СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ КАРОТАЖА И КЕРНА И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ПАНГЕЯ.

Еникеев Б.Н., Охрименко А.Б., Резванов Р.А. ЗАО ПАНГЕЯ 2/4 cтр.16 Краснопролетарская ул. Москва Россия 103006 

 

   Contemporary trends of development of software of support to the interpretation

   of logging and core and trend in development of subsystem Pangea4-Gis

Enikeev B.N.  Ochrimenko A.B., Rezvanov R.A.  PANGEA Inc 2/4 bld 16 Krasnoproletrskaya str Moscow, Russia, 103006

Summary

Are examined some contemporary trends of development of the systems of support to the interpretation of the logging and solution proposed in this case into the pangea.The special features of the structure of system and the experiment/experience of its use are presented.

  Аннотация

Рассматриваются некоторые современные тенденции развития систем поддержки интерпретации каротажа и решения предлагаемые при этом в Пангее. Излагаются особенности строения системы и опыт ее использования.

 

Введение

Под  интерпретацией (в достаточно широкой постановке) уместно подразумевать процесс и результат гармонизации полученных данных и профессиональных знаний по определенным (обоснованным в рамках профессионального сообщества) правилам, с целью достижения понимания изучаемых объектов и процессов и получения числовых оценок параметров отвечающих им моделей.  

Данный доклад посвящен особенностям текущего состояния реализации   программного обеспечения для поддержки процессов интерпретации и особенностям участия разработчиков, исследователей и интерпретаторов в процессе совершенствования процедур интерпретации с ориентацией на содержательные аспекты..

Рис1.  Отличие интерпретации от  обработки в многоальтернативности и настраиваемости.

Описание метода.

Приведенное определение интерпретации заведомо включает в себя как ее многоальтернативность, так и наличие средств настройки параметров и  работы с профессиональными знаниями.

И хотя в рамках развиваемой в ПАНГЕЕ-ГИС идеологии обработки данных ГИС и керна решается широкий круг вопросов ниже мы остановимся в первую очередь на концептуальных.

Основным отличием ряда cовременных алгоритмических и программных решений, разрабатываемых в последние годы, является их ориентация на глубокую, многоальтернативную интерпретацию, основанную на применении последних достижений в области петрофизического моделирования (как в России, так и на Западе), применении межрегиональных сопоставлений и учета литологических и палеогеографических реконструкций (там, где они имеются). 

Такой подход идеологически близок к развиваемому в Пангее и руководимому М.М.Элланским направлению в петрофизическом моделировании и количественной интерпретации данных керна, каротажа и опробования, в рамках которого разработана конструктивная система петрофизических взаимосвязей, подтвердившая свою эффективность для широкого класса объектов, и отличается (в первую очередь) масштабами адаптации результатов, полученных вне России, и наличием специально приспособленного к использованию многоальтернативного подхода программного обеспечения.

Сама по себе идеология петрофизического обоснования включает в себя обширный круг вопросов. Ниже проиллюстрирован ряд  базовых концептуальных тезисов, на которых основана излагаемая в докладе идеология.

  Последовательная реализация изложенных положений и анализ существующего состояния и тенденций развития систем поддержки интерпретации каротажа и общих тенденций развития систем поддержки человеческой интеллектуальной деятельности приводит нас к излагаемым ниже положениям.

Полнофункциональные средства обработки и поддержки интерпретации данных каротажа и керна  должны удовлетворять некоторым требованиям:

1.               наличие обширного набора петрофизических моделей (в них должны быть теперь включены наиболее распространенные и обоснованные версии петрофизических моделей) и средств помощи к ним;

2.               присутствие эффективных методов решения систем петрофизических моделей (применяются оптимизационные алгоритмы с возможностями настройки их на уровень ошибок применительно к разным литотипам);

3.               наличие современных алгоритмов статистической обработки (включая кластерный анализ и нелинейную регрессию);

4.                наличие средств полуавтоматичеcкой настройки моделей на конкретные условия (общие и частные методы настройки всех или части коэффициентов моделей);

5.               присутствие средств моделирования разреза и тестирования моделей и алгоритмов (при разном уровне их зашумленности);

6.               дружелюбный пользовательский интерфейс c интерактивной визуализацией (цветная интерактивная графика с динамической связью планшетов, плотов и матричных плотов);

7.                получение и учет ошибок измерений и последующей обработки в ходе процесса интерпретации;

8.               удобство средств пополнения и включения новых петрофизических моделей (интерпретатор cкриптов и поддержка библиотек cкриптов);

9.               наличие методов поддержки петрофизического обоснования по данным лабораторных анализов керна путем последовательного анализа и рассмотрения совокупности альтернативных петрофизических моделей;

10.           простой интерфейс с программами типа MS Offiсe (связь с Excel, Word, Paint);

11.           эффективная поддержка простейших интернет форматов (как HTML и XML так и GIF и JPEG) и средств создания и пополнения гипертекстовых отчетов и петрофизических справочников;

12.           присутствие средств поддержки выявления, обобщения и накопления знаний и групповой работы (включая и средства полнотекстового поиска);

13.           многоскважинная обработка.

Результаты рассмотрения cтепени выполнения этих требований в современных системах легко могут быть сведены в матрицу, что из этических соображений правильнее предоставить как самостоятельное упражнение для всех заинтересованных читателей.

Почти все эти моменты в той или иной мере могут быть учтены, но в ходе технологизации может ускользнуть главное – принципиальный для многоальтернативного подхода вопрос cинтеза критериев для выбора альтернатив (эмпирических данных для этого всегда недостаточно).  Большая часть петрофизических взаимосвязей естественно укладывается в единую морфологическую схему, адекватную некоторой герменевтической схеме (можно рассматривать ее как оптимизационную) интерпретации. Смысл петрофизического обоснования при этом состоит в адекватном задаче сочетании эмпирических и теоретических представлений.  Перечислим эти критерии

Теоретическая морфология:

1) выбор и задание внешних Y (измерения) и внутренних X (отражающих состав и строение пород) переменных;

2) поиск в корпусе петрофизических знаний или  построение их теоретических взаимосвязей;

3) анализ по внеэмпирическим  критериям (фильтрам на граничные условия и асимптоты);

4) обобщение (на иные переменные и свойства); 

5) кросс-анализ и выдвижение гипотез;

6) выбор наиболее адекватных соотношений с использованием  методических  полигонов.

Эмпирическая морфология:

1) разведочный анализ и исключение ошибок в данных;

2) эскизный визуальный анализ взаимосвязей и выбор наиболее тесных и устойчивых;

3) выбор критериев оценивания;

4) регрессионный  и  кластерный анализ (включая многомерные смесей и FCM);

5) факторный и нелинейный регрессионный анализ;

6) применение нейросетевых технологий;

7) работа по 'историческим полигонам';

8) формирование cводных таблиц по разным объектам с разными условиями седиментации и эпигенеза;

9) сопоставление оценок и коэффициентов по разным объектам;

10) типологизация зависимостей с использованием предшествующего опыта работ;

11) определение условий применимости и рекомендаций в виде справочников;

12) тестирование рекомендаций на новом объекте;

Все эти процедуры наряду с традиционными вкладываются в достаточно глубоко разрабатываемую в последние годы идеологию работы с эпистемическими и онтологическими знаниями.  Полная их реализация представляет серьезные трудности, но разработчики ПАНГЕИ реализуют многие этапы.  Более полно принципиальная схема новой версии ПАНГЕИ-ГИС  приведена на блок-схеме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        К числу ее дополнительных особенностей можно отнести профессионально развитые средства статистической обработки, повсеместно применяемые алгоритмы нелинейного оценивания, интерпретаторы скриптов с поддержкой их петрофизического обоснования.  Особый интерес представляет многоскважинная интерпретация с использованием инструментария ПАНГЕИ. Как пример приводится исследование поведения пластов АС10-АС12 в зоне клиноформного строения. Методы БК и ГК для классификации выбраны исходя из задачи прослеживания изменения мощности песчанистых и глинистых частей указанных пластов. Программу Классификация применима, как полуавтоматический вариант межскважинной корреляции, когда интерпретатор получает с одной стороны, возможность выделять требуемое количество объектов, а с другой, получает определенное представление о соответствии этих объектов друг другу по исследуемому профилю скважин. В рамках развиваемой идеологии Классификация является удобным инструментом в руках интерпретатора геолого-геофизической информации, а окончательное решение о соответствии классов и объектов друг другу принимает он сам.