Fast and accurate reconstruction of large-scale 3D porous media using deep learning

多孔介质 深度学习 卷积神经网络 人工智能 计算机科学 比例(比率) 迭代重建 算法 人工神经网络 重建算法 多孔性 材料科学 物理 量子力学 复合材料
作者
HouLin Zhang,Hao Yu,Siwei Meng,MengCheng Huang,Marembo Micheal,Jian Su,He Li,HengAn Wu
出处
期刊:Journal of Petroleum Science and Engineering [Elsevier]
卷期号:217: 110937-110937 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.petrol.2022.110937
摘要

The accurate and efficient reconstruction of the porous media is the fundamental link to revealing its structural features and physical properties. In this work, we propose a deep learning (DL)-based algorithm to reconstruct large-scale three-dimensional (3D) porous media that can be treated as the representative element volumes (REVs), based on generative adversarial networks (GAN) and convolutional neural networks (CNN), named LGCNN. The proposed framework consists of a machine learning based (ML-based) reconstruction method for small-scale porous media and an adjustable splicing algorithm to achieve the REVs reconstruction. On this basis, four special neural networks are established to reconstruct the porous media and ensure the connectivity between the adjacent porous media during the splicing process. Subsequently, the detailed validation of LGCNN against traditional reconstruction methods and other deep learning algorithms is performed. The results show that the reconstruction speed (6003 voxels) of LGCNN (10 min) is much faster than traditional numerical reconstruction methods including QSGS (642 min), CCSIM (5973 min), and SD (33,628 min) with higher accuracy on structural parameters (e.g., porosity and pore size distribution), when compared with real porous media. In particular, the size of constructed porous media is far larger than previous ML-based reconstruction algorithms as much as 3–4 orders of magnitude, indicating the puissant ability of LGCNN to be used for high-resolution or multi-scale reconstruction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿琳发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
孤独孤风发布了新的文献求助10
1秒前
NEW发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
3秒前
Liu发布了新的文献求助10
4秒前
热爱芬达的1s完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
左辄完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
ffyzsl完成签到,获得积分10
6秒前
追寻不平发布了新的文献求助10
6秒前
李爱国应助WLL采纳,获得10
6秒前
方董发布了新的文献求助10
6秒前
嗯哼应助Woshikeyandawang采纳,获得20
7秒前
WHMARY发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
晁子枫完成签到 ,获得积分10
9秒前
洁净白容发布了新的文献求助10
9秒前
摸鱼小超人完成签到,获得积分10
9秒前
甜蜜笑阳完成签到,获得积分10
9秒前
发发扶完成签到,获得积分10
10秒前
落雁沙发布了新的文献求助10
12秒前
完美世界应助waa采纳,获得10
12秒前
沐沐发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
苏卿应助安徒采纳,获得10
15秒前
完美世界应助阿琳采纳,获得10
15秒前
xike发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
19秒前
ll发布了新的文献求助10
20秒前
lyl完成签到,获得积分10
20秒前
桐桐应助。。。采纳,获得10
21秒前
小二郎应助落雁沙采纳,获得10
22秒前
666完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3160420
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2811548
关于积分的说明 7892779
捐赠科研通 2470529
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315616
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630884
版权声明 602042