Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время постоянно повышаются требования к качеству и информативности результатов геофизических методов исследования скважин. В связи с усложняющимися условиями разведки и эксплуатации месторождений требуется не только определение некоторых численных характеристик скважинного пространства, но и изучение прискважинной области путём построения изображений прискважинного пространства. Эти проблемы не могут быть решены только разработкой новой аппаратуры и методики исследований без повышения интерпретационных возможностей существующих методов геофизических исследований скважин на основе разработки методов более полного извлечения информации из наблюдаемых данных.
Вместе с усложнением задач, которые должны решаться комплексом ГИС, все более возрастает актуальность изучения сложнопостроенных сред, для которых неприменимы традиционные модельные представления, используемые в настоящее время для интерпретации данных ГИС. Сложнопостроенными следует называть среды, для которых теряют смысл понятия "граничных" ("кондиционных") значений пористости, глинистости и других петрофизических характеристик.
Исторически выделилось два подхода к интерпретации геофизических данных. Условно эти подходы можно назвать геофизической нитрометрией и интроскопией. Геофизическая нитрометрия позволяет определять численные значения физических параметров, характеризующих геологический разрез. Эффективность её методов ограничена возможностями решения соответствующих обратных задач. В отличие от нитрометрии, интроскопия объединяет методы преобразования геофизических полей, направленные на построение изображений изучаемьж сред Отличие состоит в том, что смысл параметра, в терминах которого строится изображение среды может, носить как физический, так и условный (эффективный) параметр.
Известными примерами методов геофизической интроскопии являются широко применяемый метод яркого пятна в сейсморазведке и метод полного нормированного градиента в гравиразведке. Эти методы позволяют качественно анализировать наблюдаемые данные с целью выделения аномальных объектов и построения их изображений в терминах эффективных параметров без получения соответствующих физических количественных характеристик.
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ| БИБЛИОТЕК*
В современных условиях, характеризующихся изучением сложнопо-строенных сред, введение многопараметрических моделей становится необходимым. В связи с этим актуальным становится развитие методов построения изображений сложнопостроенных сред. Разработка методик и технологий построения подобных изображений представляет самостоятельный интерес для качественной интерпретации геофизических данных и может быть полезна для построения схем комплексной интерпретации.
Цели и задачи работы. Повышение информативности результатов геофизических исследований скважин за счёт использования методов и технологии построения изображений среды путём конструирования и применения некоторых нелинейных параметрических фильтров. Разработка методики применения метода полного нормированного градиента для задач интерпретации данных ГИС. Создание технологии применения методов параметрической нелинейной фильтрации для задач интерпретации данных ГИС. Построение нелинейных параметризованных фильтров для задач интерпретации электрического каротажа. Исследование области применимости вышеуказанньж методик и технологий.
Научная новизна. В настоящей работе впервые исследована возможность применения механизмов параметрической нелинейной фильтрации (в частности метода полного нормированного градиента и его модификаций) для решения задач качественной интерпретации данных электрометрии скважин. Разработаны методы и технология построения распределений эффективньж параметров и их применения к задачам интерпретации данных электрометрии скважин. Построен нелинейный фильтр для восстановления кажущихся сопротивлений среды по данным электрического каротажа.
Защищаемые положения.
Опираясь на проделанную работу, можно утверждать:
1. Применение нелинейной параметрической фильтрации позволяет решать задачи литолого-стратиграфического расчленения разреза по данным электрометрии скважины.
-
С помощью нелинейной параметрической фильтрации возможно восстановление эффективного распределения проводимо-стей среды в целях качественной интерпретации данных ГИС.
-
Построение распределений эффективньж параметров путём параметрической нелинейной фильтрации позволяет строить изображения сложнопостроенных сред, которые могут быть использованы в целях качественной интерпретации данньж ГИС.
Практическая значимость результатов. Впервые показана эффективность применения методов интроскопии для анализа данньж ГИС. Разработаны методика и технология, которые позволяют эффективно решать следующие задачи: выполнять автоматизированное расчленение разреза по данным электрического каротажа с применением метода полного нормированного градиента; строить пространственные распределения эффективных источников естественного электрического поля с использованием механизмов параметрической нелинейной фильтрации; строить распределения эффективных сопротивлений среды по данным электрического каротажа скважин.
В целях реализации технологии создана автоматизированная система Visual GIS II для персональных ЭВМ типа ЮМ PC, работающих под операционными системами семейства WINDOWS 9x/NT. Для опробования методик использовались данные по шести месторождениям Тимано-Печорской провинции. Продемонстрирована эффективность использования этих методик при интерпретации данных электрического каротажа скважин и детальном исследовании прискважинной области в различных геолого-геофизических условиях.
Реализация и внедрение результатов работы. Технология построения распределений эффективных параметров среды по данным электрометрии скважин внедрена в практику работ ГУЛ «Ухтагеосервис» и ОАО «Коминефте-геофизика», а так же использована в научной и учебной работе нефтегазопро-мыслового факультета Ухтинского государственного технического университета.
Апробация. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: семинарах и заседаниях кафедры прикладной математики и информатики Ухтинского государственного технического университета, межрегиональных молодёжных научных конференциях «Севергеоэкотех-2002», «Севергеоэкотех-2003» (УГТУ, 2002г, УГТУ, 2003г), конференции молодых специалистов «Тэбук-нефть 2003», международном семинаре им. Д.Г. Успенского 2003, 2004 года «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей» (Москва, 2003г,2004г), международной конференции Евро-Азиатского геофизического общества EAGO 2003 (Москва, 2003г).
По теме диссертации опубликовано семь печатных работ.
Личный вклад автора. Автором впервые применены методики параметрической нелинейной фильтрации в целях качественной интерпретации данньж электрометрии скважин. Технология и её реализация созданы автором
самостоятельно. Научные результаты, вынесенные на защиту, также получены автором самостоятельно.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из четырех глав, введения и заключения, содержит 105 страниц текста, 2 таблицы, 11 рисунков, 4 приложений и списка литературы из 86 наименований.
Автор выражает благодарность научному руководителю диссертационной работы доктору физико-математических наук А.И. Кобрунову за руководство и оказание всесторонней помощи в работе, кандидату геолого-минералогических наук А.Н. Даниленко за внимание и научно-технические консультации, руководству и всему коллективу ГУЛ «Ухтагеосервис» и ОАО «Коминефтегеофизика» за моральную и материальную поддержку, кандидату геолого-минералогических наук, доценту СВ. Моисеенковой, кандидату физико-математических наук Ю.Г. Смирнову, кандидату геолого-минералогических нак В А Зыкову за полезные советы и замечания.
