基于回归的降阶模型预测增强型地热系统的瞬态热输出
计算工程、金融与科学
2018-06-18 v3 数值分析
计算物理
机器学习
摘要
本文的目标是评估由三维基于物理的模型开发的降阶模型（ROMs）的效用，用于预测增强型地热储层的瞬态热功率输出，同时明确考虑地下系统的不确定性和场地特定细节。基于从均匀概率分布中提取的模型输入进行拉丁超立方采样（LHS），开展了数值模拟。从这些模拟中识别出关键敏感参数，即断裂带渗透率、井/表皮因子、井底压力和注入流量。ROMs 的输入基于这些关键敏感参数。随后使用 ROMs 评估地下属性对热功率生产曲线的影响。将所得 ROMs 与现场数据和详细的基于物理的数值模拟进行了比较。我们提出了三个具有不同模型简约程度的 ROM，每个都描述了功率生产曲线的关键和基本特征。ROM-1 能够准确再现低渗透率下数值模拟的功率输出以及现场尺度数据的某些特征，且相对简约。ROM-2 是比 ROM-1 更复杂的模型，但它能准确描述现场数据。在较高渗透率下，ROM-2 比 ROM-1 更好地再现数值结果，然而在低断裂带渗透率下存在相当大的偏差。ROM-3 通过结合 ROM-1 和 ROM-2 的最佳方面而开发，在模型简约性上提供了折中方案。它能够描述数值模拟和现场数据的各种特征。通过所提出的工作流程，我们证明了所提出的简单 ROMs 能够捕捉 Fenton Hill HDR 系统功率生产曲线的各种复杂特征。对于典型的 EGS 应用，ROM-2 和 ROM-3 优于 ROM-1。
引用
@article{arxiv.1606.04567,
title = {Regression-based reduced-order models to predict transient thermal output for enhanced geothermal systems},
author = {M. K. Mudunuru and S. Karra and D. R. Harp and G. D. Guthrie and H. S. Viswanathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04567},
year = {2018}
}
备注
25 pages, 8 figures