Upscaling Shear Strength of Heterogeneous Oil Sands with Interbedded Shales Using Artificial Neural Network
Notice bibliographique
Résumé
Summary Understanding the shear strength of caprock shale and oil sands is important in risk assessment of slope stability in open-pit mining, caprock integrity of in-situ thermal recovery, and optimization of bitumen production from oil sands. A robust and efficient upscaling technique is essential to model the impact of heterogeneity on the deformation and failure of oil sands and caprock shale. Although conventional analytical and numerical upscaling techniques are available, many of these methods consider oversimplified assumptions and have high computational costs, especially when considering the impact of spatially correlated interbedded shales on the shear strength. A machine learning enhanced upscaling (MLEU) technique that leverages the accuracy of local numerical upscaling and the efficiency of artificial neural network (ANN) is proposed here. MLEU uses a fast and accurate ANN proxy model to predict the anisotropic shear strength of heterogeneous oil sands with interbedded shales. The R2 values of the trained ANN models exceed 0.94 for estimating shear strengths in horizontal and vertical directions. The deviation of upscaled shear strength from numerical upscaled results is improved by 12–76% compared with multivariate regression methods like response surface methodology (RSM) and polynomial chaos expansion (PCE). In terms of computational efficiency, the proposed MLEU method can save computational effort by two orders of magnitude compared with numerical upscaling. MLEU provides a reasonable estimate of anisotropic shear strength while considering uncertainties caused by different distributions of shale beddings. With the increasing demand for regional scale modeling of geomechanical problems, the proposed MLEU technique can be extended to other geological settings, where weak beddings play a significant role and the impact of heterogeneity on shear strength is important.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».