Multiphase fluid flow in porous media is important to a wide variety of processes of fundamental scientific and practical importance. Developing a model for the pore space of porous media represents the first step for simulating such flows. With rapid increase in the computation power and advances in instrumentation and imaging processes, it has become feasible to carry out simulation of multiphase flow in two- and three-dimensional images of porous media, hence dispensing with development of models of pore space that are based on approximating their morphology. Image-based simulations are, however, very time consuming. We describe an approach for speeding-up image-based simulation of multiphase flow in porous media based on curvelet transformations, which are specifically designed for processing of images that contain complex curved surfaces. Most porous media contain correlations in their morphology and, therefore, their images carry redundant information that, in the curvelet transform space, can be removed efficiently and accurately in order to obtain a coarser image with which the computations are far less intensive. We utilize the methodology to simulate two-phase flow of oil and water in two-dimensional digital images of sandstone and carbonate samples, and demonstrate that while the results with the curvelet-processed images are as accurate as those with the original ones, the computations are speeded up by a factor of 110–150. Thus, the methodology opens the way toward achieving the ultimate goal of simulation of multiphase flow in porous media, namely, making image-based computations a standard practice.

多孔介质中的多相流体流对于具有根本科学和实际意义的各种过程都很重要。建立多孔介质孔隙空间的模型代表了模拟此类流动的第一步。随着计算能力的迅速提高以及仪器仪表和成像过程的发展，在多孔介质的二维和三维图像中进行多相流模拟变得可行，因此放弃了基于孔隙模型的开发。在近似其形态上。但是，基于图像的模拟非常耗时。我们描述了一种基于Curvelet变换的基于图像的多孔介质中多相流加速基于图像的仿真方法，该方法专为处理包含复杂曲面的图像而设计。大多数多孔介质在其形态上都具有相关性，因此，它们的图像带有多余的信息，这些信息在Curvelet变换空间中可以有效，准确地去除，从而获得较粗糙的图像，而计算量却大大降低了。我们利用该方法在砂岩和碳酸盐样品的二维数字图像中模拟了油和水的两相流动，并证明了尽管用曲线波处理图像的结果与原始图像一样准确，但是计算速度提高了110–150。因此，该方法为实现多孔介质中多相流模拟的最终目标开辟了道路，即将基于图像的计算成为标准实践。它们的图像带有冗余信息，这些信息在Curvelet变换空间中可以有效，准确地删除，从而获得较粗糙的图像，而计算量却大大降低了。我们利用该方法在砂岩和碳酸盐样品的二维数字图像中模拟了油和水的两相流动，并证明了尽管用曲线波处理图像的结果与原始图像一样准确，但是计算速度提高了110-150倍。因此，该方法为实现多孔介质中多相流模拟的最终目标开辟了道路，也就是使基于图像的计算成为标准实践。它们的图像带有冗余信息，这些信息在Curvelet变换空间中可以有效，准确地删除，从而获得较粗糙的图像，而计算量却大大降低了。我们利用该方法在砂岩和碳酸盐样品的二维数字图像中模拟了油和水的两相流动，并证明了尽管用曲线波处理图像的结果与原始图像一样准确，但是计算速度提高了110–150。因此，该方法为实现多孔介质中多相流模拟的最终目标开辟了道路，即将基于图像的计算成为标准实践。可以有效而准确地删除“图像”，以便获得较粗略的图像，并且计算量大为降低。我们利用该方法在砂岩和碳酸盐样品的二维数字图像中模拟了油和水的两相流动，并证明了尽管用曲线波处理的图像的结果与原始图像的结果一样精确，但计算速度提高了110–150。因此，该方法为实现多孔介质中多相流模拟的最终目标开辟了道路，也就是使基于图像的计算成为标准实践。可以有效而准确地删除“图像”，以便获得较粗略的图像，并且计算量大为降低。我们利用该方法在砂岩和碳酸盐样品的二维数字图像中模拟了油和水的两相流动，并证明了尽管用曲线波处理图像的结果与原始图像一样准确，但是计算速度提高了110–150。因此，该方法为实现多孔介质中多相流模拟的最终目标开辟了道路，即将基于图像的计算成为标准实践。并证明，尽管使用Curvelet处理过的图像的结果与原始图像一样准确，但计算速度却提高了110-150倍。因此，该方法为实现多孔介质中多相流模拟的最终目标开辟了道路，即将基于图像的计算成为标准实践。并证明，尽管使用Curvelet处理过的图像的结果与原始图像一样准确，但计算速度却提高了110-150倍。因此，该方法为实现多孔介质中多相流模拟的最终目标开辟了道路，即将基于图像的计算成为标准实践。