Форум » Флуд » Статьи и обсуждения » Ответить
Статьи и обсуждения
Прохожий: Ввиду жизненных обстоятельств и личных договорённостей администрация форума решила создать сею тему, с названием, которое каг бе намекает.
Ответов - 5
Прохожий: МЕТОДИКИ РЕДАКТИРОВАНИЯ И ПОПОЛНЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ ДАННЫХ Новых А.С., Белкина В.А., ТюмГНГУ Тюмень Геологические данные всегда осложнены различного рода помехами. Помехи различают систематические, случайные, грубые. Независимо от генезиса и типа помех, их выявление и устранение является важнейшей за-дачей. Наибольшую информацию о геологическом строении месторожде-ния несут скважинные данные, поэтому контролю качества и корректности этих данных следует уделить особое внимание \1\. При создании базы данных проекта, прежде всего, необходимо опре-делиться с целевым объектом. В геологическом задании на проект огова-ривается пласт, группа пластов представляющих интерес, или глубина. На целевой объект выбирается вся имеющаяся информация: • дела скважин, • координаты устьев, • инклинометрия, • таблицы поправок в инклинометрию, • скважинный каротаж, • таблицы РИГИС, • интервалы перфорации, • скважинная корреляция, • результаты испытаний/опробования пластов, • данные маркшейдерской службы, • месячные эксплуатационные рапорты. В пределах одного месторождения, как правило, скважины бурят на разные горизонты, при создании проекта необходимо сделать выборку. Ре-комендуется провести сравнительный анализ, сопоставив списки скважин, вскрывших целевой объект, из разных источников. Попутно следует про-контролировать полноту информации этих источников. С загрузкой координат обычно не возникает каких-либо проблем. Тем не менее, следует заметить, что в таблицах с координатами может не быть информации о вторых и боковых стволах. В таких случаях использу-ют координаты первого ствола. Одним из критериев корректности исход-ных данных является сравнение устьевых координат в пределах одного ку-ста, которые не должны отличаться более чем на 200 метров /1/. Контроль качества альтитуд осуществляют следующими способами: построением карты альтитуд и сопоставлением её с топоосновой; сравнение альтитуд близкорасположенных скважин (для условий ЗСН различие не более 3-4 метров), в том числе в пределах одно-го куста (1-2 метра); сравнением альтитуд, полученных из разных источников: • отчётов по подсчёту запасов, • заголовков таблиц ГИС и РИГИС, • маркшейдерской информации, • измерений в процессе выполнения 3Д сейсморазведки. Очень часто в альтитуду вводят правки как инструмент корректи-ровки инклинометрии для устранения противоречий, выявленных на этапе построения структурной модели и, особенно, на этапе построения поверх-ностей контактов (ВНК, ГНК, ГВК). Из перечисленных источников наиболее надежными являются данные маркшейдерской службы, так как они используются наиболее точные приборы. Инклинометрия, особенно на старых месторождениях, - один из са-мых ненадежных параметров. Зачастую для уточнения координат пласто-пересечений проводят повторные замеры, вследствие чего на одну сква-жину появляется несколько вариантов инклинометрии, и не всегда очевид-но какой вариант выбрать. Обычно выбирают информацию на последнюю дату, так как современные приборы обладают гораздо меньшей погрешно-стью. Инклинометрия в разных файлах может быть разной глубины. Для получения информации о траектории скважины по всему стволу файлы связывают с приоритетом по дате записи. Итоговый файл получают в фор-мате глубина, дирекционный, зенитный угол. После загрузки информации о траекториях скважин, необходимо сравнить их с данными маркшейдерской службы сопоставлением коорди-нат пластопересечений. Допускается, что координаты могут отличаться не более чем на 50 метров по латерали и не более 0.5 метра по глубине для глубин 2-3 тысячи метров /1/. Если разница одинаковая для всех пластов вскрытых скважиной, следует проверить магнитное склонение, координаты и альтитуду скважины. Если различия меняются с глубиной, это может быть вызвано неправильной привязкой файла инклинометрии к имени скважины, отсутствием файла на конкретную скважину, неправильным выбором версии инклинометрии. Далее необходимо загрузить каротаж. Каротаж также может быть разной глубины, содержать различное количество методов. Каротаж выби-рают самый длинный, при этом следует ориентироваться на глубину забоя, скважинные отбивки и инклинометрию. Каротаж должен заканчиваться глубже последней разбивки и быть не короче порядка 10 метров инклино-метрии. Попутно необходимо уточнить глубину инклинометрии. Если ин-клинометрия короче каротажа, следует проверить исходные данные, если запись действительно короткая, допустимо продлить инклинометрию ме-тодом экстраполяции, но не более чем на 50 метров по 5-7 последним за-мерам /2/. На следующем этапе загружаются результаты интерпретации ГИС (литологическое расчленение, насыщение, параметры ФЁС). Независимо от типа загружаемых файлов (поточечная\попластовая интерпретация) следует проверить соответствие глубин интервала интерпретации исходному каротажу, а также получить таблицу значений (коды литологии и коды насыщения), которую необходимо сравнить с результатами интерпретации ГИС. Для проверки исходных данных очень удобно работать с таблицами, в которых находятся все интересующие параметры из разных источников. Если нет возможности использовать программные продукты, составляю-щие подобные таблицы, вполне можно использовать MS Excel. Данная программа имеет очень широкие возможности, в частности встроенный язык программирования VBA. Скважинный каротаж, инклинометрия представляют собой текстовые файлы. Средствами VBA аспирантом ТюмГНГУ Новых А.С. написаны программы для контроля наличия файлов в папке для загрузки, перемещения группы файлов в целевую папку по списку скважин, получения статистики по глубинам инклинометрии, каро-тажа, интерпретации ГИС. После формирования окончательной базы скважин, следует прове-рить скважинные разбивки на наличие грубых ошибок, таких как выделение не всех пластов в разрезе скважин, резкое различие толщин в соседних скважинах. Наиболее простым способом является визуальная проверка. Для этого необходимо одновременно включить разбивки на смежные пла-сты, раскрасив точки на карте в зависимости от пласта. Линия выклинива-ния должна проходить посередине между полями точек разного цвета. Толщины обязательно надо проверить с помощью карт толщин. На картах толщин не должно быть локальных зон аномальных значений. Также сле-дует отстроить карты стратиграфических поверхностей. Для контроля их правильности следует проанализировать углы наклона поверхностей. Если углы наклона превышают граничное значение для изучаемой территории (для Западной Сибири 2-2,5°) в зонах, не осложненных тектоническими нарушениями, следует уточнить корреляцию. Перечисленные методы были использованы при создании 3Д геоло-гической модели пластов БВ10-БВ12 Самотлорского месторождения. На каждом из этапов были выявлены и устранены погрешности. Полноте и корректности исходного материала следует уделить самое пристальное внимание, так как чем более полным будет контроль качества данных и чем раньше будут выявлены ошибки, тем меньше итераций нуж-но будет для создания качественной геологической модели. Литература: 1. Закревский К.Е. «Оценка качества 3D моделей» М.: ООО «ИПЦ Маска» 2008. -272с. 2. Волков А.М. «Геоинформатика» Тюмень: «Вектор Бук» 2008. 368с.
administrator: следует прове-рить скважинные разбивки на наличие грубых ошибок, таких как выделение не всех пластов в разрезе скважин, резкое различие толщин в соседних скважинах. Наиболее простым способом является визуальная проверка. Для этого необходимо одновременно включить разбивки на смежные пла-сты, раскрасив точки на карте в зависимости от пласта. Линия выклинива-ния должна проходить посередине между полями точек разного цвета. Саша, разжуй. 1. Что значит "раскрасив точки в зависимости от пласта" 2.Почему, если у меня пласты один за другим, пусть и выклинился сперва первый, потом второй - поля точек разного цвета будут сгруппированы? Я представил себе это так - ты задаешь для всех точек одного пласта один цвет, для другого второй. Теперь если в точке есть разбивки по двум пластам, она нарисуется цветом того пласта, который круче (по приоритету - выше или ниже, это как настроено. И теперь если в каком-то месте "крутой" пласт выклинился, то там будут точки другого цвета - цвета второго пласта. А если пласты клиноформные, то они полосками выклиниваются в направлении на запад или на восток и поэтому линией будут четко разделены. Так?
Прохожий: Собственно, почему обязательно клиноформное залегание? В любом случае линия выклинивания будет достаточно плавной, даже для континентальных отложений. Пласты же попарно включаем, верхний выклинивается в нижний.
administrator: Технология построения региональной карты количества залежей Л. Ядренников Опубликовано 24.12.2012 в сб. "Материалы 8-й всероссийской научно-технической конференции "Геология и нефтегазоносность западно-сибирского мегабассейна (опыт, инновации)", посвященной 100-летию со дня рождения В.И.Муравленко. Примечание 1 : это всё есть в изолайне Примечание 2 : здесь не отражены последующие изменения, а они есть Построения региональных карт выполняются для различных целей. Это могут быть региональные структурные карты, тектонические схемы, карты регионального распределения каких-либо параметров (коллекторских свойств, коэффициентов аномальности пластовых давлений в заданном интервале, упругости растворенного газа и т.п.), карты недропользования, где показывается расположение месторождений и лицензионных участков, карты выявленных и подготовленных структур и многие другие. Возможны сочетания разных видов карт в одном изображении. Карты распределения параметров обычно строятся как непрерывные, но если параметр связан с месторождением в целом, в тех местах, где месторождений нет, он не имеет смысла. Кроме того, месторождения резко различаются по площади своей проекции на дневную поверхность. Если замеру по месторождению в целом поставить в соответствие одну точку, то малое и большое месторождение внесут в карту одинаковый вклад. Ясно, что нужно учитывать размер месторождений. Логично и яснее всего на такой карте изобразить проекцию месторождения на дневную поверхность и в ее пределах зафиксировать значение параметра. Эти два соображения были положены в основу технологии построения региональной карты количества залежей по месторождениям Западной Сибири. Под количеством залежей на месторождении понимается сумма залежей одного месторождения по кадастру ВГФ. Подсчет числа залежей производился по пластам, т.е. если в одном пласте существовали, к примеру, северная, южная, основная залежи, они считались как одна залежь. Это сделано потому, что на дифференциацию по латерали влияют в основном тектонические причины, которые хорошо изучены, а количество залежей по вертикали определяется не только и не столько ими. Подсчет количества залежей был выполнен вручную. Далее был выбран вид представления данных. Было решено изобразить на карте реальные очертания месторождений и каждое из месторождений залить определенным цветом. Цвет заливки плавно изменять в зависимости от числа залежей на конкретном месторождении. Для сопоставления цвета и числа залежей привести легенду с цветовой шкалой, как это обычно делается. Координаты контуров месторождений ХМАО были взяты на сайте ЦРН им. В.И.Шпильмана (http://maps.crru.ru), где приведена интерактивная электронная карта недропользования с топографической привязкой (отображаются географические координаты текущего положения курсора мыши). Они был получены следующим образом. 1)По поиску на сайте находилось каждое из нужных месторождений; 2)Курсор мыши ставился в углы границ лицензионного участка и долгота с широтой этих углов записывались; 3)Делалась копия экрана (screenshot) и сохранялась в графический файл; 4)Этот графический файл загружался в Surfer и выполнялась оцифровка относительных координат – сперва 4 точек в углах ЛУ, истинные координаты которых были известны, затем всех остальных; 5)Выполнялось преобразование географических координат в прямоугольные для 4 точек и пересчет относительных координат (полученных по оцифровке в Surfer) в истинные прямоугольные по известному масштабу графического файла и известным координатам 4 точек (прямая пропорциональность). 6)Выполнялось преобразование прямоугольных координат в поликоническую проекцию (т.к. для региональных построений такого масштаба уже начинает сказываться кривизна поверхности Земли). Координаты контуров месторождений ЯНАО было нетрудно достать уже сразу прямоугольные в силу специфики организации, в которой работает автор. Потребовалось только пересчитать их в поликоническую проекцию. Таким способом была подготовлена основа для создания карты – координаты контуров всех тех месторождений, по которым имелись данные о числе залежей, при том пересчитанные в нужную проекцию для корректного совместного отображения. Можно было приступить к составлению карты. Автору неизвестны пакеты программ, которые могли бы решить поставленную задачу, поэтому пришлось заняться программированием. Известно, что в состав ряда прикладных программ входит язык программирования на основе MS Visual Basic for applications, дополненный объектами и классами, отражающими специфику конкретного приложения. В частности, VBA включен в состав MS Word, MS Excel, GS Surfer (под именем Scripter) и Corel DRAW. Для построения карты был использован язык, встроенный в Corel DRAW и использующий возможности этого пакета. Использовать программирование в Corel DRAW для решения прикладных задач построения карт предложил А.С. Новых в 2009 г. Перед тем, как загрузить данные контуров месторождений в Corel DRAW, они были подготовлены в программе Surfer. Координаты были оформлены в BLN-файл и загружены как Base Map. После этого получившийся рисунок был сохранен в формате EMF и загружен в Corel DRAW. Объекты-кривые (контуры месторождений), созданные в Surfer, нужно было сперва автоматически замкнуть, иначе заливка к ним была неприменима. Для группы объектов средствами интерфейса этого не сделать и пришлось включить замыкание в общую процедуру заливки, написанную на VBA. Ее алгоритм сравнительно несложен: 1)Задаются два или более цветов заливки (два – для наибольшего и наименьшего числа залежей, остальные цвета – промежуточные, если требуется) в формате RGB. 2)Данные по числу залежей в формате «Месторождение – цифра – число объектов карты, соответствующее месторождению» заносятся в текстовый файл; 3)Определяется наибольшее количество залежей у одного месторождения (максимальное значение в файле); 4)Предполагается, что порядок расположения контуров месторождений на карте (т.е. то, в каком порядке они перечислены в Диспетчере объектов Corel DRAW) совпадает с порядком записей в текстовом файле с числом залежей. В общем случае число объектов больше, т.к. месторождению может соответствовать несколько объектов карты, но порядок совпадает все равно. 5)В цикле, число итераций которого совпадает с числом объектов на карте, читается очередная строка файла, рассчитывается цвет для количества залежей, указанного в карте (по отношению числа в текущей строке и максимального числа, линейной интерполяцией отдельно для R, G и B) 6)Заливаются все объекты, отнесенные к месторождению, этим рассчитанным цветом. Для этого служит вложенный цикл с числом итераций, равным третьей записи в каждой строке файла. В этом же цикле каждый объект-кривая на карте предварительно автозамыкается. В заключение хотелось бы отметить, что использование VBA в Corel DRAW открывает множество возможностей решения нестандартных оформительских и картопостроительных задач, а в ряде случаев значительно ускоряет работу. Хотелось бы пожелать освоения техники его использования большому числу специалистов. Кроме того, предложенный способ изображения параметров, характеризующих месторождение в целом, как представляется, может быть полезен для отображения не только числа залежей и интересен сам по себе. Также хотелось бы поблагодарить ЦРН им. В.И.Шпильмана за их интерактивные web-карты.
administrator: Тензорное произведение в задаче картирования вариационными сплайнами. Л. Ядренников Опубликовано 24.12.2012 в сб. "Материалы 8-й всероссийской научно-технической конференции "Геология и нефтегазоносность западно-сибирского мегабассейна (опыт, инновации)", посвященной 100-летию со дня рождения В.И.Муравленко. Примечание: это демо-версия статьи - без формул, один текст. Позже добавлю формулы. Интерес к картированию методом вариационных сплайнов не угасает, что показывают публикации последних 10 лет А.Н.Сидорова, А.Г..Плавника, документация к модулю «Эксперт-сплайн» программы Isoline. Развиваются программные комплексы GST (А.Н.Сидоров, А.Г.Плавник, М.С.Шутов и др), Isoline (В.М.Яковлев). А.М. Волковым в 2001-2008 гг. написана учебная библиотека для среды Matlab, реализующая эту же технику. Ее исходные тексты приведены в [4]. Библиотека используется для обучения студентов специализации «Математические методы в геологии» в ТюмГНГУ. Автор статьи совместно с А.С.Новых в 2010-2012 гг. занимался совершенствованием этой библиотеки и обратил внимание на то, что в нескольких местах программ при вычислениях неявно используется тензорное произведение, но своим именем оно не названо. Алгоритмы построения поверхностей в перечисленных программах с некоторыми изменениями основаны на реализованном в 70-80-е гг. в ЗапСибНИГНИ алгоритме, детально описанном в [5]. Он восходит к работе 25-летнего В.А.Василенко 1973 года [2]. Отличие заключается в некотором обобщении (стабилизатор – произвольное дифференциальное уравнение эллиптического вида, учет информации по производным, учет априорной информации, совместное восстановление некоторых поверхностей) По терминологии новосибирской школы современной теории вариационных сплайнов [3,7] в цитированных выше работах производится построение поверхности как тензорного произведения одномерных сплайнов, при этом одномерные сплайны строятся как «сплайны на подпространствах» (термин В.А.Василенко). Иначе говоря, решение ищется в прямом произведении подпространств, каждое из которых построено методом конечных элементов. В.К.Рыбак и А.Н.Сидоров в первом отчете ЗапСибНИГНИ по этой теме [8] отмечают, следуя Р.Варга [1], что «двумерный базисный сплайн является тензорным произведением одномерных» (отметим, что возможны и другие способы построения двумерных сплайнов), но дальше в тексте отчета никак не используют тензорное произведение. Ни слова о нем не говорится в монографиях [5,6], а между тем использование в выкладках тензорного произведения матриц (произведения Кронекера) существенно упрощает их. Напомним, что результатом тензорного произведения матриц размерности MxN и PxQ будет матрица размерности PMхNQ, имеющая клеточную структуру. Каждая клетка идентична матрице MxN, умноженной на соответственный элемент матрицы PxQ. В алгоритме картирования тензорное произведение используется в трех случаях. 1. При вычислении значения базисных функций в точках, в которых заданы исходные данные, т.е. по терминологии книги [5] при составлении строк матрицы А. Т.к. в двумерном случае базисные функции являются тензорным произведением одномерных, строка матрицы в двумерном случае является тензорным произведением строк матрицы для одномерного варианта, вычисленных для значения координаты X и Y , т.е. для i-го измерения А=, где и - строки матрицы A для одномерного варианта, т.е. значения базисных функций в i-й точке по осям X и Y соответственно, (x)- символ тензорного произведения. Длина вектора равна произведению длин векторов и . Из таких тензорных произведений непосредственно составляется матрица A, если заданы значения в точках. Если заданы первые или вторые производные, строка матрицы несколько сложнее. Для первой производной: , где под и понимается строка значений первых производных базисных функций в точке для координаты и соответственно. Для второй производной , где под и понимается строка значений первых производных, а под и строка значений вторых производных базисных функций в точке для координаты и соответственно. 2. При составлении матрицы стабилизирующего функционала, т.е. по терминологии книги [5] матрицы Q. Матрица для двумерного случая составляется как тензорное произведение соответствующих матриц для одномерного случая. Если число узлов сетки по оси равно , по оси - , а матрицы для одномерного случая обозначены как: – матрица интегралов от произведений базисных функций (стабилизатор минимума нормы решения); – матрица интегралов от произведений первых производных базисных функций (стабилизатор минимума поверхности); – матрица интегралов от произведений вторых производных базисных функций (стабилизатор минимума кривизны); то аналогичные им по смыслу им двумерные матрицы составятся по следующим формулам: при этом можно отказаться от громоздкого четырехиндексного поэлементного задания элементов матрицы для двумерного случая, принятого во всех тех работах А.М.Волкова и его учеников, где о ней идет речь. 3. Наконец, тензорное произведение возникает при расчете значений в точках вычисленной поверхности по рассчитанному вектору коэффициентов. Для вычисления значения в точке в ней вычисляются значения базисных функций и результат умножается на выборку из вектора коэффициентов, отвечающую точке. При визуализации решения расчет значений выполняется по сгущенной сетке. Для этого случая можно заранее вычислить возможные варианты значений базисных функций (их будет , где – коэффициент сгущения). Для одномерного случая получится матрица размером . Обозначим ее . Матрично умножая на 4 соответствующих -му интервалу между двумя узлами значения из вектора коэффициентов (fk), получим сразу все искомых значений на интервале в виде вектора : Для двумерного случая матрица возможных вариантов значений базисных функций будет иметь размер , и она вычисляется как тензорное произведение двух одинаковых матриц B1. -й клетке, образованной двумя парами смежных узлов по осям и , соответствуют, как уже отмечалось, 16 элементов вектора коэффициентов. Получить сразу все значений в -й клетке (вектором) можно, вычисляя Теперь, повторяя расчеты для каждой клетки, можно рассчитать значения по всей поверхности (с заданным шагом ). При переходе от клетки к клетке меняется только , а остается тем же. Отметим еще раз, что действия, соответствующие вычислению тензорного произведения, применялись в программах и описаниях алгоритмов картирования с самого начала работ в ЗапСибНИГНИ в 1975-1976 гг., но сам термин и символика не использовались. Например, в отчете [8] при описании подпрограмм двумерные матрицы Q названы «матрицами специфического вида». Кроме упрощения выкладок при описании алгоритма, применение тензорного произведения в нашей учебной библиотеке для среды Matlab привело к уменьшению времени счета и увеличению размерности решаемой задачи при прочих равных условиях. Дело в том, что для вычисления тензорного произведения в Matlab имеется встроенная функция kron, в которой реализована специальная техника работы с разреженными матрицами, учитывающая особенности языка Matlab. Ее алгоритм существенно эффективнее при применении в Matlab, чем первоначально реализованный А.М.Волковым [4]. В сочетании с предложенными А.С.Новых изменениями в программах, учитывающими отличие языка Matlab от традиционных языков программирования, достигнуто ускорение расчета в тысячи раз по сравнению с версией, описанной в [4]. Ускорение тем больше, чем больше размерность задачи и коэффициент сгущения сетки. ЛИТЕРАТУРА: 1. Варга, Р. Функциональный анализ и теория аппроксимации в численном анализе. Пер. с англ. М.: Мир, 1974. 2. Василенко В.А., Переломов Е.М. Сплайн-интерполяция в прямоугольной области с хаотически расположенными узлами. // В сб. «Машинная графика и ее применение». Новосибирск, 1973. - стр. 96-103. 3. Василенко В.А. Сплайн-функции: теория, алгоритмы, программы. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1983. – 216с. 4. Волков А.М., Волков В.М. Математические модели стратиграфии осадочного числа. Тюмень: Вектор Бук, 2007. – 122с. 5. Волков А.М. Геологическое картирование нефтегазоносных территорий с помощью ЭВМ. М.: Недра, 1988. – 219с. 6. Волков А.М. Решение практических задач геологии на ЭВМ. М.: Недра, 1980. 7. Роженко А.И. Теория и алгоритмы вариационной сплайн-аппроксимации. Новосибирск: изд-во СО РАН, 2005. 8. Рыбак В.К., Сидоров А.Н. Разработка комплекса программ картирования структурных поверхностей. Отчет. Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1976.
полная версия страницы