1.7. Методы построения сеточных моделей в пакете Surfer

Методы построения сеточных функций, реализованные в пакете Surfer, можно разбить на два класса: интерполирующие и сглаживающие. Некоторые интерполирующие могут включать сглаживающий параметр. Если его значение не равно нулю, интерполятор становится сглаживающим.

В пакете Surfer интерполяторами являются:

• Метод обратных расстояний (Inverse Distance to a Power), если не задан сглаживающий параметр;

• Метод Криге (Kriging), если не задан параметр Nugget Effect;

• Метод радиальных базисных функций (Radial Basis Functions), если не задан параметр RI;

• Метод Шепарда (Shepard’s method), если не задан сглаживающий параметр;

• Триангуляция с линейной интерполяцией (Triangulation with linear Interpolation).

Все остальные методы построения сеточных моделей являются сглаживающими. Они используются в тех случаях, когда экспериментальные данные измерены не точно, а с некоторыми существенными погрешностями. Сглаживающие методы не присваивают весов равных единице, даже тем значениям, которые совпадают с узлами сетки.

В пакете Surfer сглаживающими методами являются:

• Метод обратных расстояний (Inverse Distance to a Power), если задан сглаживающий параметр;

• Метод Kriging, если задан параметр Nugget Effect;

• Метод минимальной кривизны (Minimum Curvature);

• Метод полиномиальной регрессии (Polynomial Regression);

• Метод Radial Basis Functions, если задан параметр RI;

• Метод Shepard's Method, если задан сглаживающий параметр.

При построении карт часто возможен «краевой эффект», т. е. значения сеточных функций могут выходить за пределы интервала исходных данных, это происходит в тех областях карты, где значений нет, или они находятся на большом расстоянии друг от друга, например, вдоль края карты. Появление «краевого эффекта» во многом зависит от выбора метода построения сеточной модели. Метод Inverse Distance to a Power не может получить значения, выходящие за пределы интервала исходных данных. Методы, рассчитывающие тренды, могут получать значения Z-координат вне диапазона исходных данных.

2. Задание 1. Сравнение методов построения цифровых геологических моделей

2.1. Цель работы

Овладеть навыками работы в пакете SURFER и научиться обосновывать алгоритм интерполяции для определённых видов карт.

2.2. Основные теоретические положения

Согласно ГОСТ Р 53712-2009 геологическая цифровая модель – это представление продуктивных пластов и вмещающей геологической среды в виде набора цифровых карт (двухмерных сеток) или трехмерной сетки ячеек.

Основное представление о геометрии продуктивного пласта дают структурные карты и поверхности контактов, а также контуры нефте(газо)носности.

Структурными называются карты, на которых с помощью линий одинаковых высот (изогипс) подземного рельефа изображается положение в пространстве опорной поверхности (кровли и подошвы пласта). Изогипсы, проведённые по поверхности горизонтов, имеющих определённое положение в стратиграфическом разрезе, называются стратоизогипсами.

Структурные карты используются при решении следующих задач:

1) проектирование точного положения разведочных скважин;

2) обоснование положения и количества добывающих и нагнетательных скважин на площади залежей УВ при составлении технологических схем и проектов разработки;

3) оценка положения нефтяных или газовых залежей в плане (определяется местоположение внешнего и внутреннего контуров нефтеносности):

4) выяснение закономерности изменения свойств продуктивного пласта по латерали (в плане);

5) выявление особенности распределения пластового давления в пределах залежи;

6) оценка запасов нефти и газа, а также их категорийности в пределах залежи.

Структурные карты составляют по абсолютным отметкам кровли (или подошвы) пласта, которые отсчитывают от уровня моря. Следовательно, пласты, залегающие выше уровня моря, будут иметь положительные отметки, ниже уровня моря - отрицательные. Равные по высоте промежутки между изогипсами называются сечением изогипс. На платформенных пологих структурах сечение изогипс обычно принимается равным 2-5 м, в геосинклинальных условиях и с увеличением угла падения пластов сечение увеличивается до 10-25 м. Масштаб структурных карт зависит от целей построения карты, размеров структуры и плотности данных. Например, для подсчета запасов нефти или газа рекомендуют масштабы 1:50000, реже 1:100000. Для выявления структур небольших размеров масштаб структурной карты необходимо увеличить. При этом следует иметь в виду, что структуры должны быть подтверждены геологическими данными: данными бурения, сейсмики и др. Если локальные максимумы не подтверждены геологическими данными, то они являются ошибкой работы алгоритма.