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Enregistrement W3139060058 · doi:10.3390/en14061765

Two-Step Predict and Correct Non-Intrusive Parametric Model Order Reduction for Changing Well Locations Using a Machine Learning Framework

2021· article· en· W3139060058 sur OpenAlexfundno aff
Hardikkumar Zalavadia, Eduardo Gildin

Notice bibliographique

RevueEnergies · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueReservoir Engineering and Simulation Methods
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesEnergi Simulation
Mots-clésComputer scienceReduction (mathematics)Parametric statisticsRepresentation (politics)Artificial neural networkModel order reductionGridBasis (linear algebra)AlgorithmCode (set theory)Artificial intelligenceMathematical optimizationSimulationProjection (relational algebra)Mathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The objective of this paper is to develop a two-step predict and correct non-intrusive Parametric Model Order Reduction (PMOR) methodology for the problem of changing well locations in an oil field that can eventually be used for well placement optimization to gain significant computational savings. In this work, we propose a two-step PMOR procedure, where, in the first step, a Proper Orthogonal Decomposition (POD)-based strategy that is non-intrusive to the simulator source code is introduced, as opposed to the convention of using POD as a simulator intrusive procedure. The non-intrusiveness of the proposed technique stems from formulating a novel Machine Learning (ML)-based framework used with POD. The features of the ML model (Random Forest was used here) are designed such that they take into consideration the temporal evolution of the state solutions and thereby avoid simulator access for the time dependency of the solutions. The proposed PMOR method is global, since a single reduced-order model can be used for all the well locations of interest in the reservoir. We address the major challenge of the explicit representation of the well location change as a parameter by introducing geometry-based features and flow diagnostics-inspired physics-based features. In the second step, an error correction model based on reduced model solutions is formulated to correct for discrepancies in the state solutions at well grid blocks expected from POD basis for new well locations. The error correction model proposed uses Artificial Neural Networks (ANNs) that consider the physics-based reduced model solutions as features, and is proved to reduce the error in QoI (Quantities of Interest), such as oil production rates and water cut, significantly. This workflow is applied to a simple homogeneous reservoir and a heterogeneous channelized reservoir using a section of SPE10 model that showed promising results in terms of model accuracy. Speed-ups of about 50×–100× were observed for different cases considered when running the test scenarios. The proposed workflow for Reduced-Order Modeling is “non-intrusive” and hence can increase its applicability to any simulator used. Additionally, the method is formulated such that all the simulation time steps are independent and hence can make use of parallel resources very efficiently and also avoid stability issues that can result from error accumulation over time steps.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,251
Score d'incertitude au seuil0,704

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,279
Écart entre enseignants0,262 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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