книги из ГПНТБ / Физические свойства пород Балтийской синеклизы

Организация ввода обеспечивается специальной программой «ввод—хранение», которая предусматривает упорядочение посту­ пающей в машину информации о физических свойствах образ­ цов по глубине их отбора и формирование массива совокупно­ сти данных на магнитной ленте. Структура массива позволяет без преобразований информации осуществлять вывод всех имею­ щихся данных на печать для визуального контроля и практи­ ческого использования. Программа «Каталог» обеспечивает де­ кодирование и вывод каталога физических параметров пород на АЦПУ.

Поиск информации по запросу производится с помощью про­ граммы «Выборка». При формулировке запроса могут быть на­ ложены ограничения, на любые свойства и признаки, в том числе сразу на несколько свойств и признаков. В результате поиска в оперативной памяти машины формируется новый мас­ сив, который по команде оператора либо выводится на печать в форме каталога для ответа на запрос, либо записывается на магнитную ленту для последующей математической или тема­ тической обработки. В табл. 46 приведены примеры каталогов: 1 ) данных об измерениях физических свойств на образцах ар­

гиллитов среднего и верхнего ордовика (с ограничением по воз­ расту и типу породы); 2 ) характеристик физических свойств

алеврито-песчанистых глин и песчано-глинистых алевролитов (с ограничением по типу породы). К настоящему времени сфор­ мированы и записаны на магнитные ленты массивы данных о физических свойствах более 6000 образцов пород по 70 сква­ жинам Прибалтики. Для каждого образца зафиксированы 4 об­ щих признака и в среднем 4—5 физических свойств. Массив в целом насчитывает около 50 тыс. данных.

Главной составной частью комплекса стандартной обработки массивов данных являются алгоритмы выявления законов и параметров распределения, сравнения эмпирических выборок, нахождения различного рода связей и зависимостей (в том числе многомерных), а также интерполяции и аппроксимации.

При обработке массивов данных о физических свойствах по­ род Прибалтики использовались алгоритмы оценки статистиче­ ских характеристик выборочных распределений, установления корреляции и регрессии, реализованные в виде программ «Ста­ тистика» й «Регрессия». Программа «Статистика» позволяет вычислять среднее значение параметра и его среднеквадрати­ ческую ошибку, дисперсию, стандарт и его среднеквадрати­ ческую ошибку, асимметрию, эксцесс, а также коэффициент вариации и моду. Результаты вычислений могут выдаваться на печать вместе с данными, по которым они рассчитывались.

По программе «Регрессия» рассчитываются парные и мно­ жественные коэффициенты корреляции и коэффициенты урав­ нений регрессии для трех видов связи: линейной, логарифми­ ческой и мультипликативной (степенной). В -качестве критериев

выбора вида связи наряду с коэффициентами корреляции используются показатели оценки надежности аппроксимации. Алгоритм реализует решение задачи, которая формулируется следующим образом.

Дана совокупность физических свойств образцов, а именно

1 -го образца, во второй строке — 2 -го и т. д., в последней строке — N-го образца.

аппроксимирующую зависимость параметра у от совокупности параметров x)t х2, . . . , хп, и дать оценку точности аппроксима­

ции. Вид связи определяется эмпирически, путем решения и оценки адекватности трех ее моделей, широко применяемых в геолого-геофизических исследованиях:

вычисляются способом наименьших квадратов с последующим решением системы уравнений по методу Гаусса.

Для получения коэффициентов системы нормальных урав­

Первый столбец матрицы В состоит из единиц, остальные столбцы соответствуют столбцам матрицы X.

82

Пусть коэффициенты системы нормальных уравнений обра­ зуют матрицу А, которую можно получить из матрицы В сле­ дующим образом. Элементы 1 -й строки матрицы А находятся как скалярные произведения столбцов матрицы В на ее 1-й столбец, элементы 2 -й строки — как скалярные произведения столбцов той же матрицы на ее 2 -й столбец и т. д., элементы р-й строки — как скалярные произведения столбцов матрицы на ее р-н столбец. Система линейных уравнений с матрицей А

решается по методу Гаусса.

После того как найдены коэффициенты регрессии а, Ьи Ь2, ■■■, Ьп, значения результативного параметра у пересчиты­ ваются, т. е. находятся прогнозные значения у/: первые р' столб­ цов матрицы В соответственно умножаются на коэффициенты

ошибки по минимальному ее значению устанавливается опти­ мальный вид связи.

Для оценки правомерности выбора связи вычисляется коэф­ фициент корреляции, показывающий надежность связи между результативным признаком и совокупностью факториальных признаков.

Совокупный коэффициент корреляции рассчитывается по формуле

( 1 2 )

где Aft и Л выражаются определителями

^Xik

Чтобы вычислить коэффициент R, в матрице X сначала нужно поменять местами 1 -й и р-й столбцы, что дает матрицу С, состоящую из р строк и (р— 1) столбцов:

84

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В небольшой по объему книге трудно всесторонне показать различные аспекты исследования и применения физических параметров пород. Поэтому главное внимание было уделено оп­ ределению средних значений наиболее употребительных в прак­ тике показателей — плотности, пористости, магнитной воспри­ имчивости, скорости распространения продольных волн — ос­ новных литологических разностей и литолого-стратиграфических комплексов.пород и выявлению их связи с различными геологи­ ческими факторами (возраст, литологический состав, тектони­ ческое строение). На наш взгляд, представляет интерес изуче­ ние закономерностей изменения физических параметров в пре­ делах отдельных комплексов и всего осадочного покрова в за­ висимости от тектонического строения Балтийской синеклизы. Установлены определенная тенденция смещения средних уров­ ней параметров от восточного борта синеклизы к ее осевой ча­ сти и дифференциация их по крупным блокам и межблоковым зонам. Методы изучения физических свойств пород по литоло­ гическим комплексам на достаточно детальной тектонической основе могут оказаться перспективными для установления физи­ ческих параметров в пределах малоизученных районов, в том числе на экваториальной части Балтийской синеклизы.

Таблицы и схемы, показывающие распределение плотности и скорости распространения продольных волн по литолого­ стратиграфическим комплексам и осадочному чехлу в целом, а также данные, характеризующие пористость, минералогическую плотность, плотность, удельное электросопротивление и магнит­ ную восприимчивость пород, имеют прикладное значение и пригодны для интерпретации полевых и промысловых геофизичес­ ких материалов. Очевидна необходимость тщательного совмест­ ного анализа всех имеющихся материалов о физических пара­ метрах пород и отложений на основе применения методов мно­ гомерных статистических оценок с использованием ЭВМ и разра­ боткой специальных алгоритмов и программ. Результаты опыта эксплуатации системы сбора, хранения и автоматизированной обработки данных о физических свойствах образцов пород, изу­ ченных по скважинам в районах побережья Балтийского моря,

86