Population-based algorithms for improved history matching and uncertainty quantification of Petroleum reservoirs

In modern field management practices, there are two important steps that shed light on a multimillion dollar investment. The first step is history matching where the simulation model is calibrated to reproduce the historical observations from the field. In this inverse problem, different geological and petrophysical properties may provide equally good history matches. Such diverse models are likely to show different production behaviors in future. This ties the history matching with the second step, uncertainty quantification of predictions. Multiple history matched models are essential for a realistic uncertainty estimate of the future field behavior. These two steps facilitate decision making and have a direct impact on technical and financial performance of oil and gas companies. Population-based optimization algorithms have been recently enjoyed growing popularity for solving engineering problems. Population-based systems work with a group of individuals that cooperate and communicate to accomplish a task that is normally beyond the capabilities of each individual. These individuals are deployed with the aim to solve the problem with maximum efficiency. This thesis introduces the application of two novel population-based algorithms for history matching and uncertainty quantification of petroleum reservoir models. Ant colony optimization and differential evolution algorithms are used to search the space of parameters to find multiple history matched models and, using a Bayesian framework, the posterior probability of the models are evaluated for prediction of reservoir performance. It is demonstrated that by bringing latest developments in computer science such as ant colony, differential evolution and multiobjective optimization, we can improve the history matching and uncertainty quantification frameworks. This thesis provides insights into performance of these algorithms in history matching and prediction and develops an understanding of their tuning parameters. The research also brings a comparative study of these methods with a benchmark technique called Neighbourhood Algorithms. This comparison reveals the superiority of the proposed methodologies in various areas such as computational efficiency and match quality

Experimentelle Untersuchungen über die Ursachen der akuten Pankreasnekrose. (I. Mitteilung) Über die Wechselbeziehungen zwischen dem Ductus choledochus und dem Ductus pancreaticus an der Einmündungsstelle ins Duodenum

Seit der Veröffentlichung von Opie über die Befunde eines Obduktionsfalles, in dem infolge von Einklemmung kleiner Gallensteine in der Papille eine akute Pankreasnekrose aufgetreten war, sind anatomische Zusammenhänge der beiden Ductus in der Vaterschen Papille von vielen Forschern eifrig erörtert worden. Dock die Angaben über die Frequeuz der gemeinsamen Mündung von Gallengang und Pankreasgang, gehen eft stark auseinander. Das kommt wohl aus der Verschiedenheit der Untersuchungsmethoden einerseits und aus den Rassenunterschieden der die betr. Autoren umschliessenden Völker andererseits her. Gegenüber der Angabe von Opie von 89% konnten Mann und Giordano bis zu 20%, Cameron und Noble bis zu 74% der Fälle ein gemeinsames Diverticulum nachweisen. Die Möglichkeit der Gefahr von der Entstehung der gemeinsamen Gänge ist nach Mann und Giordano mit nur 3, 5%, nach Cameron und Noble mit 66%, nach H. Mehnen mit 61% anzusetzen. Ich habe nun bei 45 Materialien frischer menechlicher Sektionsleichen einen Schnitt vom Pylorus bis zur Flexura duodeno-jejunalis ausgeführt und zugleich das Pankreas in seiner ganzen Breite mitsamt der Gallenblase und des Choledochus herausgeholt und dasselbe auf einer dicken Pappe befestigt. Sodann habe ich das Duodenum an seiner Aussenseite aufgeschnitten, die Papilla Vateri genau untersucht, von ihr aus die beiden Ductus sondiert und schliesslich dieser Sonde entlang zuerst den Ductus choledochus und dann den Ductus Wirsungianus bis zum kaudalen Ende inzidiert. Vor der Eröffnung derKanallumen habe ich indes die Vatersche Papille mit Tabaksbeutelnaht verschlossen, in den Ductus choledochus Morjodol in der Dosis von 3-4cc eingeführt und auf dem Röntgenbild sowohl das feine Verästelungswerk des Ductus pancreaticus als auch die Wechselbesiehungen zwischen den beiden Ductus sowie die Anwesenheit des Ductus pancreaticus acoesorius untersucht. Die Ergebnisse waren wie folgt: 1) Bei 45 Materialien menechlicher Sektionaleichen habe ich die Wechselbeziehungen beider Ductus an der gemeinschaftlichen Mündungsstelle in 3 Typen einteilend untersucht. 2) Zum I. Typ gehören 42 Falle (93%), in welchen die beiden Ductus eine Papille und ein gemeinsames Diverticulum besitzen. Zieht man davon die 4 Fälle ab, deren gemeinsames Diverticulum mit einer bis kranialen Ende verlaufenden dünnen membranösen Scheidewand versehen ist und infolgedessen kein gemeinsames Lumen mehr aufweist, so schliesst der I. Typ 38 Fälle (84%) ein. Der II. Typ besteht aus nur einem Fall (2%) mit 2 Papillen, welche jede für sich eine selbständige Mündung haben. Der III. Typ besteht aus 2 Fällen (5%), in denen das Duodenum kein eigenes Diverticulum Vateri besitzt und dafür der Ductue pancreaticus unmittelbar in den Ductus choledochus einmündet. In beiden Fällen liegt die Mündungsstelle von der Mündung des Ductus choledochus weit entfernt ab: in dem einen beträgt die Strecke 15mm, in dem anderen 10mm. In den beiden Fällen mündet der Ductus pancreaticus ins den Ductus choledochus in einem annähernd rechten Winkel ein. 3) Die Gefahr, durch Einklemmung der Gallensteine in der Papille gemeinsame Mündung von Gallengang und Pankreasgang entstehen kann, besteht in 34 Fällen unter den sämtlichen 45 Fällen (76%). 4) Der Ductus pancreaticus accessorius ist in 9 Fällen anzutreffen, die 20% der 45 Fälle ausmacht. Er ist aber unter den 14 Fällen, die besonders röntgenologisch untersucht worden sind, in 6 Fällen, also bis zu 43, 5% festgestellt