非线性期望推断用于分布不确定性下含随机参数多孔介质中瞬态达西流的高效不确定性量化与历史拟合
数值分析
2025-04-16 v3 数值分析
概率论
摘要
利用历史拟合对达西流进行不确定性量化对于评估和预测地下储层性能至关重要。传统方法旨在通过基于梯度、启发式或基于集合的方法获得最大后验或最大似然估计。对于高维问题，这些方法计算成本高昂，因为随着物理参数更新，需要迭代运行正向模拟。在本研究中，我们提出了一种非线性期望推断（NEI）方法，用于高效的历史拟合和不确定性量化，同时考虑分布或奈特不确定性。正向模拟运行在先验实现上执行一次，然后基于先验实现的子集在数据空间中计算一系列期望，无需重复正向运行。在NEI中，不假设数据的先验概率分布。相反，概率分布被认为是不确定的，先验和后验不确定性通过非线性期望量化。NEI的推断结果是后验子集，在这些子集上，期望流量与观测一致。使用二维和三维非均质储层中的单相和两相达西流验证了新方法的准确性和效率。
引用
@article{arxiv.2312.06923,
title = {Nonlinear Expectation Inference for Efficient Uncertainty Quantification and History Matching of Transient Darcy Flows in Porous Media with Random Parameters Under Distribution Uncertainty},
author = {Zhao Zhang and Xinpeng Li and Menghan Li and Jiayu Zhai and Piyang Liu and Xia Yan and Kai Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06923},
year = {2025}
}