Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Компьютерная система для имитации и интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Компьютерная система для имитации и интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований"

□□3448834

На правах рукописи

СОБОЛЕВ Андрей Юрьевич

КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИМИТАЦИИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КАРОТАЖНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ

25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК 2008 1 5 о КТ 2008

003448834

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука Сибирского отделения РАН

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Ельцов Игорь Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Филатов Владимир Викторович

Защита состоится 23 октября 2008 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 003.068.03 при Учреждении Российской академии наук Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука Сибирского отделения РАН, в конференц-зале.

Адрес: пр-т Ак. Коптюга, 3, Новосибирск-90, 630090 Факс: (383) 333-25-13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНГГ СО РАН

Автореферат разослан 19 сентября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент Антонов Евгений Юрьевич

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения РАН (г. Красноярск)

к.г.-м.н.

H.H. Неведрова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объект исследования — программно-алгоритмическая база метода высокочастотных индукционных каротажных изопараметрических зондирований (ВИКИЗ) на предмет создания компьютерной системы для имитации и интерпретации данных зондирований в скважинах, вскрывающих нефте- и газонасыщенные коллекторы.

Цель исследования — автоматизация и повышение достоверности определения параметров геоэлектрического разреза путем разработки программно-алгоритмического комплекса для моделирования, обработки, количественной интерпретации и визуализации данных высокочастотного электромагнитного каротажа.

В соответствии с целью исследования была поставлена следующая техническая задача: разработать компьютерную систему для имитации, визуализации и количественной Интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований (ВИКИЗ) с использованием нейросетевого моделирования. Поставленная задача решалась поэтапно:

1. Проанализировать возможности методов нейросетевого моделирования применительно к задаче имитации данных электромагнитного каротажа, обосновать и выбрать эффективные средства создания нейросетевых аналогов прямых задач ВИКИЗ.

2. Разработать и программно реализовать алгоритм выделения пластов по данным высокочастотного изопараметрического каротажного зондирования, базируясь на решении прямой задачи ВИКИЗ для горизонтально-слоистой среды и физическом анализе поведения разности фаз при пересечении границ.

3. Разработать компьютерную автоматизированную систему обработки, визуализации и количественной интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований в классе горизонтально-слоистых моделей с цилиндрически-слоистым проникновением.

4. Разработать средства взаимодействия с распространенными интерпретационными системами обработки данных ГИС. Фактический материал и методы исследования. Исследования

базировались, главным образом, на математическом моделировании, сопровождающемся оценками точности и тестированием программ. В работе использовались апробированные и хорошо зарекомендовавшие себя математические методы информационного анализа, линейной и нелинейной минимизации, вычисления статистических характеристик.

Теоретической основой решения поставленных задач служат теория нейронных сетей и статистическая теория интерпретации.

Для опробования процедур автоматической интерпретации привлекался экспериментальный материал по каротажным зондированиям методом ВИКИЗ, полученный при непосредственном участии автора на месторождениях Среднего Приобья, Средней Азии, Китая и др., содержащих нефте- и газонасыщенные коллекторы.

Наряду с разработанными лично автором и в соавторстве методическими и программно-алгоритмическими средствами в работе использовались программы М. И. Эпова, И. Н. Ельцова, М. Н. Никитенко, В. Н. Глинских, Г. А. Борисова (ИНГГ СО РАН, Новосибирск), В. А. Охонина (ИБФ СО РАН, Красноярск).

Для верификации программного обеспечения проводился сравнительный анализ расчетов синтетических данных по программам, предоставленным названными авторами. Возможности разработанных методов, средств математического моделирования и интерпретации изучены в процессе обработки сотен каротажных диаграмм, полученных на Когалымском, Федоровском и других месторождениях. Алгоритмы и программы прошли проверку и внедрены в 35 организациях России, Китая, Казахстана, Узбекистана и Туркменистана (ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Татнефтегеофизика», ОАО «Казпромгеофизика», «Туркменнебит-геофизика», «Shengli Oil Field Well Logging Company» и др.). Соискателем выполнен большой объем по внедрению метода ВИКИЗ и системы интерпретации МФС ВИКИЗ в России и за рубежом.

Защищаемые научные результаты

1. Обоснование возможности и эффективности использования метода нейросетевого моделирования для имитации данных электромагнитного каротажа; алгоритм имитации данных электромагнитного каротажа на основе нейросетевого моделирования и его программная реализация.

2. Алгоритм выделения пластов и снятия существенных значений по данным ВИКИЗ и его программная реализация. Частные решения задач профилирования высокочастотным индукционным зондом слоя и профилирования одной границы, полученные на основе решения для определения компонент электромагнитного поля произвольного магнитного диполя (Табаровский, 1975; Эпов, 1979).

3. Компьютерная система имитации, обработки, визуализации и количественной интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований МФС ВИКИЗ.

4. Решение нестандартных задач определения параметров около-скважинного пространства и построение высокодетальных геоэлектрических разрезов:

а) изучение эволюции зоны проникновения фильтрата буровой жидкости по измерениям в скважинах с горизонтальным завершением и определение параметров разреза как функции времени;

б) определение параметров техногенных изменений в около-скважинном пространстве для скважины со стеклопластиковой обсадкой.

Научная новизна и лнчный вклад 1. Разработана компьютерная система для имитации, визуализации и

количественной интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований (ВИКИЗ).

— Показана возможность и обоснована эффективность использования метода нейросетевого моделирования для имитации данных электромагнитного каротажа.

— Основываясь на теоретическом решении задачи профилирования высокочастотным индукционным зондом слоя и одной границы, разработан и программно реализован алгоритм выделения пластов по данным ВИКИЗ.

— Предложена интерпретация ЬАБ-стандарта и реализована интеграция системы МФС ВИКИЗ в наиболее распространенные пакеты обработки данных геофизических исследований в скважинах.

Теоретическая и практическая значимость. Созданная компьютерная система автоматизированной интерпретации данных высокочастотного электромагнитного каротажа МФС ВИКИЗ используется в лабораториях научно-исследовательских институтов и в производственных организациях при полевых исследованиях методом ВИКИЗ. Алгоритмическую основу системы составляют нейросетевые методы решения прямых задач и алгоритм выделения пластов.

Результаты исследований реализованы в промышленном программном комплексе МФС ВИКИЗ, который поставляется с аппаратурой ВИКИЗ и АЛМАЗ. Научно-производственным предприятием геофизической аппаратуры «Луч» (Новосибирск) выпущено более 600 комплектов аппаратуры, которая эксплуатируется в России, Китае, Казахстане, Узбекистане и Туркменистане.

Многофункциональная система обработки и интерпретации МФС ВИКИЗ используется в учебном процессе в Новосибирском госу-

дарственном университете, Иркутском государственном техническом университете, Томском политехническом университете и Уральской горно-геологической академии.

Внедрение результатов в производственные организации и высшие учебные заведения подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись на:

— международных научных форумах: Международных научных студенческих конференциях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 1996, 1997, 1998), II Международном геофизическом конгрессе Казахстана (Казахстан, Алматы, 1998), Международной конференции молодых ученых и специалистов «Геофизика-99» (Санкт-Петербург, 1999), 43-м ежегодном заседании Союза профессиональных каротажников БР\¥ЬА (Япония, Оисо, 2002), I, IV Международных конференциях «Обратные задачи: Моделирование и имитация» (Турция, Фетхие, 2002, 2008), Международной конференции по математическим методам в геофизике «ММГ-2003» (Новосибирск, 2003), Форуме общества геофизиков-исследователей БЕС, посвященном 70-летию академика Гольдина С. В. (Бердск, 2006), Международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2008» (Новосибирск, 2008) и других;

— всероссийских семинарах и конференциях: Всероссийской научно-практической конференции «Состояние и пути развития высокочастотного электромагнитного каротажа» (Новосибирск, 1998), Всероссийской научно-практической конференции «Пути развития и повышения эффективности технологий электрических и электромагнитных методов изучения нефтегазовых скважинах» (Новосибирск, 1999), Всероссийской конференции «Теория и практика электромагнитных методов исследований земной коры и околоскважинного пространства» (Новосибирск, 2000), Научном симпозиуме «Новые технологии в геофизике» (Уфа, 2001), Всероссийской конференции «Геофизические исследования в нефтегазовых скважинах» (Новосибирск, 2002) и других;

— региональных конференциях, а также семинарах Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука.

Материалы диссертации полностью изложены в 24 публикациях, из них 7 статей в российских и зарубежных научных журналах, в том числе в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией — 6 («Каротажник», 1999, №№54, 57; 2000, №74; 2006, №9; 2008, №2; «Геология и геофизика», 2004, Т. 45, № 8), 7 публикаций в трудах и материалах научных конференций.

Исследования проводились в соответствии с планами НИР Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН по программам фундаментальных исследований СО РАН: на 1998-2000 г. (номер гос. регистрации 01980003021), на 2001-2003 г. (номер гос. регистрации 01200101571), на 2004-2006 г. (№28.7.2). Исследования поддержаны грантами РФФИ — № 03-05-64210, № 04-05-64414, № 06-05-64748.

Благодарности. Автор благодарен своим коллегам Ю. Н. Антонову, Е. Ю. Антонову, В. Н. Глинских, М. Н. Никитенко, К. В. Сухоруковой, В. Н. Ульянову за содержательные и плодотворные обсуждения и помощь при выполнении работы, и всем сотрудникам Лаборатории электромагнитных полей за постоянную моральную и техническую поддержку. Программная реализация разных поколений МФС ВИКИЗ оказалась возможной благодаря сотрудничеству и помощи

A. М. Пестерева, А. А. Власова, М. А. Пудовой, А. Н. Фаге, О. А. Екимовой и С. С. Крайниковского.

Автор выражает признательность генеральному директору НПП ГА «Луч» К. Н. Каюрову, сотрудникам НПП ГА «Луч» В. Н. Еремину и

B. Т. Лаврухову за постоянное внимание и предоставленные соискателю возможности в практической реализации научных результатов.

Неоценимую помощь в подборе фактического материала и внедрении программных и методических разработок в производство оказали геофизики нефтяных и геофизических компаний Н. К. Глебочева, И. Д. Драпчук, М. П. Пасечник, В. Ю. Матусевич, К. В. Короткое,

A. Р. Рахматуллина, Линь Фенг и Линь Хуаген.

Процедуры нейросетевой имитации сигналов ВИКИЗ создавались при участии К. В. Симонова и с использованием программ

B. А. Охонина.

Интеграция системы МФС ВИКИЗ в наиболее распространенные пакеты обработки данных геофизических исследований в скважинах проходила при активном творческом участии разработчиков этих систем: Е. В. Ошибкова, С. В. Красильникова, В. М. Кабанова, В. Г. Тульчинского, М. Д. Красножона.

Автор глубоко признателен академику РАН М. И. Эпову, оказавшему большое влияние на формирование научных взглядов соискателя, за всестороннюю поддержку и постоянное внимание к работе.

И особую признательность автор выражает научному руководителю д.т.н. И. Н. Ельцову, без постоянного участия которого эта работа не состоялась бы.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и двух приложений. Всего 201 страница, 56 рисунков и 17 таблиц. Библиография содержит 110 наименований.

Последовательность изложения материалов в диссертации обусловлена логикой выполненных исследований, включающих следующие основные задачи:

— развитие методов и средств имитации и количественной интерпретации данных ВИКИЗ;

— создание многофункциональной системы обработки и интерпретации каротажных диаграмм МФС ВИКИЗ;

— практическое применение разработанных средств для решения геофизических задач.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. НЕЙРОСЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ВИКИЗ

Алгоритмы интерпретации данных эксперимента часто базируются на минимизации отклонений синтетических сигналов от измеренных величин в пространстве модельных параметров. В геоэлектрике процесс минимизации является целенаправленным итерационным перебором сигналов при различных значениях геоэлектрических и геометрических характеристик среды, при этом эффективность и скорость инверсии в первую очередь обусловлены ресурсными характеристиками (быстродействие, используемая память) программ решения соответствующих прямых задач. Поэтому проблема ускорения при вычислении синтетических каротажных диаграмм является предметом усилий многих исследователей.

Одним из перспективных способов приближенного моделирования является метод нейронных сетей. Идея, положенная в основу этой работы, — оставив процесс минимизации классическим, подменить прямую задачу ВИКИЗ на ее нейросетевой аналог.

В разделе 1.1 приведены общие принципы организации нейронных сетей. Работа с моделями нейронных сетей началась с публикации Мак-калока и Питтса (McCulloch, Pitts, 1943), которые предложили концепцию формального нейрона и доказали, что сеть, составленная из этих нейронов, эквивалентна по вычислительной мощности машине Тьюринга.

..............................................Формальный нейрон суммирует

: входные сигналы с определенными ве-Ä сами и применяет к сумме пере-

= 2,а,-^F(s.o)—^ , - ч л

Pi • даточную (нелинейную) функцию;

"ттар Нейрс" нейроны объединяются в сеть, наиболее

- ................! распространена послойная организация

сети, когда нейроны каждого слоя полу-Рис. 1. Ячейка нейронной сети чают на вход результат предыдущего

слоя и выход передают на следующий.

В разделе 1.1.2 обоснована применимость метода нейронных сетей. Существует много вариантов утверждения об аппроксимационных возможностях нейросетей (Gybenko, 1989; Hornik, Stinchcombe, White, 1989; Gilev, Gorban, 1996 и др.), в наиболее общем виде это сформулировано в работе (Горбань, 1998), где доказано, что для аппроксимации непрерывных функций многих переменных достаточно нейросети с произвольной нелинейной функцией одного переменного.

Обучение нейронной сети (раздел 1.1.3) состоит в минимизации штрафа как неявной функции связей. Технике такой оптимизации (разделы 1.1.4-1.1.6) посвящена обширная литература (Ackley, Hinton, Sejnowski, 1985; Zurada, 1992; Haykin, 1994; Горбань, 1990; Горбань, Россиев, 1996 и др.).

Для первых опытов (раздел 1.1.7) был выбран и реализован один из наиболее распространенных и универсальных алгоритмов обучения — back propagation (Rumelhart, Hinton, Williams, 1986), или алгоритм встречного распространения. Моделировалась функция кажущегося сопротивления ВИКИЗ и исследовалось, как зависит ошибка подбора от размера сети и времени обучения; для сети из 30 нейронов ошибка составляет доли процента.

Но это одномерная функция, а для больших размерностей время обучения возрастает неприемлемо. Был выбран комплекс «Модели», разработанный Охониным В. А. в Институте вычислительного моделирования СО РАН и Институте биофизики СО РАН (Красноярск) и реализующий обобщение алгоритма back-propagation — алгоритм двойственного функционирования (Охонин, 1987). Основная особенность алгоритма — обучающие примеры подаются не по одному, а учитываются все вместе на каждом шаге алгоритма. Описанию алгоритма двойственного функционирования и программного комплекса «Модели» посвящены разделы 1.2-1.3.

В разделе 1.4 обоснован диапазон изменения параметров модели. Для трехпараметрической задачи (с фиксированными параметрами сква-

жины) диапазон каждого параметра разбивался на поддиапазоны логарифмически равномерно, и в узлах сетки, которых около 24 ООО, рассчитывалась прямая задача. Для обучения использовалась десятипроцентная выборка; контроль точности показывал, что этого достаточно для выполнения условий как по ошибке, так и по гладкости аппроксимации. Количество нейронов в сети — 321.

Для четырехпараметрической задачи использовались 8 ООО значений для параметров, логарифмы которых случайно распределены. Число нейронов — 1000.

Рис. 2. Ошибки подбора

На рис. 2 показаны ошибки для среднего зонда на двумерном срезе четырехмерной функции в зависимости от сопротивлений пласта и скважины при фиксированных параметрах зоны проникновения. Как видно, показания зонда мало зависят от сопротивления скважины в широком диапазоне. Относительная ошибка везде менее 1%, кроме случая, когда сопротивление скважины — сотые доли Ом-м, а пласта — выше 100 Ом-м. Но здесь сигнал мал, и абсолютная ошибка мала.

Таблица 1

Номер зонда 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ср. отклонение. % 0,89 0,43 0.11 0,12 0,22 0,45 0,72 0,15 0.70

Нейросеть строилась для каждого зонда независимо, в табл. 1 показаны достигнутые ошибки восстановления, причем наибольшие ошибки приходятся на контрастные границы диапазонов; в рабочей области они меньше в 5 раз. Такое качество достаточно для интерпретации.

Построенный нейросетевой аналог прямой задачи ВИКИЗ оказался быстрее обычной задачи более чем в 6 000 раз.

Глава 2. ВЫДЕЛЕНИЕ ПЛАСТОВ

Одна из важнейших задач геофизических исследований скважин — выделение и идентификация однородных интервалов (пластов). Внутри этих интервалов данные каротажных диаграмм усредняются, и «средне-пластовые» значения приписываются пласту. Сценарий дальнейшей геофизической интерпретации и определение подсчетных параметров в значительной степени зависят от корректности процедуры выделения пластов. В практике ГИС эта задача решается различными методами. Часто при выделении пластов за основу принимается вертикальный градиент электрического сопротивления, данные гамма-каротажа (ГК), а также измерения потенциала самополяризации (ПС). Мы использовали для выделения пластов только данные ВИКИЗ.

Задача выделения пластов и снятие существенных значений решалась поэтапно:

— Построение теоретического решения задачи профилирования высокочастотным индукционным зондом слоя и одной границы, исследование модельных сигналов.

— Разработка алгоритмов выделения пластов и снятия «среднепласто-вых» значений.

— Численное двумерное моделирование сигналов ВИКИЗ для типичных моделей геологических разрезов, тестирование алгоритма выделения пластов.

— Опробование алгоритмов на практических данных, полученных в скважинах на территории Западной Сибири.

Построение алгоритмов выделения границ пластов базируется на решении прямой задачи ВИКИЗ для горизонтально-слоистой среды, физическом анализе поведения разности фаз при пересечении границ и изучении соответствующих синтетических диаграмм.

Исходную двумерную модель среды с помощью алгоритма расстановки границ разбивают на пласты, в которых снимают существенные значения, минимизируя влияние вмещающих пород и получая набор одномерных цилиндрически-слоистых моделей (раздел 2.1).

Для выделения и идентификации пластов из решения для компонент электромагнитного поля произвольного магнитного диполя построено решение прямой задачи для горизонтально-слоистой модели: пласт между надопорным и подстилающим слоями. Получено частное решение для одной границы (раздел 2.2).

На основе физического анализа поведения электромагнитного поля при профилировании горизонтальной границы предложен простой кри-

терий расстановки границ (раздел 2.3) — коэффициент вертикального разрешения, являющийся суммой логарифмических производных (рис. 3):

1 5 Э 1п | |

т/г = - 2_,-< = 1,2,3,4,5 — номера зондов ВИКИЗ,

51=1 дг

£— измеренный сигнал, г — расстояние по скважине.

Построен алгоритм выделения пластов и снятия существенных значений по данным ВИКИЗ. Предложены автоматические процедуры, реализующие разработанный алгоритм.

Выполнена проверка работы процедур на синтетических диаграммах (раздел 2.4). Показано, что ошибки восстановления истинных положений границ в подавляющем большинстве случаев не превышают шага дискретизации.

Алгоритм опробован на практических данных в терригенных разрезах (раздел 2.5), и показана его эффективность. Выполнена обработка большого объема практических диаграмм по скважинам Федоровского и других месторождений Среднего Приобья.

1.4 1.2 1 08 06 0.4 02 Л<Р, град 26 24 22 20 18 16 14 12 10

■---- зонд 0.5 м ■—■—■ зонд 0.7 м ■—•— зонд 1.0 м •—»— зонд 1.4 м —■ зонд 2.0 м коэфф. верт. разрешения --- пороговое значение — границы пластов

ш_ Г ' ы — - , — —

1 ¡~ — ' У тп 1 уь / V1

, а .-^"к — м Л

—1 ¿А 1 у ■У -

Ч/ У Ъсг J

1—^

2070 2075 2080 2085 2090 2095 г,м

Рис. 3. Выделение пластов по практическим каротажным диаграммам

Открывающиеся меню г,

к ^ Панель инструментов

Панель Панель Панель Панель

дополнительных диаграмм \ результатов оценок

методов ВИКИЗ Строка инверсии

Рис. 4. Интерфейс МФС ВИКИЗ

Глава 3. РАЗВИТИЕ

ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Первые успешные испытания аппаратуры ВИКИЗ прошли в 80-е годы XX столетия. Через 10 лет началось масштабное промышленное внедрение, стала актуальной задача оперативной интерпретации получаемых данных. Первое поколение системы интерпретации МФС ВИКИЗ было разработано для первых персональных компьютеров в системе MS DOS. Современный интерфейс системы представлен на рис. 4. По сравнению с применявшимися ранее палеточными методами компьютеризированная интерпретация привела к повышению достоверности и оперативности обработки экспериментальных данных. Система МФС ВИКИЗ успешно внедрялась в практику десятков геофизических предприятий для исследований в скважинах при непосредственном уча-

стии соискателя (ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Татнефтегеофизика», ОАО «Казпромгеофизика», «Туркменнебитгеофизика», «Shengli Oil Field Well Logging Company» и др.).

Высокое пространственное разрешение ВИКИЗ и развитые программно-алгоритмические средства позволили решить целый ряд нестандартных задач по детальному изучению околоскважинного пространства. В диссертации рассмотрен пример поточечной инверсии в случае, когда свойства пласта плавно меняются по латерали в горизонтальной скважине (раздел 3.5).

Рис. 5. Скважина с горизонтальным завершением. Результаты интерпретации

При бурении горизонтальной скважины на Федоровском месторождении проведена серия промежуточных каротажей с перекрытием, что впервые позволило проследить эволюцию зоны проникновения и формирование окаймляющей зоны. Определены параметры прискважинной области как функция времени в течение девяти суток после вскрытия пласта. Эти работы дали толчок к развитию нового направления — электрогидродинамического моделирования.

Другой пример — тестовая скважина в восточном Китае, которая обсажена стеклопластиковой трубой, а затрубное пространство засыпано пластиковыми шариками. Влияние такой конструкции на зонды индукционного каротажа относили к погрешности измерений; с помощью ВИКИЗ впервые были изучены параметры прискважинного пространства (раздел 3.7).

Были подобраны сопротивления узкой прискважинной зоны. Затем было зафиксированно полученное среднее значение сопротивления — около 1.5 Ом-м — и определялась толщина. Разброс параметров невелик, доверительный интервал очень узкий, что говорит о высоком качестве подбора.

(гто -367.6 10.0 100.0 А 0.2 0.4 0.6 0.8 А0 1 0 2 0.3

Рис. 6. Скважина со стеклопластиковой обсадкой. Результаты интерпретации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом работы является создание компьютерной системы для имитации и интерпретации данных высокочастотных электромагнитных зондирований в скважинах, вскрывающих нефте- и газонасыщенные коллекторы, направленной на автоматизацию и повышение достоверности определения параметров геоэлектрического разреза.

Разработанная на основе созданных соискателем алгоритмов и процедур компьютерная система автоматизированной интерпретации

данных высокочастотного электромагнитного каротажа МФС ВИКИЗ имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими системами обработки данных ГИС. Во-первых, это единственная на настоящее время система, позволяющая количественно интерпретировать данные метода ВИКИЗ, обеспечивая полный цикл обработки: импорт данных, визуализацию, трансформации и сглаживание, выделение пластов по данным ВИКИЗ и снятие существенных значений, автоматическую и ручную инверсию, оценку достоверности и экспорт результатов. Во-вторых, система позволяет обрабатывать данные, полученные в самых разных геологических условиях в разведочных и эксплуатационных скважинах, бурящихся в терригенных и карбонатных отложениях с применением пресных глинистых буровых растворов, высокопроводящих растворов на биополимерной основе, непроводящих растворов на нефтяной основе. В-третьих, система позволяет в едином интерфейсе обрабатывать данные, полученные любыми выпущенными на основе технологии ВИКИЗ приборами — классическими пятизондовыми кабельными приборами, девятизондовыми устройствами ВЭМКЗ, автономными приборами АЛМАЗ и AJIMA3-2, приборами каротажа во время бурения ВИКПБ. В-четвертых, реализована интеграция системы МФС ВИКИЗ в наиболее распространенные пакеты обработки данных геофизических исследований в скважинах (СИАЛ-ГИС, GeoOffice Solver, ГеоПоиск, Gintel, ПРАЙМ, Select). В-пятых, система прошла серьезную проверку практикой и используется в профильных организациях при полевых исследованиях методом ВИКИЗ в скважинах, вскрывающих нефте- и газонасыщенные коллекторы. Алгоритмы и программы прошли проверку и внедрены в 35 организациях России, Китая, Казахстана, Узбекистана и Туркменистана. Простота в эксплуатации и дружественный интерфейс являются хорошими предпосылками для обучения студентов-геофизиков; многофункциональная система обработки и интерпретации МФС ВИКИЗ используется в учебном процессе в ряде профильных ВУЗов.

Разработаные процедуры имитации данных электромагнитного каротажа на основе нейросетей более чем в 6 ООО раз превосходят существующие решения по скоростным характеристикам при достаточной для практической интерпретации точности.

Алгоритм выделения пластов только по данным ВИКИЗ, основанный на теоретическом решении задачи профилирования высокочастотным индукционным зондом слоя и одной границы, создан впервые и отличается простотой реализации при достаточной

эффективности: ошибки восстановления истинных положений границ в подавляющем большинстве случаев не превышают шага дискретизации.

Разработанные программно-алгоритмические средства были применены для интерпретации данных ВИКИЗ в боковых стволах, бурящихся с применением высокопроводящих буровых растворов в Сургутском регионе, и скважин с горизонтальным завершением Нижневартовского региона. По данным повторных измерений ВИКИЗ в скважинах с горизонтальным завершением Федоровского месторождения изучена эволюция параметров зоны проникновения фильтрата буровой жидкости и определены параметры разрезов как функция времени. Выполнена обработка практических диаграмм ВИКИЗ, полученных в высокоомном карбонатном разрезе Волго-Уральского региона. По данным ВИКИЗ определены параметры техногенных изменений в околоскважинном пространстве для скважины со стеклопластиковой обсадкой (восточный Китай).

Метод нейросетевого моделирования показал свою эффективность для имитации данных электромагнитного каротажа и позволил кардинально ускорить прямую задачу ВИКИЗ. Перспективным представляется создание нейросетевых аналогов прямых задач для методов наземной электроразведки, где требования к эффективности стоят еще острее в связи с большими объемами регистрируемых измерений.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ельцов И.Н., Эпов М.И., Ульянов В.Н , Никитенко М Н., Соболев АЛО., Пестерев A.M. Анализ и инверсия каротажных диаграмм в системе МФС ВИКИЗ-98 // Каротажник. - 2000. - № 74. - С. 70-84.

2. Технология исследования нефтегазовых скважин на основе ВИКИЗ. Методическое руководство / Ред. Эпов М.И., Антонов Ю.Н. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ СО РАН - 2000. - 121 с.

3 Epov M.I., Antonov Yu.N., Yeltsov I.N., ..., Sobolev A.Yu. and others. VIKIZ Method for Logging Oil and Gas Boreholes II Novosibirsk: Branch "Geo" of the Publishing House of the SB RAS. - 2002. - 112 p.

4. Epov M., Yeltsov I., Glebocheva N., Antonov Yu., Penkovsky V., Lukyanov E., Sobolev A., and Ulyanov V. Time Evolution of the Near Borehole Zone in Sandstone Reservoir through the Time-Lapse Data of High-Frequency Electromagnetic Logging II Petrophysics. - 2002. - Vol. 43, No 2. - P. 121-122.

5. Эпов М.И., Ельцов И.Н., Кашеваров A.A., Соболев А.Ю., Ульянов В.Н. Эволюция зоны проникновения по данным электромагнитного каротажа и гид-

родинамического моделирования II Геология и геофизика. - 2004. - Т. 45 - № 8. -С. 1031-1042.

6. Екимова О.А., Соболев А.Ю., Ельцов И.Н. Инверсия данных электромагнитного каротажа в классе моделей с непрерывным распределением УЭС II Каротажник. - 2008 - № 2. - С. 53-58.

7. Ельцов И.Н., Соболев А.Ю., Неделько В.М. Конкретизация LAS-стан-дарта и программа LAS-MAKER // Каротажник. - 1999. - № 54. - С. 75-83.

8. Соболев А. Ю., Ельцов И. Н., Симонов К. В. Нейросетевое моделирование сигналов ВИКИЗII Каротажник. - 2006. - № 9. - С. 136-152.

9. Эпов М.И., Ельцов И.Н., Соболев А.Ю. Выделение пластов в терриген-ном разрезе по данным ВИКИЗ II Каротажник. - 1999. - №57. - С. 58-69.

10 Ельцов И.Н., Соболев А.Ю. Автоматизированная оценка радиального распределения электропроводности в пластах-коллекторах по данным высокочастотных индукционных каротажных зондирований И Состояние и пути развития высокочастотного электромагнитного каротажа. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. ННЦ ОИГГМ СО РАН. - 1998. - С. 56-59.

11. Соболев А.Ю. Выделение и оценка параметров пластов-коллекторов по данным высокочастотных индукционных каротажных зондирований И Студент и научно-технический прогресс: Геология. Материалы XXXVI Международной научной студенческой конференции 20-25 апреля 1998 г. -Новосибирск: НГУ. - 1998. - С. 31-32.

12. Петров А. Н„ Каюров К. Н„ Эпов М. И , Ельцов И. Н., Соболев А.Ю. Новый программно-аппаратурный девятизондовьш комплекс высокочастотного электромагнитного каротажа II Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ. - 1999. - С. 122-130.

13. Соболев А.Ю., Жмаев С.С. Статистический анализ зондов ВИКИЗ II Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. - Новосибирск. Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ. - 1999. - С. 242-244.

14. Охонин В. А , Симонов К. В , Эпов М. И., Ельцов И. Н., Соболев А.Ю. Нейросетевое моделирование сигналов ВИКИЗ И Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ. - 1999. - С. 79-85.

15. Yeltsov I.N., Epov M.I., Okhonin V.A., Simonov K.V., Sobolev A.Yu. Neural Network Modeling Of Electromagnetic Response И 25th General Assembly EGS: Geophysical Research Abstracts. - Nice, France, 24-29 April, 2000. - Vol. 2. - ISSN 1029-7006.

16. Крайниковский С. С., Власов А. А., Гарке Ю. С., Соболев А. Ю., Пудова М. А. Визуализация геофизических данных в системе комплексной интерпретации II Технологии Microsoft в теории и практике программирования, 1-2 марта 2008 г.: Тез. докл. конф. - Новосибирск, 2007. - С. 125-126.

Технический редактор О.М. Вараксина Подписано к печати 26.08.2008 Формат 60x84/16. Бумага офсет № 1. Гарнитура Тайме. _Печ. л. 0,9. Тираж 120. Заказ № 13._

ИНГГ СО РАН, ОИТ. 630090, Новосибирск, пр-п. Ак. Коптюга, 3.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Соболев, Андрей Юрьевич

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.

СПИСОК ТАБЛИЦ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. НЕЙРОСЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

СИГНАЛОВ ВИКИЗ.

1.1. Общие принципы организации нейронных сетей

1.1.1. Нейронные сети.

1.1.2. Обоснование применимости метода нейронных сетей

1.1.3. Обучение нейронной сети.

1.1.4. Персептрон Розенблатта.

1.1.5. Сеть Хопфилда.

1.1.6. Алгоритм двойственного функционирования

1.1.7. Обучение нейросетей на простейших моделях

1.2. Математическая регрессионная модель объекта

1.3. Программное обеспечение. Комплекс «Модели»

1.4. Выбор базовых моделей геологических сред.

1.5. Моделирование ВИКИЗ.

1.5.1. Восстановление функции.

1.5.2. Анализ точности решения.

1.5.3. О возможности аппроксимации сигналов в моделях с большим числом параметров.

1.5.4. Погрешности задачи на случайной сетке.

1.5.5. Анализ ресурсоемкое™ полной и нейросетевой задач

1.6. Выводы.

Глава 2. ВЫДЕЛЕНИЕ ПЛАСТОВ

2.1. Геоэлектрическая модель.

2.2. Магнитное поле в слоистой модели.

2.2.1. Решение для двух границ.

2.2.2. Решение для одной границы.

2.3. Анализ решения и коэффициент вертикального разрешения

2.4. Тестирование алгоритма на синтетических каротажных диаграммах.

2.5. Обработка практических диаграмм.

2.6. Формирование «среднеплановых» кривых зондирований

2.7. Выделение пластов и снятие отсчетов в системе

МФС ВИКИЗ.

2.8. Выводы.

Глава 3. РАЗВИТИЕ

ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ . 78 3.1. Многофункциональная система МФС ВИКИЗ

3.2. Введение в проблему интерпретации данных.

3.3. Инверсия в моделях с плавным распределением УЭС

3.3.1. Постановка задачи интерполяции данных геоэлектрических моделей

3.3.2. Описание общего вида функции.

3.3.3. Обоснование выбора общего вида функции и применимости подхода.

3.4. Интеграция МФС ВИКИЗ с другими интерпретационными системами.

3.4.1. Стандарт LAS.

3.4.2. Работа под управлением другой системы.

3.4.3. СИАЛ-ГИС

3.4.4. GeoOffice Solver.

3.4.5. ГеоПоиск.

3.4.6. Системы Gintel, ПРАЙМ, Select.

3.5. Повторные измерения в горизонтальных скважинах

3.6. Особенности ВИКИЗ в карбонатном разрезе.

3.6.1. Влияние диэлектрической проницаемости на сигналы ВИКИЗ

3.7. ВИКИЗ для решения задач определения характеристик техногенных изменений в прискважинной зоне

3.7.1. Оценка параметров трещиноватых карбонатных пластов.

3.7.2. Инверсия в интервалах развития трещиноватости

3.7.3. Интерпретация данных ВИКИЗ в скважине с пластиковой обсадкой.

3.8. Обработка данных девятизондовой модификации

ВИКИЗ.

3.8.1. ВЭМКЗ в скважинах Лянторского месторождения

3.8.2. ВЭМКЗ в скважинах Нижневартовского региона

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Компьютерная система для имитации и интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований"

Объект исследования — программно-алгоритмическая база метода высокочастотных индукционных каротажных изопараметрических зондирований (ВИКИЗ) на предмет создания компьютерной системы для имитации и интерпретации данных зондирований в скважинах, вскрывающих нефте- и газонасыщенные коллекторы.

Цель исследования — автоматизация и повышение достоверности определения параметров геоэлектрического разреза путем разработки программно-алгоритмического комплекса для моделирования, обработки, количественной интерпретации и визуализации данных высокочастотного электромагнитного каротажа.

В соответствии с целью исследования была поставлена следующая техническая задача: разработать компьютерную систему для имитации, визуализации и количественной интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований (ВИКИЗ) с использованием нейросетевого моделирования. Поставленная задача решалась поэтапно:

1. Проанализировать возможности методов нейросетевого моделирования применительно к задаче имитации данных электромагнитного каротажа, обосновать и выбрать эффективные средства создания нейросетевых аналогов прямых задач ВИКИЗ.

2. Разработать и программно реализовать алгоритм выделения пластов по данным высокочастотного изопараметрического каротажного зондирования, базируясь на решении прямой задачи ВИКИЗ для горизонтально-слоистой среды и физическом анализе поведения разности фаз при пересечении границ.

3. Разработать компьютерную автоматизированную систему обработки, визуализации и количественной интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований в классе горизонтально-слоистых моделей с цилиндрически-слоистым проникновением.

4. Разработать средства взаимодействия с распространенными интерпретационными системами обработки данных геофизических исследований скважин (ГИС).

Фактический материал и методы исследования. Исследования базировались, главным образом, на математическом моделировании, сопровождающемся оценками точности и тестированием программ. В работе использовались апробированные и хорошо зарекомендовавшие себя математические методы информационного анализа, линейной и нелинейной минимизации, вычисления статистических характеристик.

Теоретической основой решения поставленных задач служат теория нейронных сетей и статистическая теория интерпретации.

Для опробования процедур автоматической интерпретации привлекался экспериментальный материал по каротажным зондированиям методами ВИКИЗ, полученный при непосредственном участии автора на месторождениях Среднего Приобья, Средней Азии, Китая и др., содержащих нефте- и газонасыщенные коллекторы.

Наряду с разработанными лично автором и в соавторстве методическими и программно-алгоритмическими средствами в работе использовались программы М. И. Эпова, И. Н. Ельцова, М. Н. Никитен-ко, В.Н. Глинских, Г. А. Борисова (ИНГГ СО РАН, Новосибирск), В. А. Охонина (ИБФ СО РАН, Красноярск).

Для верификации программного обеспечения проводился сравнительный анализ расчетов синтетических данных по программам, предоставленным названными авторами. Возможности разработанных методов, средств математического моделирования и интерпретации изучены в процессе обработки сотен каротажных диаграмм, полученных на Когалымском, Федоровском и других месторождениях. Алгоритмы и программы прошли проверку и внедрены в 35 организациях России, Китая, Казахстана, Узбекистана и Туркменистана (ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Татнефтегеофизика», ОАО «Казпромгеофизика», «Турк-меннебитгеофизика», «Shengli Oil Field Well Logging Company» и др.). Защищаемые научные результаты:

1. Обоснование возможности и эффективности использования метода нейросетевого моделирования для имитации данных электромагнитного каротажа; алгоритм имитации данных электромагнитного каротажа на основе нейросетевого моделирования и его программная реализация.

2. Алгоритм выделения пластов и снятия существенных значений по данным ВИКИЗ и его программная реализация. Частные решения задач профилирования высокочастотным индукционным зондом слоя и профилирования одной границы, полученные на основе решения для определения компонент электромагнитного поля произвольного магнитного диполя.

3. Компьютерная система имитации, обработки, визуализации и количественной интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований МФС ВИКИЗ на основе разработанных соискателем и с использованием ранее созданных в ИНГГ СО РАН алгоритмов и процедур.

4. Решение нестандартных задач определения параметров околос-кважинного пространства и построение высокодетальпых геоэлск-трических разрезов: а) изучение эволюции зоны проникновения фильтрата буровой жидкости по измерениям в скважинах с горизонтальным завершением и определение параметров разреза как функции времени; б) определение параметров техногенных изменений в околос-кважинном пространстве для скважины со стеклопластиковой обсадкой.

Научная новизна и личный вклад.

1. Разработана компьютерная система для имитации, визуализации и количественной интерпретации данных высокочастотных электромагнитных каротажных зондирований (ВИКИЗ).

Показана возможность и обоснована эффективность использования метода нейросетевого моделирования для имитации данных электромагнитного каротажа.

Основываясь на теоретическом решении задачи профилирования высокочастотным индукционным зондом слоя и одной границы, разработан и программно реализован алгоритм выделения пластов по данным ВИКИЗ. Предложена интерпретация LAS-стандарта и реализована интеграция системы МФС ВИКИЗ в наиболее распространенные пакеты обработки данных геофизических исследований в скважинах.

Научная и практическая ценность.

Созданная компьютерная система автоматизированной интерпретации данных высокочастотного электромагнитного каротажа МФС ВИКИЗ используется в лабораториях научно-исследовательских институтов и в производственных организациях при полевых исследованиях методом ВИКИЗ. Алгоритмическую основу системы составляют нейро-сетевые методы решения прямых задач и алгоритм выделения пластов.

Результаты исследований реализованы в промышленном программном комплексе МФС ВИКИЗ, который поставляется с аппаратурой ВИКИЗ и АЛМАЗ. Научно-производственным предприятием геофизической аппаратуры «Луч» (Новосибирск) выпущено более 600 комплектов аппаратуры, которая эксплуатируется в 35 организациях Рос-сип, Китая, Казахстана, Узбекистана и Туркменистана (ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Татпефтегеофизика», ОАО «Казпромгеофизика», «Туркменнебитгеофизика», «Shengli Oil Field Well Logging Company» и ДР-)

Многофункциональная система обработки и интерпретации МФС ВИКИЗ используется в учебном процессе в Новосибирском государственном университете, Иркутском государственном техническом университете, Томском политехническом университете и Уральской горногеологической академии.

Внедрение результатов в производственные организации и высшие учебные заведения подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись па: международных научных форумах: Международных научных студенческих конференциях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 1996, 1997, 1998), II Международном геофизическом конгрессе Казахстана (Казахстан, Алматы, 1998), Международной конференции молодых ученых и специалистов «Геофизика-99» (Санкт-Петербург, 1999), 43-м ежегодном заседании Союза профессиональных каротажников SPWLA (Япония, Оисо, 2002), I, IV Международных конференциях «Обратные задачи: Моделирование и имитация» (Турция, Фетхие, 2002, 2008), Международной конференции по математическим методам в геофизике «ММГ-2003» (Новосибирск, 2003), Форуме общества геофизиков-исследователей SEG, посвященном 70-летию академика Гольдина C.B. (Бердск, 2006), Международного научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2008» (Новосибирск, 2008) и других; всероссийских семинарах и конференциях: Всероссийской научно-практической конференции «Состояние и пути развития высокочастотного электромагнитного каротажа» (Новосибирск, 1998), Всероссийской научно-практической конференции «Пути развития и повышения эффективности технологий электрических и электромагнитных методов изучения нефтегазовых скважинах» (Новосибирск, 1999), Всероссийской конференции «Теория и практика электромагнитных методов исследований земной коры и околоскважинного пространства» (Новосибирск, 2000), Научном симпозиуме «Новые технологии в геофизике» (Уфа, 2001), Всероссийской конференции «Геофизические исследования в нефтегазовых скважинах» (Новосибирск, 2002) и других; региональных конференциях, а также семинарах Института нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука.

По теме диссертации опубликовано 24 работы. Из них 2 монографии, 7 статей в российских и зарубежных научных журналах, в том числе 7 в рецензируемых научных журналах по перечню ВАК (журналы «Каротажник» — 5 статей; «Геология и геофизика» — 1 статья;. «Бурение и нефть» — 1 статья), 7 публикаций в трудах и материалах научных конференций.

Исследования проводились в соответствии с планами НИР Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН по программам фундаментальных исследований СО РАН: на 1998-2000 г. (номер гос. регистрации 01980003021), на 2001-2003 г. (номер гос. регистрации 01200101571), на 2004-2006 г. (№ 28.7.2). Исследования поддержаны грантом грантами РФФИ — № 03-05-64210, № 04-05-64414, № 06-0564748.

Представляемая работа сделана в лаборатории электромагнитных полей Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, и хочется поблагодарить всех сотрудников лаборатории за постоянную моральную и техническую поддержку. Автор благодарен своим коллегам Ю. Н. Антонову, Е. Ю. Антонову, В. Н. Глинских, М. Н. Никитенко, К. В. Сухоруковой, В.Н. Ульянову за содержательные и плодотворные обсуждения и помощь при выполнении работы. Программная реализация разных поколений МФС ВИКИЗ оказалась возможной благодаря сотрудничеству и помощи A.M. Пестерева, A.A. Власова, М.А. Пудовой, А.Н. Фаге, O.A. Екимовой и С.С. Крайниковского.

Автор выражает признательность генеральному директору НПП ГА «Луч» К. Н. Каюрову, сотрудникам НПП ГА «Луч» В. Н. Еремину и В. Т. Лаврухову за постоянное внимание и предоставленные соискателю возможности в практической реализации научных результатов.

Неоценимую помощь в подборе фактического материала и внедрении программных и методических разработок в производство оказали геофизики нефтяных и геофизических компаний Н.К. Глебоче-ва, И. Д. Драпчук, М. П. Пасечник, В.Ю. Матусевич, К. В. Коротков, А. Р. Рахматуллина, Линь Фенг и Линь Хуаген.

Процедуры пейросетевой имитации сигналов ВИКИЗ создавались при участии К. В. Симонова и с использованием программ В. А. Охони-на.

Интеграция системы МФС ВИКИЗ в наиболее распространенные пакеты обработки данных геофизических исследований в скважинах проходила при активном творческом участии разработчиков этих систем: Е. В. Ошибкова, C.B. Красильникова, В.М. Кабанова, В. Г. Туль-чинского, М.Д. Красножона.

Автор глубоко признателен академику РАН М. И. Эпову, оказавшему большое влияние на формирование научных взглядов соискателя, за всестороннюю поддержку и постоянное внимание к работе.

И особую признательность автор выражает научному руководителю д.т.п. И. Н. Ельцову, без постоянного участия которого эта работа не состоялась бы.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и двух приложений. Всего 201 страница, 5G рисунков и 17 таблиц. Библиография содержит 110 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Соболев, Андрей Юрьевич

2.8. Выводы

Решена задача выделения границ по диаграммам ВИКИЗ. Для выделения и идентификации пластов построено решение прямой задачи для горизонтально-слоистой модели: «пласт между падопорным и подстилающим слоями».

I (-: ^ тргоо! лик-су <1ркмг>а Сквлж */м>| Сург у г Л 9-М) 1946.1а МФС ч.уК^Э"

Гпуб»««: 2260.50м ЗКГв+к; 47.94

Рис. 2.9. Автоматическая обработка каротажных диаграмм ВИКИЗ МФС ВИКИЗ.

Получено частное решение для одной границы. На основе математического моделирования проанализировано влияние границ на поведение каротажных диаграмм ВИКИЗ в типичных геоэлектрических моделях. Выработаны формальные критерии определения минимально допустимых мощностей пластов для применяющейся в настоящее время системы измерений. В результате выполненных исследований построен общий алгоритм выделения пластов только по данным ВИКИЗ.

Поскольку адекватная оценка параметров радиальных зон вокруг скважины осложняется неоднородностью выделенных пластов по вертикали и влиянием вмещающих пород, для уменьшения искажающего влияния перечисленных факторов был разработан специальный алгоритм снятия существенных значений.

Тестирование алгоритмов выделения пластов и снятия существенных значений проводилось на синтетических каротажных диаграммах, полученных математическим моделированием сигналов ВИКИЗ для двумерных моделей сред. Параметры двумерных моделей для расчета синтетических диаграмм выбирались на основе результатов количественной интерпретации практических данных каротажа на скважинах Среднего Приобья. Рассматривались фрагменты разрезов, содержащих до пятнадцати пластов различной контрастности по электрическому сопротивлению, достигающему двух порядков, мощностью от 1 до 4 м. Число радиальных границ составляло от одной (на непроницаемых интервалах) до трех (па интервалах с выраженной окаймляющей зоной).

Тестирование показало хорошее восстановление параметров. Установлено, что ошибки восстановления истинных положений границ в подавляющем большинстве случаев не превышают удвоенного шага дискретизации. Исключение составили пласты очень высокого сопротивления (более 100 Ом-м), выделение которых затруднено в рамках данной системы измерений.

Таким образом, на основе анализа поведения электромагнитного поля при профилировании горизонтальной границы построен эффективный алгоритм выделения пластов и снятия существенных значений по данным ВИКИЗ. Предложены автоматические процедуры, реализующие разработанный алгоритм. Выполнена проверка работы процедур на синтетических диаграммах. Показано, что ошибки восстановления истинных положений границ в подавляющем большинстве случаев не превышают шага дискретизации. Выполнена обработка большого объема практических диаграмм по скважинам Федоровского и других месторождений Среднего Приобья, доказана эффективность предложенного подхода.

Созданные процедуры выделения пластов и снятия «среднепла-стовых» значений вошли в состав промышленной версии многофункциональной системы МФС ВИКИЗ.

Глава 3. Развитие программно-алгоритмических средств и интерпретация экспериментальных данных

Первые успешные испытания аппаратуры ВИКИЗ прошли в 80-е годы XX столетия. Через 10 лет началось масштабное промышленное внедрение, стала актуальной задача оперативной интерпретации получаемых данных. Первое поколение системы интерпретации МФС ВИКИЗ было разработано для первых персональных компьютеров в системе MS DOS с частичным использованием программно-алгоритмических разработок для программного комплекса ЭРА [81, 82]. По сравнению с применявшимися ранее палеточными методами [1] компьютеризированная интерпретация привела к повышению достоверности и оперативности обработки экспериментальных данных. В Институте геофизики СО РАН был выполнен большой объем работ по интерпретации практических диаграмм ВИКИЗ, полученных в ОАО «Сургутнефтегаз», показана эффективность автоматизированной интерпретации. Система МФС ВИКИЗ успешно внедрялась в практику геофизических исследований в скважинах при непосредственном участии соискателя.

Три поколения многофункциональной системы обработки, визуализации и интерпретации данных высокочастотных индукционных каротажных зондирований МФС ВИКИЗ эволюционировали вместе с популярными операционными системами: MS DOS, MS Windows. В настоящее время МФС ВИКИЗ используется более чем в 35 нефтяных и reoфизических компаниях России, а также в Республиках Казахстан, Узбекистан, Туркменистан и Китайской народной республике. В табл. 3.1 приведены данные о производственных организациях-пользователях аппаратуры ВИКИЗ и системы МФС ВИКИЗ.

МФС ВИКИЗ является основным инструментом, обеспечивающим интерпретацию данных, получаемых в настоящее время более чем 600 приборами ВИКИЗ. Основные особенности системы и многочисленные примеры ее применения опубликованы в монографиях [70, 92] и работах [24, 26, 32, 61, 63, 65].

В данной главе приводится краткое описание компьютерной системы МФС ВИКИЗ, а также наиболее важные с точки зрения соискателя материалы интерпретации практических данных, в получении которых диссертант принимал принципиальное творческое участие.

Полное описание функций системы изложено в руководстве пользователя, которое приведено в Приложении А.

3.1. Многофункциональная система МФС ВИКИЗ

Система обработки, визуализации и интерпретации данных высокочастотного электромагнитного каротажного зондирования МФС ВИКИЗ разрабатывалась в лаборатории электромагнитных полей Института геофизики СО РАН. Наибольший вклад в создание МФС ВИКИЗ в разные годы внесли Эпов М. И., Ельцов И. Н., Пестерев А. М. и Ульянов В.Н.

Решатели прямых задач ВИКИЗ созданы Никитенко М. Н. (в одномерной постановке) и Глинских В.Н. (для двумерных моделей).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом работы является создание компьютерной системы для имитации и интерпретации данных высокочастотных электромагнитных зондирований в скважинах, вскрывающих нефте- и га-зонасыщепиые коллекторы, направленной на автоматизацию и повышение достоверности определения параметров геоэлектрического разреза.

Разработанная на основе созданных соискателем алгоритмов и процедур компьютерная система автоматизированной интерпретации данных высокочастотного электромагнитного каротажа МФС ВИКИЗ имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими системами обработки данных ГИС. Во-первых, это единственная на настоящее время система, позволяющая количественно интерпретировать данные метода ВИКИЗ, обеспечивая полный цикл обработки: импорт данных, визуализацию, трансформации и сглаживание, выделение пластов по данным ВИКИЗ и снятие существенных значений, автоматическую и ручную инверсию, оценку достоверности и экспорт результатов. Во-вторых, система позволяет обрабатывать данные, полученные в самых разных геологических условиях в разведочных и эксплуатационных скважинах, бурящихся в терригеипых и карбонатных отложениях с применением пресных глинистых буровых растворов, высокоироводящих растворов на биополимерной основе, непроводящих растворов на нефтяной основе. В-третьих, система позволяет в едином интерфейсе обрабатывать данные, полученные любыми выпущенными па основе технологии ВИКИЗ приборами — классическими пятизондовыми кабельными приборами, девятизондовыми устройствами ВЭМКЗ, автономными приборами АЛМАЗ и AJIMA3-2, приборами каротажа во время бурения ВИКПБ. В-четвертых, реализована интеграция системы МФС ВИКИЗ в наиболее распространенные пакеты обработки данных геофизических исследований в скважинах (СИАЛ-ГИС, GeoOffice Solver, ГеоПоиск, Gintel, ПРАЙМ, Select). В-пятых, система прошла серьезную проверку практикой и используется в профильных организациях при полевых исследованиях методом ВИКИЗ в скважинах, вскрывающих нефте- и газонасыщенные коллекторы. Алгоритмы и программы прошли проверку и внедрены в 35 организациях России, Китая, Казахстана, Узбекистана и Туркменистана. Простота в эксплуатации и дружественный интерфейс являются хорошими предпосылками для обучения студентов-геофизиков; многофункциональная система обработки и интерпретации МФС ВИКИЗ используется в учебном процессе в ряде профильных ВУЗов.

Разработаные процедуры имитации данных электромагнитного каротажа па основе нейросетей более чем в 6 ООО раз превосходят существующие решения по скоростным характеристикам при достаточной для практической интерпретации точности.

Алгоритм выделения пластов только по данным ВИКИЗ, основанный на теоретическом решении задачи профилирования высокочастотным индукционным зондом слоя и одной границы, создан впервые и отличается простотой реализации при достаточной эффективности: ошибки восстановления истинных положений границ в подавляющем большинстве случаев не превышают шага дискретизации.

Разработанные программно-алгоритмические средства были применены для интерпретации данных ВИКИЗ в боковых стволах, бурящихся с применением высокопроводящих буровых растворов в Сургутском регионе, и скважин с горизонтальным завершением Нижневартовского региона. По данным повторных измерений ВИКИЗ в скважинах с горизонтальным завершением Федоровского месторождения изучена эволюция параметров зоны проникновения фильтрата буровой жидкости и определены параметры разрезов как функция времени. Выполнена обработка практических диаграмм ВИКИЗ, полученных в высо-коомном карбонатном разрезе Вол го-Уральского региона. По данным ВИКИЗ определены параметры техногенных изменений в околосква-жинном пространстве для скважины со стеклопластиковой обсадкой (восточный Китай).

Предложенный подход к интерпретации на основе моделей с плавным распределением удельного электрического сопротивления, согласующихся с физикой явления двухфазной фильтрации, может разрешить часть проблем согласования электрических и электромагнитных методов ГИС. Этим соискатель планирует заниматься в дальнейшем.

Метод нейросетевого моделирования показал свою эффективность для имитации данных электромагнитного каротажа и позволил кардинально ускорить прямую задачу ВИКИЗ. Перспективным представляется создание нейросетевых аналогов прямых задач для методов наземной электроразведки, где требования к эффективности стоят еще острее в связи с большими объемами регистрируемых измерений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Соболев, Андрей Юрьевич, Новосибирск

1. Альбом теоретических кривых каротажного электромагнитного зондирования / Сост. Ю. Н. Антонов, С. С. Жмаев. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР. - 1983. - 190 с.

2. Антонов Ю. Н. Высокочастотные индуктивные методы электрометрии нефтяных и газовых скважин // Геология и геофизика. — 1978. Ш 4. - С. 86-96.

3. Антонов Ю. Н. К обоснованию высокочастотного индукционного каротажа для изучения неоднородных пластов-коллекторов // Электромагнитные методы исследования скважин. — Новосибирск. 1979. - С. 3-33.

4. Антонов Ю. Н. Изопараметрическое каротажное зондирование // Геология и геофизика. — 1980. — № 6, — С. 81-91.

5. Антонов Ю. Н., Жмаев С. С. Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование. — Новосибирск: Наука, 1979. 104 с.

6. Антонов Ю.Н., Жмаев С. С., Большаков В. И., Киселев В. В., Мышлявцев А. В. Устройство для каротажного электромагнитного зондирования. Авторское свидетельство № 1004940 (СССР). Бюл. изобр. № 10, 1983 г.

7. Антонов Ю. Н., Кривопуцкий В. С. Моделирование зондов изопа-раметрического каротажного зондирования // Геология и геофизика. 1981. - № 10, С. 127-131.

8. Арнольд В. И. О функциях трех переменных // Докл. АН СССР. — 1957. Т. 114, № 4. - С. 679-681.

9. Афанасьев С. В., Афанасьев В. С. Система автоматизированной визуальной интерпретации результатов геофизических исследований скважин Gintel 2005. Описание и руководство пользователя. // ООО «Геоинформационные технологии и системы». — Тверь, 2005. 910 с.

10. Варцев С. И., Гилев С. Е., Охонин В. А. Принцип двойственности в организации адаптивных сетей обработки информации // Динамика химических и биологических систем. — Новосибирск: Наука. — 1989. С. 6-55.

11. Варцев С. И., Охонин В. А. Адаптивные сети обработки информации. — Красноярск: Институт физики СО АН СССР. — 1986. — 19 с.

12. Бурков В. Г., Лобанков В. М., Шаров Г. В., Антонов Ю. Н. Устройство для электромагнитного каротажа. Авт. свид. № 1000981 (СССР). Бюлл. изобр. № 8, 1983 г.

13. Вердиев М.Д., Поздеев Ж. А., Тулъчинский В. Г., Гречко В. О. «Геопоиск» — открытая система площадной обработки данных ГИС под Windows // Каротажник. — 1998. — Вып. 51. С. 11-19.

14. Высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование: Методические рекомендации. / Сост. Ю. Н. Антонов, С. С. Жмаев. — Институт геологии и геофизики СО АН СССР. Новосибирск: Наука. - 1979. - 104 с.

15. Глебочева Н. К. Опыт промышленного использования метода и аппаратуры ВИКИЗ в тресте «Сургутнефтегеофизика» // Каротажник. — 1997. № 41. - С. 91-96.

16. Горбанъ А. Н. Обобщенная аппроксимационная теорема и вычислительные возможности нейронных сетей // Новосибирск: РАН. Сиб. отд-ние, 1998. — Т. 1, № 1. — С. 11-24.

17. Горбанъ А. Н. Обучение нейронных сетей. — М.: СП ПараГраф, 1990. 159 с.

18. Горбанъ А. Н., Россиев Д. А. Нейронные сети на персональном компьютере // Новосибирск: Наука, 1996. — 276 с.

19. Григорьев А. И., Тулъчинский В. Г. Практическое применение пакета программ «Геопоиск» для обработки данных ГИС // Каротажник. 2000. - Вып. 77. - С. 60-69.

20. Даев Д. С. Высокочастотные электромагнитные методы исследования скважин // М.: Недра, 1974. — 260 с.

21. Девицын В. А., Рудяк Б. В., Снежко О. М., Шеин 10. Л. Пути повышения достоверности определения электрических параметровразрезов разведочных скважин Западной Сибири // Каротаж-пик. — 1997. Вып. 41. - С. 16-31.

22. Ельцов И. II. Технология интерпретации в системе МФС ВИКИЗ+ // Состояние и пути развития высокочастотного электромагнитного каротажа. Новосибирск: НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1998. — С. 4041.

23. Ельцов И.Н., Кашеваров A.A., Эпов М. И. Обобщение формулы Арчи и типы радиального распределения удельного электрического сопротивления в прискважинной зоне // Геофизический вестник, 2004. № 7. - С. 9-14.

24. Ельцов И. Н., Соболев А. Ю., Неделько В. М. Конкретизация LAS-стандарта и программа LAS-MAKER // Каротажник. — 1999. — № 54. С. 75-83.

25. Ельцов И. Н., Эпов М. И., Кашеваров А. А. Новый системный подход к интерпретации данных ГИС и ГТИ на основе комплексных геофизических и гидродинамических моделей // Технологии ТЭК, 2005. № 5. - С. 12-18.

26. Ельцов И. Н., Эпов М. И., Ульянов В. Н., Никитенко М. Н., Соболев А.Ю., Пестерев A.M. Анализ и инверсия каротажных диаграмм в системе МФС ВИКИЗ-98 // Каротажник. — 2000. — вып. 74 С. 70-84.

27. Жмаев С. С., Ульянов В.Н., Абросимов Э.А. Метрологическое обеспечение аппаратуры ВИКИЗ // Каротажник. — 1998. —№ 51. — С. 80-85.

28. Ингерман В. Г. Автоматизированная интерпретация результатов геофизических исследований скважин. // М.: Недра, 1981. — 224 с.

29. Кабанов В. М., Красилъииков С. Н., Драцов В. Г. Компьютеризированная обработка данных геолого-геофизических исследований скважин. // Каротажник. — 2002. — Вып. 92. — С. 75-87.

30. Кабанов В. М., Красилъииков С. Н., Химченко В. Н. Технология оптимального решения задач определения ФЕС пластов-коллекторов в GeoOffice Solver 9.3 // Каротажник. — 2006. — Вып. 143-145. С. 364-376.

31. Кашеваров А. А., Ельцов И. Н., Эпов М. И. Гидродинамическая модель формирования зоны проникновения при бурении скважин // ПМТФ, 2003. т. 44, № 6. - С. 148-157.

32. Кнеллер JI.E., Гайфуллин Я. С., Потапов А. П., Рыскалъ O.E., Сидорчук А. И. Предложения по повышению достоверности интерпретации материалов ГИС для условий Западной Сибири // Каротажник. — 1997. — Вып. 41. — С. 31-40.

33. Колмогоров А. Н. О представлении непрерывных функций нескольких переменных суперпозициями непрерывных функций меньшего числа переменных // Докл. АН СССР. — 1956. — Т. 108, № 2. С. 179-182.

34. Колмогоров А. Н. О представлении непрерывных функций нескольких переменных в виде суперпозиции непрерывных функций одного переменного // Докл. АН СССР. — 1957. — Т. 114, № 5. С. 953-956.

35. Красилъииков С.Н., Кабанов В.М. SOLVER97 — программа анализа и обработки данных керна и ГИС. // Каротажник. — 1998. — Вып. 48. С. 82-96.

36. Красножон М.Д., Косаченко В. Д. Технология «ГеоПоиск» для изучения сложно построенных коллекторов // Каротажник. — 2005. Вып. 130-131. - С. 53-59.

37. Красножон М.Д., Косаченко В. Д., Тульчииский В. Г., Тульчин-ский П. Г. Развитие технологии «ГеоПоиск» для изучения нефтегазовых и рудных месторождений. // Каротажник. — 2007. — № 4 (155). С. 50-67.

38. Маккалок Дою., Питтс У. Логические исчисления идей, относящихся к нервной деятельности. // Автоматы. — М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1956. С. 362-384.

39. Минский М., Пейперт С. Персептроны — М.: Мир, 1971. — 261 с.

40. Могилатов В. С., Эпов М. И. Томографический подход к интерпретации данных геоэлектромагнитных зондирований // Физика Земли, 2000. — № 1. С.78-86.

41. Нежданова Е. Г., Ошибков Е. В., Самсоненко Е. Г. Использование комплексов обработки данных ВИКИЗ в варианте вертикальных скважин для определения удельного сопротивления в системе СИАЛ-ГИС // Каротажник. 1999. - Вып. 55. - С. 39-46.

42. Нейроинформатика и ее приложения: Тез. докл. V Всероссийский семинар. / Под ред. А. Н. Горбаня. Красноярск: КГТУ. — 1997. — 139 с.

43. Нейроинформатика и ее приложения: Тез. докл. VI Всероссийский семинар. / Под ред. А. Н. Горбаня. Красноярск: КГТУ. — 1998. — 172 с.

44. ООО Компания «Геоинформационные технологии сервис» предла-. гает. // Каротажник. — 1997. — Вып. 36. — С. 103-110.

45. Охонин В. А. Вариационный принцип в теории адаптивных сетей // Препринт ИФ 00 АН СССР, Красноярск, 1987. № 61Б. -18 с.

46. Охонин В. А., Симонов К. В., Эпов М.И., Ельцов И.Н., Соболев А. Ю. Нейросетевое моделирование сигналов ВИКИЗ // Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. С. 79-85.

47. Пакет «ГеоПоиск». Программа комплексной интерпретации электрического каротажа и контроля качества. Руководство пользователя. // Киев, 2001. С. 11-15.

48. Пашацкий Н. В., Обеснюк В. Ф. О температурной асимптотике при нагреве силикатной поверхности подвижным и протяженным источником тепла // Физика и химия обработки материалов, 1992. — Т. 3. С. 135-137.

49. Потапов А. П., Кнеллер Л.Е. Определение УЭС пластов по данным ВИКИЗ в условиях тонкослоистого разреза // Каротажник. — 1998. № 52, 1998. - С. 62-67.

50. Розенблатт Ф. Принципы нейродинамики. — М.: Мир, 1966. — 480 с.

51. Самарский А. А. Введение в численные методы. Учебное пособие для вузов по специальности «Прикладная математика». // М.: Наука, 1987. 286 с.

52. Снопков В. П., Антонов Ю. Н., Жмаев С. С., Киселев В. В. Устройство для электромагнитного каротажного зондирования. Патент РФ № 2092875. Бюл. изобр. № 28, 1997 г., 6 в 01 V 3/28, 3/18, 3/30.

53. Соболев А.Ю., Ельцов И. Н. Эффективность нейросстевого аналога прямой задачи ВИКИЗ в терригенных разрезах // Международная конференция молодых ученых и специалистов «Геофизика-99»: Тез. докл. С.-Пб., 1999. - С. 124.

54. Соболев А. Ю., Ельцов И. Н., Эпов М. И. и др. Анализ pi инверсия каротажных диаграмм в системе МФС ВИКИЗ-98 // Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. С. 180-195.

55. Соболев А. Ю., Жмаев С. С. Статистический анализ зондов ВИКИЗ // Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. С. 242-244.

56. Табаровский Л. А. Применение метода интегральных уровнений в задачах геоэлектрики — Новосибирск: Наука, 1975. — 140 с.

57. Табаровский Л. А., Казанский A.M., Эпов М. И. Электромагнитное поле гармонического источника в анизотропной цилиндрически-слоистой среде // Геология и геофизика. — 1976. — № 3. С. 94-99.

58. Табаровский Л. А., Эпов М. И. Геометрическая и частотная фокусировка при изучении анизотропных пластов // Электромагнитные методы исследования скважин. — Новосибирск: Наука, 1979. —-С. 59-66.

59. Табаровский Л. А., Эпов М. И., Сосунов О. Г. Оценка разрешающей способности электромагнитных методов и подавление помех в системах многократного наблюдения — Новосибирск: Изд-во АН СССР, НИЦ ИГиГ, 1985. Препр. № 7. - 48 с.

60. Технология исследований нефтегазовых скважии на основе ВИ-КИЗ. Методическое руководство // ред. Эпов М.И., Антонов Ю. Н. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 2000. -121 с.

61. Третьякова Л. И. Перспективы применения комплекса ВИКИЗ при решении геологических задач и интерпретации данных ГИС по Уренгойскому ГКМ // Каротажник. — 1998. — № 52. — С. 8688.

62. Тихонов А. Н. Методы решения некорректных задач — М.: Наука, 1986. 288 с.

63. Халфин Л. А. Информационная теория интерпретации геофизических исследований // Докл. АН СССР. 1958. — Т. 122, № 6. — С. 1007-1009.

64. Химмелъблау Д. Прикладное нелинейное программирование — М.: Мир, 1975. 534 с.

65. Хинтоп, Джеффри Е. Как обучаются нейронные сети //В мире науки, 1992. № 11-12. - С. 103-107.

66. Чаадаев Е. В., Рудняк Б. П. Развитие электрических и электромагнитных методов каротажа // Каротажник. — 1998. — № 44. — С. 93-98.

67. Шефер X. Топологические векторные пространства. — М.: Мир, 1971. 359 с.

68. Эпов М. И. Электромагнитное поле горизонтального магнитного диполя в горизонтально-слоистой среде с двумя плоскими границами // Электромагнитные методы исследования скважин. Новосибирск: Наука, 1979. — С. 129 141.

69. Эпов М. И., Глинских В. II. Быстрое двумерное моделирование высокочастотного электромагнитного поля для задач каротажа // Геология и геофизика. — 2003. — т. 44, № 9. — С. 942-952.

70. Эпов М. И., Глинских В. Н. Линеаризация относительных характеристик высокочастнотного магнитного поля в двумерных проводящих средах // Геология и геофизика. — 2004. — т. 45, № 2. — С. 266-274.

71. Эпов М. И., Дашевский Ю. А., Ельцов И. Н. Автоматизированная интерпретация электромагнитных зондирований. // Новосибирск: Препринт АН СССР, Сиб. отделение, ИГиГ, 1990. — № 3. — 29 с.

72. Эпов М.И., Ельцов И. Н. Прямые и обратные задачи индуктивной геоэлектрики в одномерных средах — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1992. Препр. № 2. - 31 с.

73. Эпов М. И., Ельцов И. Н., Кашеваров А. А., Соболев А. Ю., Ульянов В. Н. Эволюция зоны проникновения по данным электромагнитного каротажа pi гидродинамического моделирования // Геология и геофизика. — 2004. — т. 45, № 8. — С. 1031-1042.

74. Эпов М. И., Ельцов И. И., Соболев А. Ю. Выделение пластов в тер-ригенном разрезе по данным ВИКИЗ // Каротажник. — 1999. — № 57. С. 58-69.

75. Эпов М. И., Никитенко M. II. Система одномерной интерпретации данных высокочастотных индукционных каротажных зондирований // Геология и геофизика. — 1993. — № 2. — С. 124-130.

76. Эпов М.И., Симонов К. В., Охонин В. А., Ельцов И.Н., Соболев А. Ю. Нейросетевое моделирование сигналов ВИКИЗ // Электрические и электромагнитные методы исследования в нефтегазовых скважинах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ. — 1999. С. 79-85.

77. Эпов М. И., Сухорукова К. В., Никитенко М. И., Антонов Ю. И. Особенности высокочастотных индукционных каротажных зондирований в скважинах с горизонтальным завершением // Геология и геофизика. 1998. - № 5. - С. 649-656.

78. Ackley D.H., Hinton G.E., Sejnowski Т. J. A learning algorithm for Bolzmann machines. — Cognit. Sci. 1985. V. 9. № 1. — P. 147-169.

79. Bartsev S.I., Okhonin V. A. Variation principle and the algorithm of dual functioning: examples of applications // Neurocomputers and Attention. — Manchester Univ. Press, 1991. — P. 445-452.

80. Canadian Petroleum Internet Consortium / / CANPIC http: / / www.canpic.ca/softcwls.html.

81. Carlos Calderon-Macias, Mrinal K. Sen and Paul L. Stoffa. Artificial neural networks for parameter estimation in geophysics // Geophysical Prospecting. 2000. - № 48. - P. 21-47.

82. Epov M. I., Antonov Yu. N., Yeltsov I. N. et al. VIKIZ Method for Logging Oil and Gas Boreholes / Novosibirsk: Branch «Geo» of the Publishing House of the SB RAS, 2002/ 112 p.

83. Gilev S.E., Gorban A.N. On completness of the class of functions computable by neural networks // Proc. of the World Congress on Neural Networks (WCNN'96). Sep 15-18, 1996, San Diego. CA, Lawrence Erlbaum Accociates, 1996. — P. 984-991.

84. Gybenko G. Approximation by superposition of a sigmoidal function // Mathematics of Control, Signals, and Systems. — 1989. — Vol. 2. — P. 303-314.

85. Grossberg S. Nonlinear neural networks: principles, mechanisms, and architectures 11 Neural Network, 1988. — V. 4. — P. 17-61.

86. Haykin S. Neural networks. A comprehensive foundations. — N.Y.: MacMillan College Publ. Co. 1994. - 696 p.

87. Hopfield J. J. Neural networks and physical systems with emergent collective computational abilities // Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1982. V. 79. - P. 2554-2558.

88. Hornik K., Stinchcombe M., White H. Multilayer feedforward networks are universal approximators // Neural Networks. — 1989. — Vol. 2. — P. 359-366.

89. Kochenov D. A., Rossiev D. A. Approximation of functions of CA, B. class by neural-net prediction (architectures and results) // Scientific Siberian A. AMSE Trans. — 1993. — Vol. 6, Neurocomputing. — P. 189-203.

90. Kohonen T. Self-organized formation of topologically correct feature maps // Biol. Cybern., 1982. — Vol. 43. P. 59-69.

91. Maute, Robert E. Electrical logging: state-of-the-art // Log Analyst. — 1992. 33, № 3. P. 206-220.

92. Stone M. N. The generalized Weierstrass approximation theorem // Math. Mag. 1948. - Vol. 21. - Pp. 167-183, 237-254.

93. McCulloch W. S., Pitts W. A logical calculus of ideas immanent in nervous activity // Bulletin of Mathematical Biophysics. — 1943. — no. 5. P. 115-133.

94. Nelder J. A., Mead R. A Simplex Method for Function Minimization 11 Computer Journal, 1965. — Vol. 7, Issue 4. — P. 308-313.

95. Rosenblatt F. Principles of neurodynamics. — Spartan., Washington, D.C. 1962. - 616 p.

96. Rumelhart D.E., Hinton G.E., Williams R. G. Learning representations by back-propagating errors // Nature, 1986. — V. 323. P 533-536.

97. Yeltsov I. N., Epov M. I., Okhonin V. A., Simonov K. V.; and Sobolev A. Yu. Neural Network Modeling Of Electromagnetic Response // 25th General Assembly EGS: Geophysical Research Abstracts. — Nice, France, 24-29 April, 2000. Vol. 2. - ISSN 1029-7006.

98. Zurada J.M. Introduction to artificial neural systems. — PWS Publ. Co., 1992. 790 p.