Математичні моделі і інформаційні технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних (на прикладі нафтогазопошукових задач)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія наук України

Інститут геофізики ім.С.І.Субботіна

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук

Спеціальність 04.00.22 - Геофізика

Математичні моделі і інформаційні технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних (на прикладі нафтогазопошукових задач)

Петровський Олександр Павлович

Київ 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті геофізики ім. С.І.Субботіна Національної академії наук України.

Науковий консультант - доктор фізико-математичних наук Кобрунов Олександр Іванович, Ухтинський державний технічний університет, професор.

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, член-кореспондент Національної академії наук України Якимчук Микола Андрійович, Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю Інституту геологічних наук Національної академії наук України; доктор фізико-математичних наук Нікітін Олексій Олексійович, Російський державний геологорозвідувальний університет, Російська Федерація; доктор фізико-математичних наук Булах Євгеній Георгійович, Інститут геофізики ім. С.І.Субботіна Національної академії наук України.

Провідна установа - Український державний геологорозвідувальний інститут Міністерства охорони навколишнього середовища України, м. Київ.

Захист відбудеться “ 12 ” жовтня 2006 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.200.01 Інституту геофізики ім. С.І.Субботіна Національної академії наук України, проспект Палладіна, 32, м.Київ.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту геофізики ім. С.І.Субботіна Національної академії наук України, проспект Палладіна, 32, м.Київ.

Автореферат розісланий “ 11 ” вересня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор геологічних наук М.І.Орлюк

1. Загальна характеристика дисертації

нафта газ геологорозвідувальний

Актуальність теми:

Національною програмою “Нафта і газ України до 2010 року” передбачене значне нарощування розвіданих запасів і видобутку нафти і газу за рахунок збільшення обсягів і підвищення ефективності геологорозвідувальних робіт (ГРР). Одним з основних методів ГРР є наземні геофізичні дослідження, за результатами яких здійснюється побудова геологічних моделей глибинної будови нафтогазоперспективних територій. В даний час у зв'язку з переходом до розв'язку задач у складних геолого-геофізичних умовах, а також внаслідок значного подорожчання пошуково-розвідувального буріння гостро постало питання підвищення ефективності геофізичного супроводу геологорозвідувального процесу. Така ситуація визначила необхідність відмовитись від виняткового використання тільки сейсмічних досліджень і перейти до істотного розширення комплексу геофізичних робіт за рахунок застосування таких методів як електророзвідка, гравірозвідка і магніторозвідка. Однак просте збільшення кількості геофізичних методів і обсягів виконуваних робіт не в змозі забезпечити вирішення найбільш актуальної задачі нафтогазової геології - прогнозування перспектив нафтогазоносності. Для розв'язку цієї задачі необхідно істотно переглянути сучасні методи і технології вилучення корисної геолого-геофізичної інформації і, особливо, з комплексу геолого-геофізичних даних.

За останні 20-30 років минулого сторіччя накопичений значний арсенал теоретичних і алгоритмічних розв'язків широкого кола інтерпретаційних задач. Однак, незважаючи на таку солідну теоретичну базу, на сьогоднішній день в Україні не вдалося створити промислові системи і технології автоматизованої інтерпретації геофізичних даних, не говорячи вже про системи їх комплексної інтерпретації. Цьому є багато причин, серед яких можна відзначити і слабкість обчислювальних засобів, і негативну економічну ситуацію, але найбільш важливою причиною є екстенсивний спосіб ведення пошуково-розвідувальних робіт на території колишнього СРСР і практична відсутність реальної потреби в таких розробках з боку геологорозвідувальної і, тим більше, нафтогазової галузі. В умовах сучасного розвитку економіки України ця ситуації докорінно змінилася. З ініціативи геологорозвідувальних і нафтогазовидобувних підприємств на порядку денному постало питання підвищення кінцевої геологічної та економічної ефективності всього комплексу геологорозвідувальних робіт на нафту і газ, включаючи польові геофізичні дослідження, комплексну інтерпретацію їх результатів і пошуково-розвідувальне буріння.

У зв'язку з цим вкрай актуальною є проблема розробки і використання сучасних математичних методів, інформаційно-комп'ютерних технологій, автоматизованих систем і, що поєднує усе це разом, технологій поглибленого вилучення максимального обсягу корисної інформації з наявного комплексу геолого-геофізичних даних. При цьому ці методи і технології повинні базуватися на використанні сучасних уявлень про особливості формування геологічної будови нафтогазоперспективних територій і активним чином це враховувати.

Створення таких технологій вимагає розв'язку широкого кола теоретико-математичних, інформаційних, алгоритмічних, програмних, технологічних, методичних і інших питань, націлених на забезпечення інтегрального аналізу комплексу геолого-геофізичних даних і прийняття рішень на його основі, що і є змістом даної роботи.

Розвиток теорії, методів і технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних забезпечує розвиток сучасних наукомістких комп'ютерних технологій, орієнтованих на поглиблене вилучення інформації про будову геологічного середовища і, як наслідок, підвищення забезпечення України природними ресурсами, в тому числі й одними з найбільш важливих - вуглеводневими.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами:

Дисертаційна робота виконана в Інституті геофізики ім. С.І.Субботіна НАН України та в Науково-технічній фірмі “БІПЕКС лтд.” і пов'язана з розробкою “Технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних для пошуків і розвідки нафтових і газових родовищ”, а також з виконанням науково-дослідних угод з науковими і виробничими організаціями, безпосередньо зайнятими геологорозвідувальними роботами на нафту і газ (№ державної реєстрації 0102U001048, 103U005542, 0103U008052), господарськими договорами № 7-2000 (ГП “Шебелинкагазвидобування”), № 74, 47-66-931 (ІФНТУНГ), № 07-03-04 (УкрНДІГАЗ), № 72-2003, 73-2003 (ДГП “Укргеофізика”), № 67-2001, 68-2001, 70-2002 (ЗУГРЕ ДГП “Укргеофізика”), 4/03-ГЛ (ДІЕМ).

Мета і задачі досліджень:

Розробити теоретичні, інформаційні, технологічні і методичні основи підвищення ефективності геологорозвідувальних робіт за рахунок поглибленого вилучення інформації з комплексу геолого-геофізичних даних на основі їх інтегральної інтерпретації в рамках математичних моделей, максимально адаптованих до особливостей будови геологічного розрізу.

Об'єкт досліджень - математичні моделі і інформаційно-комп'ютерні технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних.

Предмет досліджень - математичні методи і інформаційно-комп'ютерні технології визначення параметрів інтегральних геолого-геофізичних моделей складнопобудованих геологічних розрізів.

Задачі досліджень:

1. Розробка математичних моделей інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних на основі постановки і розв'язку обернених задач геофізики і оберненої задачі комплексної інтерпретації в рамках “Критеріального підходу до виразу апріорної інформації при розв'язку обернених задач геофізики”.

2. Розробка теоретичних основ інформаційного забезпечення інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних на основі введення формалізованих принципів опису геологічної і фізико-геологічної моделей геологічного розрізу.

3. Розробка теоретичних, інформаційних і алгоритмічних основ створення автоматизованої системи кількісної комплексної інтерпретації геолого-геофізичних даних.

4. Розробка “Технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних”.

5. Розробка окремих математичних, алгоритмічних і методичних питань математичного забезпечення “Технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних”:

· розробка та обґрунтування ефективності застосування еволюційно-динамічних принципів реконструкції інтегральних геогустинних моделей седиментаційних басейнів;

· розробка та обґрунтування ефективності застосування критеріїв оптимальності диференційного типу, віднесених до параметрів моделі середовища;

· розробка та обґрунтування ефективності застосування принципів статистичного оцінювання для аналізу якості розв'язку обернених задач геофізики;

· розробка теорії і методів розв'язку прямих і обернених задач геофізики, необхідних для забезпечення інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних.

6. Адаптація “Технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних” для розв'язку нафтогазопошукових задач і оцінка ефективності її застосування в різних геологічних умовах.

Методи досліджень:

· математичні методи аналізу і розв'язку прямих задач геофізики, які забезпечують адекватне представлення аномальних геофізичних ефектів, що породжуються складними багатопараметричними моделями геологічного середовища;

· математичні методи аналізу і розв'язку обернених задач геофізики, в рамках “Критеріального підходу до виразу апріорної інформації при розв'язку обернених задач геофізики і задачі комплексної інтерпретації геолого-геофізичних даних”, що забезпечують одержання параметрів фізико-геологічних моделей, узгоджених з комплексом апріорних геолого-геофізичних даних;

· методи статистичного оцінювання;

· методи сплайн-інтерполяції і сплайн-апроксимації;

· методи математичного опису складнопобудованих моделей геологічного середовища;

· методи створення уніфікованих мов опису геолого-геофізичних даних і геофізичних полів;

· обчислювальні методи і технології збереження й обробки геолого-геофізичної інформації;

· обчислювальні методи і технології створення автоматизованих систем, у тому числі і з розподіленою обробкою даних.

Наукова новизна одержаних результатів:

У дисертаційній роботі вперше:

1. Запропоновані нові математичні моделі інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних, в тому числі й такі, що передбачають спільну інтерпретацію довільної кількості геофізичних методів, а також розроблені теоретичні основи інформаційного забезпечення інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних.

2. Розроблені принципи побудови і функціонування автоматизованої системи кількісної комплексної інтерпретації геолого-геофізичних даних GCIS (разом із Суятіновим В.М.).

3. Розроблені математичні моделі, методи й алгоритми розв'язку прямих і обернених задач геофізики, націлених на реалізацію технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних:

- запропонований новий критерій оптимальності та ітераційний процес для розв'язку оберненої задачі активної інтегральної інтерпретації комплексу з довільної кількості методів;

- запропонований новий клас критеріїв оптимальності диференційного типу;

- запропонований новий критерій оцінки якості розв'язку обернених задач геофізики, заснований на перевірці статистичної гіпотези про нормальність закону розподілу залишкового відхилення між виміряним і розрахованим геофізичними полями;

- запропоновані нові аналітичні співвідношення для розрахунку форми стовбура свердловини, які базуються на використанні неперервної просторової кривої, представленої параметричними сплайнами четвертого порядку;

- запропоноване нове аналітичне співвідношення, що дозволяє за даними акустичного каротажу відновлювати швидкісний закон, придатний для моделювання динаміки поширення сейсмічних хвиль;

- у рамках методу “Кінематичного пропагатора” запропонований новий ефективний спосіб розв'язку прямої кінематичної задачі сейсморозвідки для диз'юнктивних моделей середовища;

- отримане нове аналітичне лінеаризоване представлення для похідної Фреше нелінійного оператора прямої кінематичної задачі сейсморозвідки.

4. Вперше в Україні розроблена закінчена „Технологія інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних для пошуків і розвідки нафтових і газових родовищ”.

5. Отримані нові результати геологічної будови нафтових і газових родовищ у різних геологічних умовах України і Росії.

6. Запропонований новий еволюційно-динамічний підхід до реконструкції інтегральних геогустинних моделей седиментаційних басейнів (разом з Кобруновим О.І.).

Практичне значення одержаних результатів:

Отримані в процесі проведення досліджень у дисертаційній роботі результати - теорія і методи інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних, вперше в Україні стали основою створення закінченої “Технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних для оцінки перспектив нафтогазоносності”. Розроблена технологія знайшла широке застосування при пошуку і розвідці нафтогазових родовищ у різних нафтогазоносних регіонах України і Росії. Результати застосування технології висвітлені в науково-дослідних звітах, підготовлених за результатами проведення науково-дослідних робіт з наступними організаціями: ДК “Укргазвидобування”, УкрДГРІ, ВАТ “Укрнафта”, Західно-українська геофізична розвідувальна експедиція (ЗУГРЕ), АТ “Надимгазпром” (Росія).

Особистий внесок здобувача:

Основні теоретичні, алгоритмічні, технологічні і методичні результати, що виносяться на захист, отримані автором самостійно. Розробка програмного забезпечення технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних і її використання для розв'язку задач пошуку і розвідки нафтових і газових родовищ виконувалася співробітниками Науково-технічної фірми “БІПЕКС лтд.” (НТФ “БІПЕКС лтд.”), кафедри “Польової нафтогазової геофізики” Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу і Державного інституту екологічного моніторингу (ДІЕМ) під керівництвом і при особистій участі автора.

Апробація результатів дисертації:

Результати роботи доповідалися:

1. Всесоюзний семінар ім. Д.Г. Успенського "Теорія і практика інтерпретації гравітаційних і магнітних аномалій", Алмати - 1990, Єкатеринбург - 1999, 2006, Москва - 2000, 2003, 2004.

2. Міжнародна конференція-семінар “Питання теорії і практики геологічної інтерпретації гравітаційних, магнітних і електричних полів”, Ухта - 1998, Перм - 2005.

3. Проблеми і шляхи енергозабезпечення України.- Івано-Франківськ, 1993.

4. Стан, проблеми і перспективи розвитку нафтогазового комплексу Західного регіону України, Львів, 1995.

5. Науково-технічна конференція професорсько-викладацького складу Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу, Івано-Франківськ, 1995.

6. Міжнародна геофізична конференція, Санкт-Петербург - 2000.

7. Перша Всеросійська геофізична конференція - ярмарок "Техноекогеофізика - нові технології вилучення мінерально-сировинних ресурсів у ХХІ столітті", Ухта - 2002.

8. Міжнародна конференція “Геодинаміка і нафтогазоносні структури Чорноморсько - Каспійського регіону”, Гурзуф - 2002.

9. Міжнародна конференція “Проблеми геодинаміки і нафтогазоносності Чорноморсько - Каспійського регіону”, Гурзуф - 2003.

10. Науково-технічний семінар НАК “Нафтогаз України” - “Стан і перспективи розвитку робіт з комплексування різних методів дослідження нафтогазоперспективних розрізів при проведенні геологорозвідувальних робіт на нафту і газ”, Охтирка, 29-30 квітня 2004 р.

11. Міжнародна конференція „Геоінформатика: теоретичні і прикладні аспекти”, Київ - 2003, 2004, 2005.

Публікації:

По темі дисертації опубліковано 35 наукових праць, серед яких 20 статей у наукових журналах і збірниках наукових праць, визнаних ВАК України як фахові видання.

Положення, що захищаються:

1. Математичні моделі пасивної та активної інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних, у тому числі для довільної сукупності геофізичних методів.

2. Нові критерії оптимальності, віднесені до параметрів моделі середовища і параметрів геофізичних полів, які використовуються при розв'язку обернених задач геофізики в критеріальній постановці.

3. Математичні моделі, методи та алгоритми розв'язку прямих і обернених задач геофізики, спрямовані на реалізацію технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних для різних типів моделей і геофізичних методів.

4. Автоматизована система кількісної комплексної інтерпретації геолого-геофізичних даних GCIS (Geophysical Complex Interpretation System) і “Технологія інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних” для детального вивчення геологічних об'єктів перспективних на нафту і газ.

5. Нові геолого-геофізичні моделі нафтогазоперспективних територій, отримані в результаті застосування технології інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних.

Дисертаційна робота складається зі вступу, шести розділів, висновків і списку використаних джерел, що нараховує 290 найменувань. Вона викладена на 323 сторінках машинописного тексту і містить 100 рисунків, 20 таблиць.

Робота виконана в Інституті геофізики ім. С.І. Суботіна НАН України та Науково-технічній фірмі “БІПЕКС лтд.”, де автором отримані основні теоретичні результати, розроблені програмне забезпечення автоматизованої системи GCIS і “Технологія інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних”.

Автор висловлює щиру подяку своєму вчителеві й основоположникові наукового напрямку і школи “Критеріальних методів при розв'язку обернених задач геофізики” Кобрунову О.І. за багаторічне плідне співробітництво, підтримку при підготовці дисертації і висловлені корисні зауваження при її рецензуванні. Також автор висловлює подяку своїм вчителям академікові РАН Страхову В.М., академікові НАНУ Старостенко В.І., д. г.-м. н. Новоселицькому В.М., д. ф.-м. н. Нікітіну О.О., д. ф.-м. н. Булаху Є.Г., д. г.-м. н. Антонову Ю.В., д. г.-м. н. Тяпкіну К.Ф., д. ф.-м. н., Михайлову І.М., д. г.-м. н. Козленко В.Г., Ковальчуку С.П., співробітникам кафедри “Польової нафтогазової геофізики” ІФНТУНГ (зав.кафедри проф. Степанюку В.П.), кафедри “Нафтогазової геології” ІФНТУНГ (зав.кафедри проф. Маєвському Б.Й., к. г.-м. н. Мончаку Л.С., к. г.-м. н. Жученко Г.О., доцентові Лозинському О.В.), і колегам д. ф.-м. н. Мартишко П.С., д. ф.-м. н. Петрову О.В., д. ф.-м. н. Блоху Ю.І., д. ф.-м. н. Михайлову В.О., д. ф.-м. н. Керімову І.А., д. ф.-м. н. Романюк Т.В., членові-кор. НАНУ Якимчуку М.А., д. ф.-м. н. Корчагіну І.М., д. ф.-м. н. Тяпкіну Ю.К., к. г.-м. н. Бабаянцу П.С., д. ф.-м. н. Долгалю О.С., к. ф.-м. н. Гордіну В.М., к. г.-м. н. Моісеєнковій С.В., к. ф.-м. н. Легостаєвій О.В., Чуприні І.С., к. г.-м. н. Чепілю П.М., к. г.-м. н. Крупському Б.Л., к. г.-м. н. Гладуну В.В., к. г.-м. н. Беньку В.М., к.т.н. Олексюку В.І., к. г.-м. н. Довжок Т.Е., к. г. н. Колосу В.Я. за підтримку під час виконання роботи і важливі зауваження, висловлені при особистому обговоренні одержаних результатів.

Окрему подяку автор висловлює працівникам Державного геофізичного підприємства “Укргеофізика” (Толкунову А.П., Цьосі О.Г., Крівченкову Б.С.), Західно-української геофізичної розвідувальної експедиції (к. г. н. Чебану В.Д., к. г. н. Бодлаку П.М., к. г.-м. н. Лящуку Д.Н., Гневуш В.В., Яремину И.Я.), Північно-української геофізичної розвідувальної експедиції (Здоровенко М.М., Муравик В.Т.), Придніпровської геофізичної розвідувальної експедиції (Музиці В.В., Верповському М.М.), Дніпровської геофізичної експедиції “ДНІПРОГЕОФІЗИКА” (Свистуну В.К., Омельченко В.В., Мусієнко В.А.), а також ТОВ “Гравірозвідка” (к. ю. н. Полину І.І., к. г.-м. н. Розенбергу В.Н., к. г.-м. н. Кальнову Ю.Н., Агєєву С.Н.), головному геологу ООО „Надимгазпром” д.т.н. Облєкову Г.І. за допомогу і плідне співробітництво при проведенні інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних на нафтогазоперспективних об'єктах у різних регіонах України і Росії.

Особливу подяку автор висловлює Суятінову В.М. за активну участь у розробці принципів побудови і програмну реалізацію більшої частини алгоритмів автоматизованої системи GCIS, к.т.н. Ганженко Н.С. за підтримку й організацію робіт із застосування технології інтегральної інтерпретації для розв'язку конкретних пошуковорозвідувальних задач і зроблені цінні зауваження, к.г-м.н. Поплюйко А.Г. і Мончаку Ю.Л. за забезпечення геологічної ефективності результатів застосування технології, а також студентам і співробітникам ІФНТУНГ (Симаченку М.В., Жуню Ю.М., Букалюк А.Е., Алексєєву А.В., Васильєвій Ю.М., Федченко Т.О., Габльовскому Б.Б., Петровській І.О.), що у різний час брали активну участь у роботах по проведенню інтегральної інтерпретації.

2. Основний зміст дисертації

У вступі обґрунтовується актуальність роботи, викладені основні задачі, наукова новизна, практична цінність і загальна характеристика роботи.

АНАЛІЗ ІНФОРМАТИВНОСТІ І ПРОБЛЕМИ ЕКВІВАЛЕНТНОСТІ ПРИ РЕКОНСТРУКЦІЇ СКЛАДНОПОБУДОВАНИХ МОДЕЛЕЙ СЕРЕДОВИЩА

Одним з основних компонентів у комплексі ГРР є геофізичні роботи, що містять у собі сейсмічні, гравіметричні, магнітометричні, електророзвідувальні (у різних модифікаціях) дослідження. При цьому, з огляду на те, що геофізичні дослідження носять не прямий характер стосовно вивчення внутрішньої будови геологічного середовища, істотне значення має ефективність і якість методів, які використовуються для інтерпретації геофізичних даних. Протягом останніх трьох - чотирьох десятиліть минулого сторіччя зусиллями ряду фахівців була розроблена ефективна група методів, що дозволила успішно вирішувати задачі, які стояли в той час, і забезпечити регіональний і пошуковий (у рамках досить простих геолого-геофізичних умов) етапи вивчення нафтогазоперспективних територій і локальних об'єктів (Гамбурцев Г.А., Блох Ю.І., Гальперин Е.І., Голіздра Г.Я., Гольдін С.В., Гольцман Ф.М., Іванов В.К., Кобрунов О.І., Козленко В.Г., Красножон М.Д., Кулінкович А.Е., Ломтадзе В.В., Маргулис А.С., Мартишко П.С., Михайлов В.О., Маловичко О.К., Мудрецова Є.А., Нікітін О.О., Новоселицький В.М., Оганесян С.М., Петров О.О., Пруткін І.П., Різніченко Ю.В., Слепак З.М., Старостенко В.І., Страхов В.М., Тимошин Ю.В., Тихонов А.М., Тяпкін К.Ф., Тяпкін Ю.К., Цирульський О.В., Якимчук М.А.).

На етапі локалізації нафтогазоперспективних об'єктів достатнім було застосування сейсмічних досліджень, які у якості основного геологічного результату надавали структурні карти з виділеними структурами антиклінального, і рідше, інших типів, що могли розглядатися як потенційні пастки нафти і газу.

У зв'язку зі значним подорожчанням пошуковорозвідувального буріння і переходом від розв'язку задач просторової локалізації перспективних об'єктів до задачі їхнього детального вивчення, в інтерпретаційному забезпеченні процесу ГРР на нафту і газ намітилася криза, що призвела до перегляду вимог нафтогазової геології щодо ефективності і вірогідності результатів інтерпретації геолого-геофізичних даних. Причому основний акцент робиться не тільки на підвищення вірогідності і точності структурних побудов, що забезпечується активним застосуванням технологій 3Д сейсморозвідки, але і, що більш важливо, на проведенні оцінки колекторських властивостей, а, при можливості, і потенційного характеру насичення порід колекторів.

Особливості поставленої задачі визначили і шлях її розв'язку - розробка методів і технологій поглибленого вилучення предметно-орієнтованої геолого-геофізичної інформації з результатів геофізичних досліджень, одержаних одним геофізичним методом або комплексом таких методів.

Остання чверть минулого сторіччя характеризувалася широким проникненням математичних ідей у теорію інтерпретації геофізичних даних. Тут слід зазначити використання теорії і методів розв'язку некоректних задач математичної фізики, цифрової фільтрації, розпізнавання образів, штучного інтелекту (Тихонов А.М., Лаврентьєв М.М., Іванов В.К. Страхов В.М., Старостенко В.І., Нікітін О.О., Гольцман Ф.М., Кобрунов О.І., Філатов В.Г.). Таке проникнення супроводжувалося не тільки розвитком інтерпретаційних можливостей геофізики, але й інтенсивним розвитком самих математичних методів і формуванням спеціалізованої геофізичної галузі - математичної теорії вилучення інформації з геофізичних даних (математичної геофізики в термінології Страхова В.М. або геофізичної кібернетики в термінології Кулінковича А.В.)

Як випливає з робіт Страхова В.Н., Старостенко В.І., Кобрунова О.І., сучасний стан теорії інтерпретації геофізичних даних і тенденції, що спостерігаються у її розвитку, при всьому її високому рівні формалізації і систематизації, характеризується глибокою неадекватністю реальній геологічній практиці. Зазначена неадекватність полягає у недостатньому врахуванні, а частіше і просто в ігноруванні геологічної специфіки задач, які необхідно вирішувати геофізичними методами.

Для забезпечення змістовності інтерпретації один з центральних моментів, що виникає при побудові моделей геологічних середовищ за геофізичними даними, полягає у виборі відповідної параметризації середовища - модельних уявлень. Побудова модельного уявлення геологічного середовища передбачає попереднє формулювання її змістовної або ефективної частини, у характеристику якої входить перелік параметрів, які підлягають визначенню, з виділеним діапазоном їхньої можливої, геологічно обґрунтованої, зміни. Кожному конкретному набору значень параметрів відповідає модель, а їй, у свою чергу, відповідає конкретне фіксоване геофізичне поле. Таким чином, модельне уявлення середовища - це параметризоване різноманіття припустимих елементів, а виділення з нього конкретного елемента, що відповідає заданому полю (тобто розв'язку оберненої задачі), представляє собою вибір відповідних значень з виділеного різноманіття параметрів.

На ранньому етапі застосування обчислювальних методів у практиці інтерпретації геофізичних даних відбувалося деяке об'єднання понять модельного уявлення і апроксимації моделі середовища, близьких за технологією, але зовсім різних за змістом і призначенням. У значній мірі таке з'єднання пов'язане з тим, що обиралася апроксимація середовища тілами простої геометричної форми (умовна назва), яка одночасно використовувалася і як модельне уявлення. Усе це різноманіття тіл являє собою клас, що одержав назву призматичних апроксимацій , який включає тіла з параметрами , що забезпечують гарну апроксимацію реальних геологічних розрізів і ефективне обчислення елементів геофізичних полів - . Ефективність використання такого модельного уявлення є ілюзорною і дуже часто може приводити до виникнення значних проблем при геологічній інтерпретації отриманих результатів (Кобрунов О.І., Страхов В.М.).

Нехай - точні значення фізичних параметрів, яким відповідає точне геофізичне поле . Умовою вибору модельного класу є можливість досить гарного наближення деяким його елементом цього точного розподілу :

, (1)

де - досить мале число.

Якщо геофізичне поле, що реально спостерігається, то вибір елемента з , що забезпечує максимальне узгодження з полем , здійснюється відповідно до мінімізації відхилення:

. (2)

Виконання умови (2) при знайденому елементі в загальному випадку не гарантує збіг між собою і . Таким чином, із припущення (1) і умови (2) випливає, що знайдений єдиний елемент є не апроксимацією шуканого розв'язку , як це передбачалося при постановці задачі і виборі модельного класу , а досить точною апроксимацією іншого елемента , що є еквівалентним по створюваному полю, і може бути зовсім безглуздим зі змістовної точки зору з відповідною оцінкою відхилення

, (3)

де - реально використовуваний оператор розв'язку прямої задачі, ускладнений похибками з рівнем не вище такий, що

; -

похибка апроксимації знайденим елементом елемента - еквівалентного по полю точному рішенню , така, що виконується умова

і .

Оцінка похибки (3) відноситься до принципових, змістовних помилок, що допускається при виборі параметризації середовища, й інтерпретується як зв'язана з одержанням еквівалентного по полю розв'язку навіть у випадку, якщо модельний клас, що використовується, є класом однозначності, і не може бути врахована або зменшена підвищенням точності обчислювальних процедур або вхідних даних. Як ілюстрація, вкажемо на відомий приклад відсутності практичної змістовності розв'язку оберненої задачі гравіметрії при використанні сіткових апроксимацій, що випливає з теореми Заморєва А.А., Новикова П.С. “Про однозначність розв'язку оберненої задачі теорії потенціалу”, відповідно до якої обернена задача теорії потенціалу буде мати єдиний розв'язок тільки на класі гармонійних функцій. Звідки випливає логічний висновок, що як тільки сітка апроксимації така, що містить внутрішні комірки, то в цих комірках ніколи не може бути отримана локалізація - мінімум або максимум густини.

Один з напрямків, що забезпечує одержання геологічно змістовних модельних уявлень, полягає у використанні додаткових варіаційних принципів, щодо параметрів моделі середовища (Кобрунов О.І.), де постановка оберненої задачі має такий вигляд

, (4)

де - апріорна модель початкового наближення; - строго опуклий функціонал, що забезпечує одержання однозначного розв'язку з введенням додаткових апріорних даних у вигляді його параметрів.

Сформульований принцип конструювання модельних уявлень, який випливає з (4), встановлює умову, що для одержання геологічно змістовних результатів, найбільш важливе значення має вибір адекватних варіаційних принципів, закладених у загальному вигляді і властивостях функціоналу, який використовується в якості критерію оптимальності .

Виходячи з цього, розглянемо математичну модель вилучення інформації з комплексу геолого-геофізичних даних на різних етапах інтрпретаційного процесу, яка базується на апріорної інформації.

Позначимо кількість об'єктивної інформації, закладеної в одержуваних геофізичних даних, як J0, обсяг інформації, що вилучається з J0 за допомогою використання технології геофізичної інтерпретації, як J1, а обсяг інформації, що вилучається з побудованої моделі об'єкта за рахунок перетворення даних при геологічній інтерпретації, як J2, тоді формально весь процес можна представити як два етапи:

1. Перетворення первинних даних з інформативністю J0 у фізико-геологічні параметри з інформативністю J1.

2. Перетворення фізико-геологічних параметрів з інформативністю J1 у геологічну модель, що характеризується обсягом інформації J2.

Припустимо, що величина J1 є функцією J0 і багатокомпонентного параметра о, що характеризує особливості всього циклу проходження інформації J0 при її вилучення. Тоді інформаційне поле J0 ширше за J1, що можна записати як J0?J1(J0,о). Перехід від інформаційного рівня J1 до J2 забезпечується процедурами геологічної інтерпретації, що являють собою перехід від фізико-геологічних параметрів до геологічних. Величина J2 залежить від J1 і від застосованої технології переходу між ними з, з зв'язком у вигляді співвідношення J1(J0, о) ? J2(J1, з). Звідки слідує, що J0 ? J1(J0, о) ) ? J2(J1, з).

Як уже відзначалося, перехід від геофізичних полів до фізико-геологічних параметрів містить у собі процедурну частину (автоматизовану обробку) і включення деякої, додаткової до J1, апріорної інформації J1. Ця частина інформації, що міститься у результатах геофізичної інтерпретації, може вводитися явно або бути прихованою в параметрах обчислювальних процедур. Для того, щоби її охарактеризувати, введемо нову величину - загальний обсяг інформації, що міститься в результатах інтерпретації як J`1=J1+ДJ1. В даному випадку, за рахунок ДJ1, обсяг J`1 може перевищувати J0. За аналогією з першим етапом маємо подібну ситуацію і на другому етапі - геологічній інтерпретації. Поряд з інформацією J2, яка одержана за рахунок застосування технології з до інформації J`1, додається додаткова частина ДJ2, що забезпечує доповнення J2 до необхідного обсягу J`2, який відповідає розв'язку поставленої геологічної задачі. Останнє може бути записано як J`2 = J2 + Д J2. J`2 = J2(J`1, з)+ ДJ2 = J2(J1 (J0, о) + Д J1, з)+ ДJ2. Виходячи із зроблених припущень та допускаючи неперервність процедур перетворення інформації у вигляді існування відповідних похідних, можна провести формальну лінеаризацію

(5)

. (6)

В (5) і (6) похідні характеризують інформаційну стійкість процедур перетворення інформації при геофізичній і, відповідно, геологічній інтерпретації. Тоді результуюче збільшення інформації, необхідне для одержання якісного результату інтерпретації, в порівнянні з об'єктивно закладеною у вихідних даних, може бути оцінене як необхідне довизначення вихідних даних до остаточного результату, яке містить мультиплікативну й адитивну компоненти. Перша з них може бути вбудована безпосередньо в технологію обробки інформації, а друга повинна вноситися з зовні.

При тому, що це є лише схема, але вона ілюструє головне. В умовах недостатньої вивченості (складної будови) середовищ технологічні розв'язки повинні бути сконцентровані на активному керуванні додатковою інформацією, яка відноситься як до обробки вихідних даних, так і до формування модельних уявлень і динаміки їхньої трансформації, що породжує новий клас математичних методів і обчислювальних технологій - інтегральну інтерпретацію комплексу геолого-геофізичних даних.

(7)

МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ ЗАДАЧ ІНТЕГРАЛЬНОЇ І КОМПЛЕКСНОЇ ІНТЕРПРЕТАЦІЇ ГЕОЛОГО-ГЕОФІЗИЧНИХ ДАНИХ

Синонімом терміна “інтегральна інтерпретація”, прийнятого в закордонних публікаціях, у вітчизняній літературі служить поняття “комплексна інтерпретація”. Однак, для того щоб не руйнувати вже сформований термінологічний стереотип, розділимо ці два поняття, залишивши за комплексною інтерпретацією її традиційний зміст, і наділимо термін „інтегральна інтерпретація” іншим змістом, безпосередньо пов'язаним з особливостями розв'язуваних геологічних задач. Так під “комплексною інтерпретацією” будемо розуміти побудову деякої комплексної моделі по сукупності фізичних полів з не цілком формалізованим значенням шуканого параметру і наповненням процесу його одержання. Тут найбільше підходять методи якісної статистичної інтерпретації (Нікітін О.О., Гольцман Ф.М., Петров О.В.).

В свою чергу під “інтегральною інтерпретацією” будемо розуміти побудову єдиної, інтегральної моделі в термінах одного, фізично змістовного параметра, на основі всього комплексу наявних геолого-геофізичних даних і методів, для умови, коли існує єдине геологічне або геофізичне джерело, яке відображається у всіх геофізичних полях методів, що комплексуються.

Використовуючи термінологію В.М.Страхова, введемо два класи моделей інтегральної інтерпретації:

1. Модель пасивної інтегральної інтерпретації.

2. Модель активної інтегральної інтерпретації.

У пасивній моделі передбачається, що дані інших методів вводяться в процедури розв'язку обернених задач - побудови моделі середовища, у вже проінтерпретованій формі. Такий підхід забезпечує використання вже існуючих наробок з інструментарію аналізу даних інших методів, однак в процесі побудови моделі не дає можливості оперативного критичного перегляду введених даних.

Активна модель припускає використання методів і технологій спільного розв'язку декількох різних обернених задач, наприклад, спільного розв'язку обернених задач сейсморозвідки і гравірозвідки ( уперше зазначеного ще Гамбурцевым Г.А., а пізніше досліджуваним в роботах Голіздри Г.Я., Страхова В.М., Романюк Т.В.), при якому забезпечується можливість динамічного коректування результатів інтерпретації за декількома методами.

Типовим прикладом моделі пасивної інтегральної інтерпретації, наприклад гравіметричних даних, слугує схема пошуку серед безлічі геогустинних моделей, які задовольняють одному і тому же виміряному гравітаційному полю, геогустинної моделі, оптимальної відносно заданого критерію оптимальності. Вузловими питаннями в такій схемі є:

1. Можливість за допомогою належного вибору критерію оптимальності підібрати, настроїтися на кожну з допустимих по гравітаційному полю моделей середовища - існування розв'язку оберненої задачі.

2. Наявність методики адекватного виразу різнорідного комплексу геолого-геофізичних даних у вигляді параметрів критерію оптимальності - змістовна однозначність розв'язку, з автоматичною генерацією класу однозначності.

Врахування цих двох умов визначає те, що критерій оптимальності відіграє роль інструмента, який інтегрує й уніфікує різнорідну геолого-геофізичну інформацію, і приводить її до форми, яка активно використана в процесі побудови моделі середовища.

Запишемо загальну операторну постановку і розв'язок оберненої задачі геофізики в рамках моделі пасивної інтегральної інтерпретації. Позначимо шукану модель середовища , якій відповідає поле , що спостерігається, і зв'язок між ними

, (8)

який серед моделей забезпечує пошук оптимальної, що забезпечується мінімізацією відхилення від заданого фіксованого елемента

. (9)

Наприклад

. (10)

Зокрема, при розв'язку оберненої задачі гравірозвідки високу геологічну змістовність забезпечує критерій

. (11)

Перехід до активної моделі інтегральної інтерпретації забезпечується введенням додаткової вимоги на модель , що визначається її відповідностю деякому іншому полю

. (12)

У такий спосіб початкове наближення з фіксованого параметра перетворюється в такий, що підбирається, а сама задача трансформується в підбор пари розподілів, кожне з яких задовільняє своєму полю, а самі ці розподіли найближчі один до другого серед всіх інших, що допускаються заданими полями

(13)

У наведеній моделі активної інтегральної інтерпретації відбувається відмова від спроби побудови однієї фізичної моделі, що відповідала би різним фізичним полям (наприклад, структурної моделі, що будучи доповнена заданими швидкостями і заданими густинами, відповідала б і хвильовому і гравітаційному полям). Замість цього для кожного поля використовується своя модель, а інтегруючим фактором служить вимога їхньої найбільшої близькості в розумінні критерію .

Модель активної інтегральної інтерпретації для двох методів, як це й видно з (Ошибка! Ошибка связи.), поділяється на взаємопов'язані сполучені схеми пасивної інтегральної інтерпретації з динамічно мінливою в процесі обчислень адитивною і незмінною мультиплікативною компонентами критерію оптимальності. Динамічно мінлива адитивна компонента критерію оптимальності з незмінною мультиплікативною частиною - головна відмінна риса активної моделі.

По аналогії з (Ошибка! Ошибка связи.), запишемо постановку оберненої задачі активної інтегральної інтерпретації для комплексу з геофізичних методів

, (14)

де - виміряні геофізичні поля, - шукані параметри геолого-геофізичної моделі по -тому методу, - у загальному випадку нелінійні оператори, що відображають метричний простір моделей по -тому методу в простори полів , - строго випуклий по всіх параметрах функціонал, що регулює властивості шуканих моделей і представляє собою міру відхилення між ними.

Розглянемо кожну з моделей як точку простору моделей . Тоді їхня сукупність визначає просторовий багатокутник, на основі якого задана випукла множина така, що кожна з моделей належить або цій множині , або її границі . Виберемо деяку модель , названу надалі центральної, положення якої в множині задамо співвідношенням

, (15)

де - коефіцієнти, що визначають апріорний внесок кожної з моделей у положення . Очевидно, що при внесок відповідної моделі відсутній, а при такий внесок буде максимальним.

Задамо тепер функціонал як суму відстаней між усіма моделями і центральною моделлю

.

Особливістю цього функціонала є те, що свого мінімуму щодо величини він досягає у випадку, якщо сукупність моделей породжує центральну модель, яка співпадає з.

З огляду на властивості введеного критерію, запишемо ітераційний процес, що забезпечує розв'язок задачі (Ошибка! Ошибка связи.)

(16)

Доведемо збіжність зазначеного ітераційного процесу. Для цього покажемо, що на кожній ітерації величина принаймні не збільшується.

Задамося деякою апріорною початковою моделлю , і на основі розв'язку обернених задач для кожного з методів отримаємо початкову сукупність моделей

,

кожна з яких буде належати своєму класові еквівалентності з величиною функціоналу

. (17)

Використовуючи співвідношення (Ошибка! Ошибка связи.), одержимо нову центральну модель , що буде належати множині з функціоналом , для якого

, (18)

де з урахуванням властивостей функціонала знак рівності виконується тільки у випадку, якщо .

Тепер для отриманої моделі відповідно до розглянутого ітераційного процесу побудуємо нову послідовність моделей . При цьому, у випадку, якщо , кожна з пометодних моделей буде проекцією на відповідний випуклий клас еквівалентності . Звідси на кожному кроці ітераційного процесу для кожного з методів будемо мати оцінку , звідки , що і потрібно було довести. Ознакою закінчення ітераційного процесу є виконання умови як рівності. Правомірність наведених тверджень можна графічно продемонструвати на прикладі розв'язку задачі інтегральної інтерпретації комплексу з двох і трьох методів (рис. 1)

За аналогією з розв'язком оберненої задачі інтегральної інтерпретації для двох методів, при розв'язку оберненої задачі у випадку методів, необхідно враховувати не тільки останню центральну модель , а всю сукупність пометодних моделей і найбільш інформативну, з точки зору геологічної задачі, що розв'язується, інтегральну модель .

Як вже було відмічено, для одержання геологічно змістовних результатів інтегральної інтерпретації важливе значення має використання відповідних критеріїв оптимальності. Одним з таких критеріїв є критерії “диференційного типу”, що дозволяють враховувати ступінь неперервності (гладкості) шуканих розв'язків обернених задач.

Рис. 1 Ілюстрація збіжності ітераційного процесу для випадку розв'язку оберненої задачі інтегральної інтерпретації для двох і трьох методів: 1 - початкове наближення і центральні моделі на різних етапах ітераційного процесу; 2 - траєкторія руху центральної моделі; 3 - пометодні моделі на різних етапах ітераційного процесу, - клас еквівалентності для -того методу

При розв'язку оберненої структурної кінематичної задачі сейсморозвідки спостерігається відсутність стійкості одержуваних рішень. Для її подолання скористаємося критерієм оптимальності, що має вигляд

, (19)

де ; - підсумовування по всіх індексах таке, що

;

-значна функція, що описує поведінку сейсмічних границь; - -значна функція, що описує характер поведінки апріорної середньоквадратичої похибка визначення параметрів апріорної моделі середовища; - кількість границь опису моделі середовища, - максимальний порядок існуючої неперервної похідної.

Для випадку дискретно заданих на сітці функцій забезпечення мінімізації з використанням (19) досягається застосуванням сплайн-функцій ступеня з дефектом

, (20)

де дія оператора буде являти собою сплайн-апроксимацією величини функції необхідної корекції моделі, яка викликана відхиленням між спостереженими і розрахованими значеннями часу приходу відбитих хвиль.

Подібні проблеми з підвищеною горизонтальною роздільністю виникають при інтерпретації гравіметричних даних в умовах слабко диференційованих, близьких до горизонтально-шаруватих, моделей середовищ, коли в якості критерію оптимальності використовується функціонал

.

Для забезпечення врахування того факту, що реальні моделі мають більш значну вертикальну мінливість геогустинних властивостей, чим латеральну, при розв'язку оберненої лінійної задачі гравірозвідки вводитися додаткова вимога неперервності шуканого розв'язку . Що досягається за рахунок завдання критерію оптимальності “диференційного типу” наступного вигляду

, (21)

де - оцінка середньоквадратичної похибки визначення параметрів апріорної (початкової) моделі середовища. З огляду на те, що обернення оператора для довільного виду функції в явному вигляді представляє окремі труднощі, скористаємося його наближеним аналогом (двовимірна модель середовища)

, (22)

де і - горизонтальні і вертикальні розміри прямокутної області, в межах якої передбачається забезпечення неперервності функції .

Іншою важливою проблемою, що виникає при чисельному розв'язку обернених задач геофізики

(23)

з застосуванням ітераційних процедур, є прийняття рішення про закінчення ітераційного процесу. Відомо, що права частина рівняння (Ошибка! Источник ссылки не найден.), - випадкова похибка, розподілена за нормальним законом

, (24)

де - математичне очікування або середнє значення випадкової величини , - стандартне відхилення випадкової величини . Тоді при мінімізації функціоналу відхилення

(25)

необхідно додатково перевіряти статистичну гіпотезу про нормальність закону розподілу відхилення за критерієм Пірсона (хі-квадрат). З огляду на те, що при прийнятті рішення істотне значення має кількість ступенів свободи системи, для забезпечення стійкості в одержанні висновків будемо кількість інтервалів вибирати з умови мінімізації рівня значимості .

. (26)

Розглядаючи нові напрямки підвищення кінцевої геологічної ефективності розв'язку обернених задач геофізики, варто вказати на новий напрямок, що складається у використанні еволюційно-динамічних принципів при реконструкції моделей седиментаційних басейнів.

Еволюційно-динамічні методи становлять напрямок нафтогазової геології, що інтенсивно розвивається, на базі якого здійснюється оцінка потенційних ресурсів територій, їх акумуляційно-генеруючого потенціалу з виділенням перспективних регіональних і локальних зон нафтогазонакопичення та прогнозною оцінкою нафтогазоносності. Основа цих методів полягає в реконструкції еволюції, тобто у побудові просторово-часових моделей розвитку гетерогенних седиментаційних басейнів на основі геодинамічних уявлень, включаючи аналіз палеотектонічних процесів.

Таким чином, реконструкція фізичних моделей повинна бути погоджена з еволюційно-динамічними принципами, покладеними в основу вивчення седиментаційних басейнів, що відповідає вимозі вибору сценарію еволюції, у якому модель, що еволюціонує, приводила би до сучасних фізичних полів, що спостерігаються, зокрема, до гравітаційного поля.

Використовуючи диференційне рівняння збереження речовини

, (27)

с початковою умовою

, (28)

будемо вимагати, щоби функція задовільняла рівнянню

, (29)

яке обмежує свавілля у виборі керуючих параметрів: - вектор швидкості руху речовини в точці простору в момент часу ; - зовнішні джерела мас; - існуюче на теперішній час гравітаційне поле, яке створене моделлю . Як окремі розв'язки розглянуті дві моделі:

1. Моделювання динаміки моделі неперервного розподілу геогустинних властивостей.

2. Моделювання динаміки структурних форм геогустинної моделі.

В рамках першої моделі отриманий розв'язок для випадку дивергентного джерела зміни густинної моделі - за рахунок припливу і відтоку мас у вигляді рівняння характеризаціі розв'язку , де - спеціальний числовий параметр, який підбирається і відповідає за збіжність ітераційного процесу розв'язку оберненої задачі, , - лінійний замкнутий (наприклад, обмежений) оператор і породжуваний їм ітераційний процес

. (30)

Для випадку відсутності внутрішніх і зовнішніх джерел припливу і відтоку мас зі зміною моделі за рахунок перерозподілу мас з деякою невідомою швидкістю рівняння характеризації розв'язку оберненої задачі має вигляд , де -лінійний обмежений оператор, що переводить функцію відхилення в просторовий розподіл вектора швидкості течії речовини, а -параметр релаксації, який забезпечує зменшення відхилення полів

, що забезпечує збігання ітераційного процесу

, (31)

де - величина другого порядку малості.

У випадку моделі комбінованої динаміки зміни густинної моделі - за рахунок припливу і стоку мас і внутрішнього переміщення речовини модель еволюції буде мати вигляд

, (32)

де і компоненти відхилення полів, які відповідальні за зсувний та дивергентний члени в еволюційній моделі.

Для опису еволюції структурної моделі використовується співвідношення

, (33)

де: - вертикальні складові швидкості переміщень; - вектори горизонтальних складових швидкостей переміщень; - оператор, відповідальний за модель денудації рельєфу.

Для структурної моделі отриманий розв'язок задачі для еволюційно-динамічної реконструкції, у якому присутні як дивергентні, так і дилатаційні компоненти, що задаються покроковим процесом , з початковим елементом , та законом покрокового просторового розподілу швидкості горизонтальних деформацій для кожної з границь; трансформним компонентом ; і пошагово заданим просторовим розподілом припливу і відтоку речовини, яка виникає в наслідок зміни положення границі, - дивергентного компонента.

Розроблені математичні аспекти теорії і методів інтегрального аналізу геолого-геофізичних даних слугували теоретичною основою інформаційного забезпечення інтегральної інтерпретації комплексу геолого-геофізичних даних для пошуку і розвідки родовищ нафти і газу.

ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІНТЕГРАЛЬНОЇ ІНТЕРПРЕТАЦІЇ КОМПЛЕКСУ ГЕОЛОГО-ГЕОФІЗИЧНИХ ДАНИХ

Відповідно до задачі підвищення ефективності геофізичного супроводу геологорозвідувального процесу розвиток інформаційного забезпечення інтерпретації геолого-геофізичних даних має першорядне значення.

В основу концепції інформаційного забезпечення інтегральної інтерпретації покладені наступні принципи:

1. Формулювання поняття геологічної і фізико-геологічної моделей з встановленням зв'язків між ними.

2. Визначення поняття прямої і оберненої задачі інтегральної інтерпретації геофізичних даних.

3. Визначення вимог до методів розв'язку прямих і обернених задач геофізики в рамках єдиного підходу, що дозволяє природним шляхом переходити від розв'язку задачі для окремих геофізичних методів до задачі кількісної комплексної інтерпретації даних для декількох методів.

4. Обґрунтування оптимального комплексу геолого-геофізичних досліджень для вивчення нафтогазоносних структур.

Основним об'єктом геологічних досліджень є геологічне середовище і, як наслідок, при розробці схем автоматизованої кількісної комплексної інтерпретації, що є обчислювальною основою методів інтегральної інтерпретації, необхідно ґрунтуватися на параметризації геологічної моделі.

З огляду на те, що формування геологічного розрізу пов'язане з історичним процесом осадконакопичення, зміною його режимів у часі і вторинним тектогенезом, визначимо поняття, які можна використовувати для опису геометричних характеристик геологічного розрізу - .

...