تقدم أبحاث طرق نمذجة النواة الرقمية واتجاهات التطوير

XIE KUN ,  

YUAN SHILIANG ,  

GAO MINGXUAN ,  

CAO BAO ,  

MEI JIE ,  

YAN DA ,  

XIE QIANG ,  

摘要

تقنية النواة الرقمية قادرة على تلبية احتياجات توصيف المكامن تحت ظروف جيولوجية معقدة، حيث تبني نموذجًا عالي الدقة للوسط المسامي لتوفير قاعدة رقمية لمحاكاة تدفق متعددة المقاييس. وهي مستخدمة حاليًا على نطاق واسع في هندسة البترول وميكانيكا الصخور وفيزياء الصخور. من خلال الاستفادة من الأبحاث الحالية، تُقسم طرق بناء النواة الرقمية إلى طرق النمذجة الفيزيائية، وطرق النمذجة العددية، وطرق النمذجة المختلطة. تعتمد طرق النمذجة الفيزيائية بشكل رئيسي على تقنيات التصوير مثل الأشعة المقطعية المقطعية (CT) أو المجهر الإلكتروني الماسح المركّز بأشعة الأيونات (FIB-SEM) لإعادة البناء ثلاثي الأبعاد بشكل مباشر؛ بينما تعتمد طرق النمذجة العددية على خوارزميات مختلفة لتوليد نماذج مكافئة، مما يسمح بتجاوز حدود دقة التصوير وحجم العينات، ويمكن تقسيمها وفقًا لخواص النمذجة إلى خوارزميات التحسين العالمية، وخوارزميات إحصاء معلومات العينات، وخوارزميات الإحصاء الفضائي، وخوارزميات محاكاة عمليات التكوين الصخري، وخوارزميات التعلم العميق. تجمع طرق النمذجة المختلطة مزايا التجارب الفيزيائية والمحاكاة العددية من خلال دمج مصادر بيانات متعددة وربط الخوارزميات، متجاوزة بذلك قيود الطرق الأحادية، ومراعية مزيدًا من معلومات المكامن والقيود الجيولوجية. كما تم شرح مبادئ بناء كل طريقة، ووضعها البحثي الحالي، واتجاهات التطوير، وتم تلخيص خصائص كل طريقة، بالإضافة إلى اقتراح حلول لتحدياتها. في الاستخدام العملي، يجب اختيار طريقة النمذجة المناسبة بناءً على نوع المكمن، ونطاق الهدف، ومحاور البحث، لبناء نموذج وسط مسامي مطابق لخصائص المكمن. مع تطور تقنيات الحاسوب، ستتجه طرق بناء النواة الرقمية نحو دمج مصادر بيانات متعددة، وبناء نماذج متعددة المقاييس، وتوصيف آليات متعددة الطبقات.

关键词

النواة الرقمية;فيزياء الصخور;طرق النمذجة;الوضع البحثي;اتجاهات التطوير

阅读全文