Введение к работе
Актуальность проблемы:
Создание компьютерной технологии выделения и оценки геологических объектов на основе информационной базы и математического моделирования является актуальной задачей автоматизации исследований и непосредственно производства.
Целью работы является создание методики и компьютерной технологии моделирования геолого-геофизических свойств для выделения геологических объектов и подсчета запасов месторождений полезных ископаемых.
Основные задачи работы:
1. Разработка методов аппроксимации и интерполяции
многомерных данных.
-
Адаптация методов теории перколяций применительно к прогнозированию» свойств пород-коллекторов.
-
Разработка методики моделирования для прогнозирования пористости, проницаемости, газонасыщенности и других физических свойств пород, обеспечивающую подсчет запасов на ранних стадиях изучения месторождений.
-
Разработка логической и информационной структуры, алгоритмов и программ для создания компьютерной технологии оценки запасов природного газа и огнеупорных глин.
-
Апробация методики на практических задачах оценки запасов природного газа для месторождений Западной Якутии и огнеупорных глин Латненского месторождения (Воронежская область), а также изучения закономерностей пространственного распределения полезных компонент и элементов-спутников руд для золотоносных месторождений Южного Верхоянья.
Научная новизна:
1. Разработан ряд методов для многомерной аппроксимации и интерполяции многомерных зависимостей, показана сходимость регрессионных моделей для метода непараметрической идентификации.
2. На основе методов распознавания образов и теории
классификаций разработан новый подход к интерполяции
границ и выделению геологических тел.
3. Разработаны математические модели хаотических
сред, установлены границы просачивания для объемных мо
делей, позволившие выделить различные с точки зрения
технологии добычи типы коллекторов.
4. Созданы функциональная и информационная струк
тура и математическое обеспечение компьютерной техноло
гии, позволяющей реализовать методику подсчета запасов
на ранней стадии изучения месторождений.
Основные защищаемые положения.
1. Методы многомерной аппроксимации и интерполяции
данных дают возможность эффективного решения приклад
ных задач с наперед заданной степенью точности для нере
гулярных сетей измерения.
2. Разработанные алгоритмы интерполяции позволяют
восстанавливать многомерные зависимости геолого-
геофизйческих свойств и выделять геологические тела с
определением их границ для различных типов месторожде
ний .
3. Построенные математические модели хаотических
сред позволяют установить границы проницаемости в за
висимости от пористости.
4. Разработанная методика является основой для постро
ения компьютерной технологии решения прогнозных задач
на ранних стадиях изучения месторождений.
Реализация и апробация работы.
Методика интерполяции границ геологических тел и расчета их объемов внедрена в АО "Воронежское рудоуправление" для подсчета запасов огнеупорных глин по сортам, а также для расчета объемов вскрыши и попутно извлекаемых полезных компонентов, что создает предпосылки для комплексного освоения месторождения.
В Якутском госуниверситете на кафедре поисков и разведки месторождений при исследовании ряда золоторуд-
ных месторождений Южного Верхоянья возможность учета при построении многомерных моделей результатов анализа по всем горизонтам опробования с учетом удаленности опробования от плоскости изображения позволила сравнить интенсивность привноса рудных компонентов на разных горизонтах месторождения. Проведено сравнение моделей распределения элементов-спутников оруденения, не имеющих линейных корреляционных связей.
Изложенные в диссертации результаты исследований докладывались на Всесоюзных конференциях по вычислительной геологоразведке в г. Новосибирске в 1979,1981,' 1985, 1988 г.г., П и Ш Всесоюзных конференциях "Системный подход в геологии" в г. Москве в 1988 и 1990 г.г. , на региональных конференциях "Математика и ЭВМ в геологии" в г. Якутске в 1979, 1981, 1984 г.г., Всесоюзном семинаре "Вычислительные методы геологоразведки" на ВЦ СО РАН в г. Новосибирске в 1978-1990 г.г., Международной конференции по математическому моделированию (Якутск, 1995), на научных семинарах отдела больших систем ВЦ СО РАН (г. Новосибирск), ВИМС (г. Москва), Российского института геосистем (г.Москва) в 1993-1995 гг., отдела прикладной математики и вычислительной техники Якутского математического научно-учебного центра ЯНЦ СО РАН, института прикладной математики и информатики ЯГУ.
Публикации и личный вклад в решение проблемы.
Основой для написания работы послужили результаты исследований, выполненных в Якутском математическом научно-учеШом центре ЯНЦ СО АН СССР в 1976-1995 г.г. в рамках тем: "Построение и идентификация математических моделей систем, функционирующих в условиях Севера", No гос. регистрации 78069293, "Оценка промышленной газоносности верхнепермских отложений Хапчагайского ме-гавала", No гос. регистрации 81103991 (по постановлению СМ РСФСР No 254 от 12 мая 1982 г.), а также "Методы прогнозирования физических свойств пород-коллекторов месторождений нефти и газа на основе базы данных", No гос. реги-
страции 01.87.008245, "Статистические модели и оптимизационные задачи в сепарационных процессах" НИИ прикладной математики и информатики ЯГУ, при выполнении которых автор был ответственным исполнителем и исполнителем.
По результатам выполненных исследований опубликовано 16 печатных работ.
Основные теоретические и технологические результаты получены автором. Разработаны алгоритмы интерполяции и выделения геологических тел, построены модели хаотических сред, проведена разработка методики математического моделирования физических свойств пород , разработан ряд программ для реализации полученных алгоритмов. При обработке данных рудных месторождений постановка задачи и интерпретация полученных результатов производилась совместно с к.г.-м.н. М.Л.Мельцером (кафедра поисков и разведки месторождений ЯГУ). Подсчет запасов для газовых месторождений производился на основе модели гравитационного уплотнения, предложенной к.г.-м.н. А.А.Граусманом (Институт геологических наук ЯНЦ СО РАН), им же были представлены данные для построения информационной системы по газовым месторождениям Вилюйской синекли-зы, интерпретация полученных результатов проводилась совместно.
Объем и структура работы Лиссертационная работа состоит из. нведения, четырех глав и заключения, изложенных на хжс страницах машинописного текста, содержит 12 рисунков,6 таблиц. Список литературы включает 118 наименований. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.ф.-м.н. член-корр. РАЕН Воронину Ю.А., д.т.н. Черемисиной Е.Н., д.т.н. Бондареву Э.А., д.т.н. Батугину С.А., к.ф.-м.н. Борисову В.З. за постоянное внимание к работе.
