Інтегрована інтерпретація матеріалів геофізичних досліджень нафтогазових свердловин

Виходячи з наявної структури, що утворилась в нафтогазовій галузі, виділено такі об‘єкти досліджень та їх групи і відповідні інформаційні структури: регіон, площа (родовище, ділянка), профіль, структурно-тектонічний елемент, свердловина і інтервали її різноманітних досліджень, різні види наземних та свердловинних вимірювань.

Поряд з інформаційними структурами, що є результатом геолого-геофізичних вимірювань, існують також штучні структури, які утворюються після обробки інформації, але потребують зберігання та подальшого використання. До них належать карти параметрів, геологічні або геолого-геофізичні розрізи, кореляційні схеми, табличні результати інтерпретації тощо. Вони також є невід‘ємною частиною структурованої інформації.

Найбільш складним об’єктом за структурою та найбільшим за обсягом інформації є свердловина з результатами її різноманітних досліджень. Враховуючи їх специфіку, як окремі інформаційні об’єкти, в загальній структурі виділено:

інтервал ГДС, що вміщує записаний в ньому комплекс каротажних діаграм та загальну інформацію;

інтервал обробки та інтерпретації ГДС, де знаходяться попластові значення всіх виміряних у свердловині параметрів ГДС та результати інтерпретації;

результати відбору керну та його петрофізичних досліджень;

результати випробувань свердловин та таблиці аналізів відібраних флюїдів;

результати геолого-технологічних досліджень свердловини;

результати інклінометрії;

конструкція свердловини.

База знань складає другу, значно меншу за обсягом і більш різноманітну за структурою, але не менш важливу частину всієї інформаційної бази даних. Образно її можна назвати інтелектуальною складовою. Ця частина вміщує: еталонні виборки геолого-геофізичних параметрів, технологічні константи та апріорну геологічну інформацію, каталог інтерпретаційних та експертних моделей.

Еталонні вибірки – це таблиці геолого-геофізичних параметрів з відомих геологічних об’єктів. Вони мають бути підтверджені результатами петрофізичних досліджень, випробувань, або бути характерними (типовими) для окремих класів порід, відкладів, літотипів, характеру насичення тощо. Еталонні вибірки використовуються для отримання статистичних залежностей, інтерпретаційних моделей, визначення граничних значень для окремих типів порід чи визначень, отримання вирішальних правил, параметричної та непараметричної класифікації. Ці виборки мають сформований список параметрів та матрицю їх числових значень. Апріорну геологічну та технологічну інформацію розміщено в спеціальному файлі, складається вона з технологічних констант, граничних значень геолого-геофізичних характеристик та інших емпіричних даних про досліджуваний (інтерпретаційний) об’єкт.

Найбільшою і головною частиною бази знань є каталог інтерпретаційних моделей. Він є невід’ємною складовою інтегрованої технології, так би мовити її мозком. Каталог має структуровану форму і два рівні. Перший (вищий) рівень складають групи типових моделей та експертних рішень для різних територіальних об’єктів та видів родовищ, покладів і відкладів. На другому (нижньому) рівні знаходяться безпосередньо обчислювальні формули та логічні вирази для визначення фізичних, фільтраційних, літологічних та інших властивостей гірських порід і колекторів. Зазначені формули та логічні вирази конструюються згідно вимог та на мові універсального інтерпретатора формул, який перетворює їх в обчислювальні процедури. Каталог є відкритою для поновлення і редагування структурою, він може поновлюватись як програмним шляхом (наприклад, статистична залежність заноситься програмою регресійного аналізу), так і вручну шляхом занесення за встановленими правилами наперед відомих моделей. Кожна модель в каталозі має свій структурований номер, цільове призначення (наприклад, визначення глинистості, пористості, нафтогазонасиченості, літології тощо) та об’єкт використання (тип відкладів або колекторів, територіальна прив’язка до площі, родовища тощо). Окреме місце в каталозі займають експертні моделі для оцінки (класифікації) об’єктів, як правило, з невизначеною характеристикою.

Як видно із розглянутої вище структури інформаційної бази даних, при інтегрованій інтерпретації ми маємо справу з величезною кількістю різноманітної та пов’язаної між собою інформації. Її формування та зберігання, глибока комплексна інтерпретація неможливі без застосування розвинених та високопродуктивних сучасних систем управління базами даних (СУБД). Архітектура такої системи визначається реальними інформаційними потоками та ієрархією існуючих інформаційних об’єктів.

Кращі зразки зарубіжних систем обробки та зберігання інформації орієнтуються на потужні комерційні СУБД реляційного типу (Oracle, Sybase, DB2, Incqres тощо). Але специфіка структури геологорозвідувальної інформації не вкладається в жорсткі рамки реляційних баз даних. Найбільш вразливим місцем реляційних баз даних є організація зберігання нестандартних типів даних (геофізична крива, карта, розріз (схема) тощо). В зарубіжних системах зазначеного типу, що поступають на наш ринок, автори йдуть на значні доробки та пристосування (введення механізму посилок, відкриття багаточисельних файлів для порцій векторних даних тощо), що приводить до катастрофічного розростання файлової структури та росту обсягів бази даних. Значна частина даних стає фактично відірваною від управління та використання і ускладненою для маніпуляцій.

Реальною альтернативою реляційним базам даних стають об’єктно орієнтовані бази, які дозволяють описувати та управляти такими типами даних без будь-якої складності. Така база по суті є базою об’єктів, що підпорядковуються єдиним правилам та механізму управління даними; її ієрархічна модель знімає обмеження для нарощування та зміни структури даних в процесі експлуатації.

Зазначеним вимогам відповідає спроектована в УкрДГРІ за участю автора і розроблена в Інституті кібернетики ім. В. М. Глушкова НАНУ СУБД “МікроПошук”.

Програмні засоби СУБД “МікроПошук” надають користувачеві інтерактивний інтерфейс, зручний для роботи користувача. Спілкування інтерпретатора з системою здійснюється через комплекс різноманітних меню. Набір діалогових засобів реалізує перегляд, введення, знищення та редагування даних БД, формування і виведення документів. Також реалізовано новий метод інформаційного обслуговування користувачів, який дозволяє користувачеві формувати свій “погляд” на БД і працювати лише з виділеним фрагментом БД. Інструментальні засоби СУБД “МікроПошук” призначені для автоматизації побудови діалогових