СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЙ КООРДИНАТ ГЛУБИН МАРКЕРА ПРИ ПОСТРОЕНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к системе для построения геологической модели нефтяного или иного месторождения. В частности система относится к системе определения функционалов, представляющих собой сумму коэффициентов корреляции для комплекса кривых ГИС.
Уровень техники
Из уровня техники известен источник ЕА 200600036 A1, E21B 7/04, 30.12.2008, описывающий пакет программ, хранимых в памяти на автоматизированном рабочем месте или в другой вычислительной компьютерной системе, предназначенных для построения модели одиночной скважины.
Известен источник US 2007/0276604 A1, G01V 1/00, 29.11.2007, который раскрывает способ визуализации и организации данных месторождений нефти и газа. Способ раскрывает обработку каротажных диаграмм скважин, которая заключается в использовании растровых изображений каротажных диаграмм, которые переводятся в цифровой формат для последующего нанесения на них маркера.
Источник US 2010/0004864 A1 (прототип), G01V 9/00, 07.01.2010 раскрывает способ и систему для корреляции каротажных диаграмм, который заключается в том, что автоматически коррелируют данные множества каротажных диаграмм, описывающих информацию на различных участках местности.
Указанный прототип также как и заявленная система описывает обработку данных скважин, образующих группу, и выполнение с помощью специальных средств обработки корреляции данных, относительно положений данных скважин с использованием модулей вычисления.
Однако известная система не обеспечивает высокой точности определения местонахождения залежей полезных ископаемых, в частности нефтяных скважин, а также не позволяет вычислить положения глубин маркеров.
Раскрытие полезной модели
Задачей, на которое направлена заявленная полезная модель, является построение геологической модели с точным определением положений нефтяных или иных месторождений.
Техническим результатом является повышение точности вычислений параметров, используемых при построении геологической модели расположения нефтяных или иных месторождений.
Задача корреляции комплексов кривых ГИС предполагает наличие группы скважин, для которых проведены исследования ГИС методами, достаточными для стратиграфического и литологического анализа. Без ограничения общности, считается, что в результате этих исследований для каждой скважины группы получен набор кривых ГИС, по одной для каждого метода. Для построения геологической модели залежи важным этапом является прослеживание границ стратиграфических комплексов или литологических свойств. Эти границы могут быть выявлены вдоль скважин и продолжены на исследуемую площадь путем интерполяции. Такие границы, называемые маркерами, имеют на скважинах глубинные отметки, которые располагаются в местах совокупных особенностей кривых ГИС.
Система определения функционалов предназначена для нахождения глубин маркеров путем вычисления максимумов функционалов, характеризующих степень похожести комплексов кривых ГИС в точках маркеров на скважинах. Глубины маркера ищутся для скважин, не входящих в опорную группу, для которой указанные глубины предварительно заданы.
Фиг.1 иллюстрирует заявленную систему.
i
i
i
i
i
i
i
i
i
Поставленная задача достигается тем, что система для определения функционалов для комплекса кривых ГИС и обнаружения положения глубин маркеров содержит блок 1 определения скважин, который определяет скважину W и скважины, расположенные в заданной окрестности скважины W, при этом окрестность имеет радиус R, блок 2 определения отметки глубины маркера, который определяет отметку глубины маркера {z}, i=0,…,n на каждой скважине W и скважинах, расположенных в заданной окрестности скважины W, блок 3 определения значения функционала, который определяет значение функционала в точках, имеющих значение отметки глубины маркера {z}, блок 4 составления вектора градиента, который составляет вектор градиента для точек, имеющих значение отметки глубины маркера {z}, блок 5 сглаживания вектора градиента, который осуществляет сглаживание вектора градиента путем замены каждой из компонент вектора градиента на скважине W на среднее значение компонент векторов градиента на скважинах из окрестности радиуса R, блок 6 поиска большего значения функционала, который для отрезка заданной длины с начальной точкой отметки глубины маркера {z} в направлении вектора градиента с заданным шагом проводит поиск значения функционала С, большего, чем предыдущее найденное значение функционала С, и, если такое значение не найдено, то назначает текущее значение отметки глубины маркера {z} определенным, блок 7 уточнения значения отметки глубины маркера, который уточняет упомянутое определенное значение отметки глубины маркера {z} путем поиска большего значения отметки глубины маркера {z} в пределах заданного шага, блок 8 повторного сглаживания вектора градиента, который для отметки глубины маркера {z}, при котором значение функционала С является наибольшим осуществляет сглаживание вектора градиента путем замены каждой из компонент вектора на скважине W на среднее значение компонент из окрестности уменьшенного на заданную величину радиуса R, блок 9 сортировки отметок глубин маркера, который сортирует значения отметок глубин маркера {z} по глубине и блок 10 итерации, связанный с блоком 4 составления вектора градиента, блоком 5 сглаживания вектора градиента, блоком 6 поиска большего значения функционала, блоком 7 уточнения значения отметки глубины маркера, блоком 8 повторного сглаживания вектора градиента и блоком 9 сортировки отметок глубин маркера по глубине, блок итерации циклически повторяет процедуры связанных с ним блоков до тех пор, пока не будет получено сведений о том, что не найдено большее значение функционала С.
Система позволяет для набора маркеров, выбранных в качестве начального решения, вычислить их глубины на каждой скважине, которые обеспечивают наилучшую суммарную корреляцию. Для каждого маркера, входящего в набор, определяется функционал, представляющий собой сумму коэффициентов корреляции комплекса методов ГИС для пар скважин, расположенных не далее заданного расстояния друг от друга. Для этого функционала вычисляются частные производные и, полученный таким образом, вектор сглаживается и используется для нахождения большего значения функционала на некотором отрезке вдоль этого вектора. Если большего значения не найдено, то последнее положение отметок маркера считается решением задачи, а если найдено, но производится сглаживание точки решения и процесс повторяется снова. На каждой итерации процедур производится сортировка глубин маркеров.
i
i
Система, описываемая здесь, позволяет обеспечить нахождение глубин маркеров путем вычисления максимумов функционалов, характеризующих степень похожести комплексов кривых ГИС в точках маркеров на скважинах. А именно, пусть {z}, i=0,…,n глубинные отметки на скважинах W. Определим функционал на n-мерном пространстве следующим образом:
,
a
i
j
k
где B(i,j) - функция, принимающая значение 1, если расстояние между скважинами i и j меньше или равно заданного значения R, и 0, если это расстояние больше R,  C(z, z) - коэффициенты корреляции комплекса методов ГИС {F}, k=0,…,m, вычисляемые по формуле:
k
i
j
i
j
Здесь через C(z,Z) обозначен коэффициент корреляции для k-того метода ГИС в точках z и z на скважинах i и j, соответственно. Этот коэффициент принимает значения от -1 до 1 и вычисляется по следующей формуле:
k,j
где F- кривая k-го метода на i-той скважине.
Максимумы этих функционалов находятся с использованием метода градиентного спуска (в данном случае, подъема), который состоит в вычислении вектора градиента, координатами которого являются частные производные функционала, и последующем поиске наибольших значений вдоль этого вектора. Для нейтрализации типичных проблем применения метода градиентного спуска, реализуется специальный прием "встряхивания" промежуточных решений алгоритма, сводящийся к сглаживанию текущей точки решения и текущего вектора градиента. Такое сглаживание выполняется с заданным, уменьшающимся на каждой итерации, коэффициентом, и на последних итерациях алгоритма практически не происходит. Сглаживание производится, например, методом скользящего среднего в окне, причем коэффициентом сглаживания, в этом случае, является радиус окна. Поскольку при изменении текущей точки решения ее глубины на некоторых скважинах могут сильно отклониться от глубин на других скважинах и оказаться ближе по глубине к другим маркерам набора, то производится сортировка глубин маркеров набора на каждой скважине. В результате этой сортировки глубины, соответствующие одному маркеру набора, могут быть присвоены другому. Этот простой прием позволяет уменьшить разброс глубин маркеров на разных скважинах.