地质破裂的岩石学控制对渗透性的影响：替代模型与灵敏度分析
地球物理
2025-11-14 v1 机器学习
数据分析、统计与概率
摘要
破裂区 exhibits 复杂且异构的渗透性结构，受到层系、成分和结构因素的影响，是地下流动建模中关键但不确定的组成部分。本研究使用 PREDICT 框架探讨岩石学控制如何影响破裂渗透性：该框架耦合随机破裂几何生成、受物理约束的物质布置和基于流的升频。然而，基于流的升频步骤是工作流程中计算昂贵的组成部分，构成主要瓶颈，使全局灵敏度分析 (GSA) 不可行，因为其需要数百万次模型评估。为克服此挑战，我们开发了神经网络替代模型来模拟基于流的升频步骤。该替代模型显著降低计算成本，同时保持高精度，从而使 GSA 可行。替代模型驱动的 GSA 揭示了岩石学控制对破裂渗透性影响的新见解。除了识别主导参数和可忽略参数外，分析还发现参数之间存在显著的非线性相互作用，这些相互作用无法被传统局部灵敏度方法捕捉。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.09674,
title = {Lithological Controls on the Permeability of Geologic Faults: Surrogate Modeling and Sensitivity Analysis},
author = {Hannah Lu and Lluıs Salo-Salgado and Ruben Juanes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09674},
year = {2025}
}