de modelado. Los métodos numéricos tradicionales para resolver las ecuaciones diferenciales parciales (EDP) proporcionan soluciones efectivas pero tienen dificultades con las altas demandas computacionales requeridas para capturar con precisión la dinámica del flujo a pequeña escala. En respuesta, este estudio introduce un marco de red generativa adversarial (GAN) informado por la física para abordar la ecuación de Buckley-Leverett (B-L) con funciones de flujo no convexas. El marco propuesto consta de dos configuraciones novedosas: un Generador GAN Informado por la Física (PIG-GAN) y un GAN Informado por la Dualidad (DI-GAN), ambos de los cuales son rigurosamente probados en escenarios de problemas directos e inversos para la ecuación B-L. Evaluamos el rendimiento del modelo bajo condiciones de datos ruidosos para evaluar la robustez. Nuestros resultados demuestran que estos modelos basados en GAN capturan efectivamente el frente de choque de B-L, mejorando la precisión predictiva al incorporar ecuaciones de flujo de fluidos para garantizar la interpretabilidad del modelo. Este enfoque ofrece un avance significativo en la modelización de entornos subsuperficiales complejos, proporcionando una alternativa eficiente a los métodos tradicionales en aplicaciones de dinámica de fluidos.
Descripción
La extracción eficiente y económica de hidrocarburos depende de una clara comprensión de la dinámica del flujo de fluidos en los yacimientos subsuperficiales, donde el flujo multifásico en medios porosos plantea desafíos complejos de modelado. Los métodos numéricos tradicionales para resolver las ecuaciones diferenciales parciales (EDP) proporcionan soluciones efectivas pero tienen dificultades con las altas demandas computacionales requeridas para capturar con precisión la dinámica del flujo a pequeña escala. En respuesta, este estudio introduce un marco de red generativa adversarial (GAN) informado por la física para abordar la ecuación de Buckley-Leverett (B-L) con funciones de flujo no convexas. El marco propuesto consta de dos configuraciones novedosas: un Generador GAN Informado por la Física (PIG-GAN) y un GAN Informado por la Dualidad (DI-GAN), ambos de los cuales son rigurosamente probados en escenarios de problemas directos e inversos para la ecuación B-L. Evaluamos el rendimiento del modelo bajo condiciones de datos ruidosos para evaluar la robustez. Nuestros resultados demuestran que estos modelos basados en GAN capturan efectivamente el frente de choque de B-L, mejorando la precisión predictiva al incorporar ecuaciones de flujo de fluidos para garantizar la interpretabilidad del modelo. Este enfoque ofrece un avance significativo en la modelización de entornos subsuperficiales complejos, proporcionando una alternativa eficiente a los métodos tradicionales en aplicaciones de dinámica de fluidos.