О. А. Смирнов зао «пангея» г. Москва www pangea ru) Petroacoustic interrelations as rock properties (building and applications) B. N. Enikeev, O. A. Smirnov (Pangea Inc.) Аннотация Вдоклад

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

ПЕТРОАКУСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ - ПОСТРОЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Б.Н.Еникеев, О.А.Смирнов

ЗАО «ПАНГЕЯ» г.Москва www.pangea.ru)

PETROACOUSTIC INTERRELATIONS AS ROCK PROPERTIES

(BUILDING AND APPLICATIONS)

B.N.Enikeev, O.A.Smirnov (Pangea Inc.)

Аннотация

В докладе обсуждаются принципы формирования и организации библиотеки петроакустических взаимосвязей в программном комплексе ModERn. Этот комплекс ориентирован на широкое использование статистических методов (от линейного регрессионного анализа до разнообразных методов кластерного анализа и нейронных сетей) и методов интерактивной визуализации, применение аппарата нелинейного оценивания для определения параметров петрофизических взаимосвязей и их совместного использования. Обсуждаются конкретные виды взаимосвязей, морфологические пути организации влияющих факторов и типов взаимосвязей, погрешности и пути применения.

Abstracts

The report discusses forming and record management principles of the petroacoustic interrelations library in the software complex ModERn. The ModERn software complex is directed to the vast usage of statistics methods (from linear regression analysis up to various methods of cluster analysis and neural network), interactive visualization methods, and nonlinear evaluation for assessment of petrophysical interrelations, as well as their combined application. Specific types of interrelations and their limits are discussed.

Данное сообщение в первую очередь отражает опыт построения, настройки и использования авторами петрофизических взаимосвязей по данным каротажа и керна. При этом особое внимание мы уделяем применению для этого развиваемого в ПАНГЕЕ программного обеспечения ModERn. Кроме того, в работе рассматриваются принципы формирования входящей в ModERn библиотеки петроакустических взаимосвязей, cформированной на основе обзора работ других авторов (прежде всего западных) в этом направлении. В связи со спецификой такой постановки проблемы приводятся некоторые разноплановые соображения, которые могут быть полезны исследователям, специализирующимся в этой же области.

Большая часть методик количественной интерпретации данных каротажа и сейсморазведки базируются на как можно более детальных представлениях о физических свойствах пород, отражающих особенности отложений данной стратиграфической принадлежности или диапазона глубин залегания для данного региона.

При этом можно условно выделить несколько путей построения петроакустических взаимосвязей (они сведены ниже в таблицу 1), причем ограничения каждого из этих подходов достаточно прозрачны.

Таблица 1 Различные типы петроакустических моделей

1	Использование теоретических моделей	Часто слишком идеализированы, а константы не отражают особенности пород региона
2	Построение эмпирических взаимосвязей на полевом материале	Влияют мешающие при измерениях факторы, а попытки выявления отдельных кластеров петроакустических взаимосвязей нередко субъективны и сложно или плохо переносятся от одного объекта к другому
3	Проведение измерений на образцах керна в лаборатории и построение эмпирических или полуэмпирических взаимосвязей по этим данным	Измерения на образцах малого размера и на частотах, отличных от сейсмических, не вполне адекватны для интерпретации сейсмоданных, а эмпирические модели сильно упрощены
4	Построение полуэмпирических взаимосвязей (по полевым или лабораторным данным)	Сочетают проблемы, отмеченные выше, причем не всегда, устранимые за счет синергизма влияния факторов

Сложность ситуации, сложившейся в оценке петроакустических взаимосвязей в России, с точки зрения авторов, усугубляются разрывом традиций, преобладанием тенденций сиюминутного практицизма, весьма низким уровнем требований к обоснованию петроакустических взаимосвязей и затрудненным для большинства специалистов доступом к литературным источникам по тематике.

Разработанный в ПАНГЕЕ программный продукт ModERn, предназначенный для поддержки деятельности по петрофизическому обоснованию интерпретации данных каротажа и сейсморазведки, ориентирован на частичное преодоление сложившихся в этой области затруднений.

Пакет ModERn включает широкий диапазон методов прикладной статистики (от линейного регрессионного анализа до разнообразных методов кластерного анализа и нейронных сетей), методов интерактивной визуализации, а также аппарат нелинейного оценивания для оценки параметров не линеаризуемых многомерных петрофизических взаимосвязей и предназначен для их совместного синергетичного использования.

Среди уникальных отличительных особенностей пакета ModERn целесообразно особо упомянуть именно средства оценивания констант полуэмпирических моделей (включаемых в развитую и пополняемую библиотеку петроакустических взаимосвязей) по таблицам эмпирических данных, а также исторические таблицы-полигоны эмпирических данных.

Одной из важнейших задач при создании библиотеки взаимосвязей является их организация. В этой связи одним из элементов создания ModERn явилась частичная априорная классификация моделей и взаимосвязей по схеме морфологического ящика.

Поскольку классификация теоретических и полуэмпирических петроакустических моделей, как и теоретических моделей транспортных свойств микронеоднородных сред, недостаточно полно разработана, имеет смысл зафиксировать текущее представление о разнообразии таких моделей. Попытка такой упрощенно-формальной классификации, налагаемойх на оцениваемые свойства и взаимосвязи представлений об идеализированной геометрии моделируемой породы, приведена далее в таблице 2.

Таблица 2. Классификация типов петроакустических моделей по типам идеализации геометрии

	Rp	λ	K	μ	Δt	Кпр	Em	Кп
Матричная смесь частиц
Статистическая смесь частицы (решетки)
Матричное вложение
Непрерывное смешение
Вириальные разложения
Вариационные границы
Нетривиальные точные или асимптотические
Иные постановки (такие как контактные задачи или обтекание)

Приводимые в таблице типы моделей не охватывают абсолютно все известные способы описания петроакустических и транспортных свойств и взаимосвязей, но тем не менее позволяют значительную часть этих свойств и взаимосвязей систематизировать (зеленым в таблице маркировано существование моделей, желтым наличие частных решений, белым – отсутствие или тривиальность решений).

В докладе на основе анализа более 150 публикаций отечественных и западных авторов приводится обзор факторов влияющих на петроакустические свойства пород. Рассматриваются направления, степени и характер влияния этих факторов на тесноту взаимосвязей. При этом особое внимание уделяется влиянию на петроакустические свойства компонентного и флюидального состава пород, их кривых гранулометрии, числу и характеру упаковки, контактов зерен, типу и составу цемента и глубине залегания пород. Приводятся различные эмпирические соотношения, направленные на учет влияния вышеупомянутых факторов.

В докладе описывается общая архитектура ModERn, особенности работы с этой программой, опыт настройки и применения конкретных типов взаимосвязей. Дополнительный материал и дальнейшие ссылки можно найти в [1,2].

Представляется, что сочетание уникальных свойств и возможностей ModERn поможет отечественным практикам преодолеть научный и технологический разрыв в области петрофизического обоснования петроакустических взаимосвязей за счет аккумулированных в данном программном продукте знаний и технологий и вывести отечественную геофизику на этом направлении на желаемый уровень.

Литература

1. Еникеев Б.Н., Смирнов О.А., Охрименко А.Б. Практический пример восстановления кривых “недостающих” методов каротажа в условиях Васюганской свиты ГЕОФИЗИКА, спецвыпуск, ПАНГЕЯ 10 лет М.: 2004 cтр. 32-36. ссылка скрыта

2. Еникеев Б.Н. Настройка и решение обратной петрофизической задачи на основе использования сочетания параметрических и непараметрических взаимосвязей Москва, SEG-2003. ссылка скрыта