Замена случайных чисел

Можно поколдовать с preg_replace или просто использовать explode-implode, как пример։

      <?php
            $string = '910786584_w269_h230_40_2.jpg';
            $list = explode( '_', $string );
            $list[ 1 ] = 'w2000';
            $list[ 2 ] = 'h2000';
            $result = implode( '_', $list );
            print_r( $result );
        ?>

Ещё вариант в коллекцию ответов. Можно оптимизировать шаблон, и использовать подмаски:

$str = '910786584_w269_h230_40_2.jpg';
$patt = '~_([wh])\d+~';
$repl = '_${1}2000';
echo preg_replace($patt, $repl, $str);

Если нужно подставлять значения по отдельности, то можно разделить один шаблон на два (каждый - под конкретное совпадение):

$str = '910786584_w269_h230_40_2.jpg';
$patt = ['~_w\d+~', '~_h\d+~'];
$repl = ['_w2000', '_h2000'];
echo preg_replace($patt, $repl, $str);