利用活跃子空间的高效甲烷水合物模型参数估计

甲烷气体水合物因其作为未来能源资源的潜力而日益成为关注的话题。从水合物储层开采存在显著的经济与环境风险，因此已开发多种多物理场模型来分析预期的风险与收益。这些模型通常具有大量先验未知的经验参数。传统的基于优化的参数估计框架可能不适定或计算上难以承受。贝叶斯推断方法已日益被证明可有效估计复杂地球物理系统中的参数。这些方法在模型计算昂贵且参数空间高维的情况下往往不可行。近来，已开发方法通过识别最受数据告知的低维结构来有效降维贝叶斯反问题。活跃子空间是执行此种降维最普遍适用的方法之一。本文中，利用活跃子空间，基于含气体水合物承载砂的三轴压缩实验数据，对最先进的甲烷水合物数学模型的参数进行贝叶斯推断，并以高效方式实现。活跃子空间用于识别参数空间中的低维结构，通过生成廉价的基于回归的替代模型并实施改进的马尔可夫链蒙特卡洛算法加以利用。以计算高效的方式逼近了均值与实验数据匹配的后验密度。