Інтегрована інтерпретація матеріалів геофізичних досліджень нафтогазових свердловин

Алгоритм за методом найближчого сусіда заснований на простому припущенні, коли для невідомого пропластка нам вдалося знайти зразок, який має приблизно ті ж значення всіх параметрів (методів ГДС), цей пропласток варто віднести до того ж класу (типу літології або насичення), до якого відноситься зразок. Незважаючи на простоту цієї концепції, її реалізація потребує вирішення декількох принципових проблем: як вимірювати відстань (відмінність) між невідомими пропластком і зразками та досліджуваним еталонним обєктом, скільки і яких параметрів використовувати, як і в якій кількості відбирати зразки. У результаті роботи програми відібрані зразки записуються в двомірну константу, а логіка виміру відстані і прийняття рішень виноситься у формулу.

Алгоритм дискримінантного аналізу схожий на алгоритм найближчих сусідів. Відрізняється він більш складним способом обчислення відстаней (припускає не тільки масштабування, але і довільне лінійне перетворення простору параметрів). У деяких випадках дискримінантний аналіз працює краще найближчих сусідів, але на відміну від останнього алгоритму, він не годиться для класифікації, якщо хоча б один із використовуваних параметрів пропластку невизначений або невідомий.

В практиці обробки матеріалів ГДС (каротажних діаграм, пластових характеристик тощо), як правило, відсутні заздалегідь узагальнені функціональні чи статистичні залежності, які можна було б раз і назавжди запрограмувати у вигляді програмного модуля автоматизованої системи для різних формалізованих виразів та/або логічних поцедур (інтерпретаційних моделей), які використовуються в конкретних умовах та ситуаціях. Через це потрібен інструмент оперативного перетворення інтерпретаційних моделей у обчислювальні програми. З цією метою створений універсальний інтерпретатор формул Intfor.

 

На основі теоретичних, методичних та алгоритмічних розробок створена інтегрована технологія комп‘ютеризованої інтерпретації матеріалів геофізичних досліджень свердловин та суміжної геолого-геофізичної інформації, впровадження якої внесло помітний вклад в підвищення їх ефективності та достовірності. Основними результатами, отриманими автором в процесі роботи над дисертацією, є:

Вперше в Україні досліджена історія розвитку інтерпретаційних систем і виділені в ній три періоди (епохи), кожна з яких характеризується домінуючою парадигмою, тобто тим колом наукових і технологічних ідей, які характеризують особливості та досягнення на окремих проміжках історичного періоду. Перший період – це зародження ГДС, поява фундаментальних теоретичних досліджень та технічних рішень. Другий період характеризується широким розвитком наукових та дослідно-методичних робіт по створенню аналогових та автоматизованих методів інтерпретації ГДС, становленням комплексу свердловинних методів. Для третього (сучасного) періоду властивим є створення промислових комп‘ютеризованих систем інтерпретації та впровадження цифрової реєстрації каротажних діаграм.

Визначено поняття інтегрованої технології та сформульовано на підставі аналізу вітчизняного та світового досвіду основні принципи її побудови: цільове призначення; єдність методів управління; комплексність рішень; відкритість; принципи інтегрованого цілого; гомеостатичність; єдність інформаційного простору; багатоваріантність (багатоаспектність) і повнота; адекватність технічного забезпечення. Визначені також атрибути технології, які забезпечують інформаційний супровід та обчислювальний процес і виконувані технологією функції. Виходячи з принципів побудови інтегрованих інтерпретаційних систем (технологій) автором розроблено і практично реалізовано концепцію нерозривної єдності інформаційного та обчислювального процесу на всіх стадіях інтерпретації. На цій основі побудована технологічна схема як оперативної так і зведеної інтерпретації матеріалів ГДС та суміжної інформації в технології “Геопошук”, на яку отримано авторське свідоцтво. За повного використання наявної інформації досягається максимальна достовірність результатів інтерпретації.

Розроблено методику повного циклу комплексної інтерпретації каротажних діаграм в теригенних розрізах від попередньої обробки (паспортизація та редагування діаграм, ув‘язка їх за глибиною і трансформації діаграм, побудова планшетів тощо) до оперативної інтерпретації (розчленування розрізу, оцінка якості діаграм, визначення питомого опору пластів і обчислення їх ємкісних властивостей, виділення колекторів та оцінка їх нафтогазонасиченості) та зведеної інтерпретації (кореляція розрізів, побудова карт геофізичних параметрів, підрахунок запасів нафти і газу). В основу методики покладені сучасні багатоваріантні рішення з оптимізацією кінцевого результату; при цьому використані як кількісні так і якісні методи обробки даних. Обчислення виконуються універсальним інтерпретатором формул з використанням інтерпретаційних моделей, які виробляються з урахуванням повної наявної інформації програмою статистичного аналізу.

Вдосконалено методику та розроблено комп‘ютеризовану технологію інтерпретації матеріалів електрокаротажу, яка базується на розробленому автором методу приведених кривих та способу мінімізації. Методика доповнена окремим блоком визначення опору в тонкошаруватому середовищі за комплексом сфокусованих зондів (ІК, БК, та БМК). Зазначена технологія знайшла широке виробниче застосування у багатьох інтерпретаційних системах, що впроваджуються в Україні та Росії. Ефективність розробки підтверджена чисельними її випробуваннями на виробничих матеріалах, особливо у пластах з глибокою зоною проникнення, де досягнуто суттєве збільшення обчислювального опору та коефіцієнта нафтогазонасичення.

Створена методика та комп‘ютеризована технологія інтерпретації комплексу ГДС в карбонатних розрізах. В її основу покладено комплексування удосконаленого методу функціональних перетворень (поточковий режим) та методу петрофізичних рівнянь (попластовий режим) з оптимізацією кінцевого результату.

На підставі виконаних теоретичних досліджень вирішені методичні і технологічні питання обробки та інтерпретації матеріалів імпульсного нейтрон-нейтронного каротажу (ІННК). Розроблена методика темпорального зондування методом ІННК. Вирішена обернена задача для оцінки нафтонасиченості та компонентного складу присвердловинної зони за даними ІННК та комплексом інших методів ГДС, яка захищена патентами на винаходи.

Розроблена структура інформації нафтогазових свердловин, визначені інформаційні об‘єкти та їх ієрархія. На цій основі концептуально розроблена і практично реалізована база даних реляційно-мережевого типу “Мікропошук”, яка містить в собі засоби організації та створення бази, ведення та графічного