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水库模型中数据同化的高斯近似评估。 (英语) Zbl 1393.86020号

摘要:贝叶斯框架是油藏建模中数据同化的标准方法。该框架包括根据给定的先验分布和来自储层动力学的数据来表征地质参数的后验分布,以及将地质参数空间连接到数据空间的正向模型。由于后验分布量化了储层地质参数的不确定性,因此对后验分布的表征是储层优化管理的基础。不幸的是,由于标准油藏模型的大规模高度非线性特性,在计算上无法表征其后验性。相反,基于高斯近似的更经济的即席技术通常用于表征后验分布。评估这些高斯近似的性能通常是通过评估它们在置信范围内再现真理的能力来进行的考虑中的adhoc技术提供的间隔。这有一个缺点,就是将所使用的历史匹配算法的近似特性与所使用的特定观测值的信息内容相混淆,使得很难单独评估临时近似的效果。在本文中,我们通过比较即席技术和完全解决的最新贝叶斯后验分布探测来避免这一缺点。我们评估其性能的特殊技术基于(1)围绕最大后验估计进行线性化,(2)随机最大似然,以及(3)集合卡尔曼滤波类型方法。为了完全解决后验分布问题,我们实现了一种先进的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,该方法可以很好地根据参数空间的维数进行缩放,使我们能够在较高的网格细化水平上研究两个空间维的真实正向模型。我们对MCMC方法的实施提供了评估上述高斯近似值的黄金标准。我们进行了数值合成实验,量化了每种特殊高斯近似在再现与数据同化问题相关的后验分布(通过MCMC表征)的平均值和方差方面的能力。考虑了单相和两相(油水)油藏模型,从而突出了所得到的正向算子的基本差异。我们受控实验的主要目的是展示标准随机高斯近似的近似特性的实质性差异。我们在这里介绍的这种类型的数值研究将有助于更好地理解用于石油储层数据同化的成本高效但特别的贝叶斯技术,从而最终改进具有更准确的不确定性量化的技术。

MSC公司:

86A32型 地理统计学
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