Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Компьютерная технология построения плотностных и магнитных моделей земной коры по данным грави-и магниторазведки

Диссертация: Компьютерная технология построения плотностных и магнитных моделей земной коры по данным грави-и магниторазведки
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Достижение цели базируется на решении следующих задач: построение оптимальной структуры базы данных для процесса моделирования и соответствующей программной реализацииразработка оригинальных алгоритмов редактирования геометрических и физических характеристик моделиразработка приемов решения прямых задач и методов оценки параметров анамалиеобразующих объектов, на основе сверточной модели… Читать ещё >

Компьютерная технология построения плотностных и магнитных моделей земной коры по данным грави-и магниторазведки (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ
    • 1. 1. Компьютерные технологии построения согласованных физико-геологических моделей
    • 1. 2. Компьютерные системы построения несогласованных моделей
  • ГЛАВА II. АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ПЛОТНОСТНЫХ И МАГНИТНЫХ МОДЕЛЕЙ
    • 2. 1. Способы решения прямых задач гравиразведки
    • 2. 2. Алгоритмы решения прямых и обратных задач в спектральной области
    • 2. 3. Модифицированный метод Б.А. Андреева
    • 2. 4. Классификационные алгоритмы
    • 2. 5. Интерполяционные алгоритмы
  • ГЛАВА III. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛОТНОСТНЫХ И МАГНИТНЫХ РАЗРЕЗОВ
    • 3. 1. Интерфейс компьютерной технологии гравитационного и магнитного моделирования
    • 3. 2. Создание проекта
    • 3. 3. Методика построения моделей плотностных и магнитных разрезов слоистой среды
    • 3. 4. Методика построения моделей плотностных и магнитных разрезов блоковой среды
    • 3. 5. Учет свойств вмещающей среды
    • 3. 6. Расчет прямой задачи
    • 3. 7. Сохранение результатов
    • 3. 8. Дополнительные возможности программного комплекса
    • 3. 9. Программы решения прямых задач
    • 3. 10. Программы интерактивной классификации
    • 3. 11. Методика построения моделей
  • ГЛАВА IV. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ПЛОТНОСТНЫХ И МАГНИТНЫХ МОДЕЛЕЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ
    • 4. 1. Плотностные модели по опорным региональным профилям
    • 4. 2. Пример построения плотностных моделей по геологическим разрезам

Актуальность работы. Объемная геологическая модель является отображением изучаемого блока земной коры в виде совокупности трехмерных геометрических тел, наделенных широчайшим спектром свойств, включая геологические, петрофизические, геохимические и т. д., при этом решение задачи построения достоверной (адекватной и эффективной) геолого-геофизической модели всегда представляет основную цель геологоразведочного производства.

Реальное достижение этой цели стало возможным именно в настоящее время, когда производительность вычислительной техники, возможности средств визуализации и уровень теоретических исследований в области решения прямых и обратных задач геофизики стали соответствовать сложности задач, решаемых непосредственно в процессе моделирования. Отметим, что если раньше геолого-геофизическое моделирование в основном использовалось при поисках месторождений нефти и газа, в достаточно простых геологических условиях слоистых сред, то сегодня становится актуальной задача моделирования сложных высокогетерогенных геологических сред с сильной дифференциацией свойств горных пород в пространстве.

Построение плотностных и магнитных моделей разрезов земной коры представляет особую актуальность в связи с тем, что данные гравиразведки и магниторазведки в масштабе 1:200 ООО получены практически по всей территории Российской Федерации, а для ряда площадей получены в масштабе 1:50 000. Кроме этого, плотностные модели представляют основу прогноза поисковых исследований на углеводородное сырье и твердые полезные ископаемые при изучении осадочного чехла и кристаллического фундамента. Эффективное решение задачи расчленения пород кристаллического фундамента невозможно без оценки распределения магнитной восприимчивости с глубиной.

Технология построения плотностных и магнитных моделей не возможна без использования способов решения прямых и обратных задач гравии магниторазведки. Имеющая неоднозначность решения обратных задач гравии магниторазведки при построении плотностных и магнитных моделей может быть существенно снижена как путем включения в процесс моделирования априорной геолого-геофизической информации о строении земной коры, так и использования современных методов спектрального, корреляционного, регрессионного анализа, оптимальной фильтрации, алгоритмов кластерного анализа и распознавания образов.

Таким образом, создание компьютерной технологии построения эффективных и адекватных плотностных и магнитных моделей земной коры представляет актуальную задачу.

Цели и задачи исследования. Создание компьютерной технологии' построения плотностных и магнитных моделей земной коры в двухмерной (2X5) и трехмерной пространствах (2УШ и ЗО), является основной целью исследований.

Достижение цели базируется на решении следующих задач: построение оптимальной структуры базы данных для процесса моделирования и соответствующей программной реализацииразработка оригинальных алгоритмов редактирования геометрических и физических характеристик моделиразработка приемов решения прямых задач и методов оценки параметров анамалиеобразующих объектов, на основе сверточной модели в пространстве и в спектральной областииспользование методов кластерного анализа и распознавания образов в процессе моделирования.

Методы, используемые в диссертации. Методологическую основу исследования составляют современные методы математического анализа, теории вероятностей, статистических оценок, многомерной статистики, теории случайных процессов, кластерного анализа, спектрально-корреляционного анализа, оптимальной фильтрации, системного и объектно-ориентированного программирования, вычислительные методы.

Научная новизна исследований определяется: разработкой оригинальных алгоритмов решения прямой задачи гравии магниторазведки на основе сверточной модели для точечных массвключением в процесс построения плотностных и магнитных моделей методов автоматической и интерактивной классификациипрограммной реализацией процедуры построения плотностных и магнитных моделейсозданием плотностных моделей глубинного строения земной коры по опорным региональным профилям, адекватных реальным средам.

Защищаемые положения:

1. Разработанная компьютерная технология построения плотностных и магнитных моделей земной коры, включающая алгоритмы решения прямых задач гравии магниторазведки на основе сверточной модели для точечных масс, процедуры интерактивного редактирования моделей, графического представления результатов моделирования, оценки эффективности и согласованности модельных построений обеспечивает построение двухмерных и трехмерных плотностных и магнитных моделей земной коры.

2. Предложенная методика построения плотностных и магнитных моделей первого приближения, базирующаяся на оригинальных методах оценки параметров аномалиеобразующих объектов, алгоритмах автоматической и интерактивной классификации, позволяет повысить эффективность создания согласованных физико-геологических моделей земной коры.

3. Использование созданной компьютерной технологии гравимагнитного моделирования позволяет строить эффективные по плотности и магнитной восприимчивости модели глубинного строения земной коры для высоко-гетерогенных слоисто-блоковых сред кристаллического фундамента и осадочного чехла.

Личный вклад. Все положения, выносимые на защиту, выполнены автором или при его непосредственном участии. Автором проведены исследования по разработке оригинальных алгоритмов решения прямых задач гравиразведки и магниторазведки для сеточных моделей. Разработана методика построения плотностных и магнитных моделей земной коры. Создано программное обеспечение для редактирования модельных построений. Разработан оригинальный интерфейс и база данных для сопровождения модельных построений и визуализации результатов моделирования.

В работе использованы адаптированные процедуры трансформаций гравитационного и магнитного полей в спектральной области, предоставленные И. И. Приезжевым, которые используются при решении прямых задач и для оценки параметров аномалиеобразующих объектов [55].

Практическая г^енностъ работы состоит в создании компьютерной технологии по созданию плотностных и магнитных моделей, обеспечивающей обработку данных гравии магниторазведки в режиме реального времени и внедрением программно-алгоритмического обеспечения во ВСЕГЕИ и РГГРУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проведенные исследования по разработке компьютерной технологии гравимагнитного моделирования, ее тестирование и использование в процессе модельных построений вдоль региональных профилей при изучении глубинного строения земной коры, кристаллического фундамента и осадочного чехла позволили определить основные направления ее дальнейшего развития: создание программно-алгоритмических решений и математического аппарата для оценки адекватности и увязки модельных построений по данным гравиразведки и магниторазведкидальнейшее совершенствование технологии создание магнитных моделей, учитывающей весь спектр свойств объектов, индуцирующих магнитное полевключение в процесс моделирования результатов интерпретации данных сейсморазведки и имеющуюся скважинную информацию.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Андреев Б А., Закашанский М. С. и др. Курс гравитационной разведки. М.: — Л.: Геолитиздат, 1941, 432с.
  2. .А., Клушин И. Г. Геологическое истолкование гравитационных аномалий. Ленинград, ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1962, 496с.
  3. В.И. Трехмерная аппроксимация как проблема обработки, моделирования и интерпретации геофизических и геологических данных. // Геофизика, 2000, № 4. с.21−25.
  4. П.С., Блох Ю. И., Трусов A.A. Изучение рельефа кристаллического основания платформенных областей по данным магниторазведки и гравиразведки. Геофизика, 2003, № 6, с.55−58.
  5. М.А., Боков K.M. и др. ГИС ПАРК (версия 10.0): руководство пользователя. -М.: МФ ВСЕГЕИ, 2009, 333с.
  6. В.М. Метод полного градиента при геофизической разведке. — М.: Недра, 1988, 188с.
  7. В.М., Жбанков Ю. В., Филатов В. Г., Трайнин П. Н., Булычев Е. В. Методические рекомендации по технологии обработки и интерпретации геофизических данных (ТПОИГД). -М.: изд. Нефтегеофизики, 1992, 80с.
  8. С.И., Перепечкин М. В., Юканова Е. А. Технология построения геологических моделей залежей углеводородов в программном комплексе DV-Geo //Геофизика, 2007, № 4, с. 191−194.
  9. Ю.И. Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. Учебное пособие. М., 2009. http://sigma3d.eom/content/view/24/2/.
  10. Ю.И. Решение прямых задач гравиразведки и магниторазведки. Учебное пособие. -М.: ММГА, 1993, 79с.
  11. Е.Г. Прямые и обратные задачи гравиметрии и магнитометрии. Математические методы геологической интерпретации гравиметрических и магнитометрических данных. — Изд. «Наукова думка», Киев, 2010, 464с.
  12. С.Г. Методы обработки и интерпретации гравиметрических наблюдений при решении задач нефтегазовой геологии. Екатеринбург: УрО РАН, 2010, 187с.
  13. Г. С., Давыденко А. Ю. Моделирование в разведочной геофизике. -М.: Недра, 1987, 192с.
  14. В.И. ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА геоинформационная система интегрированной интерпретации геофизических данных для изучения глубинного строения земной коры//Геоинформатика, 2006, № 1, с. 3−9.
  15. В.И., Каплан С. А., Никитин A.A. Технология создания физико-геологических моделей земной коры по опорным профилям на основе геоинформационных систем. — М.: ВНИИгеосистем, 2009, 236с.
  16. Геоинформационная система ПАРК (версия 6.01). Введение в систему и технологию, ЛАНЭКО, 2000, 98с.
  17. Геологическое строение и закономерности размещения полезных ископаемых. Сибирская платформа. Т. 4 // JL: Недра, 1987. 448 с.
  18. Г. Я. Комплексная интерпретация геофизических полей при изучении глубинного строения земной коры. — М.: Недра, 1988, 212с.
  19. Ф.М., Калинин Д. Ф., Калинина Т. Б. Компьютерная технология Mult Alt альтернативной классификации и прогноза по комплексу геоданных. // Российский геофизический журнал, 2000, № 17−18, с. 64−70.
  20. Гравиразведка. Справочник геофизика. / Под ред. Е. А. Мудрецовой, К. Е. Веселова, 2-е изд. -М.: Недра, 1990, 607с.
  21. Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен: Пер. с англ. — М.: Мир, 1976,511с.
  22. C.B., Сикорский В. А. Компьютерная система геолого-математического моделирования рудных тел. VI Международная конференция Новые идеи в науках о Земле 2003 г., Москва РГГРУ, 2003, том 4, с. 229.
  23. C.B., Филатов В. Г., Гласко Ю. В., Овсепян М. Л., Сташевский В. Е. Решение обратной линейной задачи гравиразведки на основе метода регуляризации для системы многоугольников. Геофизика № 5, 2005, с. 58.
  24. C.B. Интропродолжение и эпигенетическое магнито-минералообразование в нефтегазоразведке: Учеб. пособие для ВУЗов / Соавторы Лобанов A.M., Филатов В. Г., Петров A.B. и др., М.: РГГРУ, 2009, 79с.
  25. Т.С. Петрофизическая характеристика разреза среднего протерозоя Онежского полуострова. / В кн.: Геофизические ипетрофизические исследования в Карелии, Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР, Институт геологии, 1978.
  26. И .Я., Каплан С. А., Козлов A.C., Шпекторов A.JI., Хаустов М. Г. Сейсморазведка МОВ-ОСТ в интегрированном анализе и комплексной интерпретации геоинформации // Геоинформатика, 2006, № 3, с. 66−74.
  27. Инструкция по гравиразведке. М.: Недра, 1980, 80с.
  28. K.M. Планетарная плотностная модель и нормальное гравитационное поле Земли. — М.: Наука, 1982.
  29. A.C., Кириллов С. А., Ческис B.JI. Решение геологических задач в четырехмерном многопараметровом пространстве // Геофизика: Специальный выпуск «Технологии сейсморазведки-Ii», 2003, с. 3−16.
  30. А.И. Математические основы теории интерпретации геофизических данных. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008, 288 стр.
  31. Комплексирование методов разведочной геофизики: Справочник геофизика. / Под редакцией В. В. Бородового, A.A. Никитина. М.: Недра, 1984, 384с.
  32. О.Л., Никитин A.A., Черемисина E.H. Геоинформационные системы. М.: ИЦ ВНИИгеосистем, 2005, 346с.
  33. В.Н., Дмитриевский М. В. Аналог интерполяционного метода крайгинга без геостатистического обоснования. — Вестник ТюмГУ, № 3, 2001, с. 208−216
  34. Г. В. Эффективный компьютерный инструментарий геолога и геофизика при изучении нефтегазовых месторождений // Геофизика, 2010, № 3, с. 3−15.
  35. В.В. Программное и информационное обеспечение геофизических исследований. -М.: Недра, 1993, 268с.
  36. A.B. Объемное моделирование геологических объектов на ЭВМ. -М.: Недра, 1988, 184с.
  37. A.A. Теоретические основы обработки геофизической информации. -М.: Недра, 1986. 342с.
  38. A.A., Петров A.A. Основные процедуры обработки и интерпретации нестационарных геофизических полей. Геофизика № 3, 2007, с. 63−70.
  39. A.A., Петров A.B., Зиновкин C.B., Адаптивные процедуры выделения геологических объектов в геофизических полях. Из. Вузов. Геология и разведка, 2006, № 3, с. 50−56.
  40. A.A., Хмелевский В. К. Комплексирование геофизических методов. Изд. ГЕРС, г. Тверь, 2004, 294с.
  41. ПАНГЕЯ- 10 лет. Специальный выпуск. Геофизика, 2004, 106с.
  42. A.B., Никитин A.A., Зиновкин C.B. Развитие статистических приемов обработки и интерпретации геофизических полей в компьютерной технологии «КОСКАД 3D». Из. Вузов. Геология и разведка 2007, № 7 с.68−74.
  43. A.B., Трусов A.A. Компьютерная технология статистического и спектрально-корреляционного анализа трехмерной геоинформации КОСКАД 3D // Геофизика, 2000, № 4, с. 29−33.
  44. И.И. Информационные технологии интерпретации комплекса геолого-геофизических данных для геологического моделирования. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, РГГРУ, 2010, 212с.
  45. И.И. Построение распределений физических параметров среды по данным гравиразведки, магнитометрии и сейсморазведки. Геофизика № 3, 2005, стр. 46.
  46. И.И. Уточнение геологической модели по данным гравитационного поля на основе критериальных методов решения обратных задач геофизики. Геофизика № 1, 2010 стр. 65−68.
  47. Т.В. Некоторые вопросы комплексной интерпретации данных ГСЗ и гравиметрии. Теория и практика интерпретации гравитационных аномалий. М. ИФЗ АН СССР, 1982, с. 26−59.
  48. И.Д. О решении некорректной задачи при пересчете потенциального поля на нижние уровни. Изв. АН СССР, Физика Земли № 6, 1967, с. 72−92.
  49. С.А. Гравиразведка и магниторазведка: Учеб. для вузов. — М.: ОАО Издательство «Недра», 1999, 437с.
  50. С.А. Корреляционные методы анализа в гравиразведке и магниторазведке. -М.: Недра, 1986, 247с.
  51. С.А. Спектральный анализ гравитационных и магнитных аномалий. -М.: ОАО Издательство «Недра», 2006.
  52. В.Н. Использование методов теории функций комплексного переменного в плоских задачах гравиразведки и магниторазведки. Учебное пособие. М.: АН СССР, Институт Физики Земли им. О. Ю. Шмидта, 1982, 120с.
  53. В.Н. Основные идеи и методы извлечения информации из данных гравитационных и магнитных наблюдений. — М.: ИФЗ АН СССР, 1979, с. 146−269.
  54. В.Н. Основные направления теории и методологии интерпретации геофизических данных на рубеже XXI столетия. Ч. I // Геофизика № 3, 1995, с. 9−18.
  55. Р.В. Численные методы. М.: Наука, 1968, 400с.
  56. Е.Н., Митракова О. В., Финкелылтейн M .Я. ГИС-ИНТЕГРО -инструмент постановки и решения природопользовательских задач. Информационный бюллетень № 3, 1988, ГИС-Ассоциация.
  57. Е.Н., Никитин А. А. Геоинформационные системы и технологии. Учебник для вузов. М.: ГНЦ РФ ВНИИгеосистем, 2011, 376с.
  58. Baranov V. A new method for interpretation of aeromagnetic maps pseudo gravimetric anomalies. Geophysics, 1957, vol. 22 № 2, p. 359−383.
  59. Bott M.P., Smith R.A. The estimation of the limiting depth of graviting bodies. Geophysical processing, 1958, vol. 6, № 1, p. 1−10.
  60. Fairhead J.D., Odegard M.E. Advances in gravity survey resolution. // The Leading Edge, 2002, № 1, p. 36−37.
  61. M., Rapolla A. 3-D inversion of gravity and magnetic data with depth resolution. Geophysics, 1999, vol. 64, № 2, p.452−460.
  62. Hammer S. Deep gravity interpretation by stripping. Geophysics, 1963, vol. 28, № 3, p. 369−378.
  63. Hansen R.O. Gravity and magnetic methods at the turn of the millennium. Geophysics, 2001, vol. 66, № 1, p. 36−37.
  64. Moraes A.V.R., Hansen R.O. Constrained inversion of gravity fields for complex 3-D structures. Geophysics, 2001, vol. 66, № 2, p. 501−510.
  65. Silva J.B.C., Medeiros E.W., Barbosa V.C.F. Potential-field inversion: Choosing the appropriate technique to solve a geologic problem. Geophysics, 2001, vol. 66, № 2, p. 511−520.
  66. Yang Z., Wei Y. The gravity & seismic data joined formation separation technique for deep structure study. // SEG Technical Program Expanded Abstracts, 2005, p. 635−638.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!