3. Общие представления о физико-геологическом моделировании (определения, последовательность построения фгм, фазы развития фгм при решении геологоразведочных задач.

При интерпретации сейсмических данных постоянно требуется иметь схематическую модель той части недр Земли, в которой производят сейсмические измерения. Модель является упрощенным представлением реального разреза Земли, где включены те элементы которые оказывают значительное воздействие на измерения. Модели могут быть разные, в зависимости от решаемой задачи. Общим для всех моделей является то, что она несет информацию о свойствах и характеристиках исходного объекта, существенных для решаемой задачи. Мы начинаем исследование с построения модели и в итоге моделью является у нас результат наших геофизических работ.

Модель – есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации объект, отражающий свойства, характеристики и связи объекта оригинала, существенные для решаемой задачи. Моделирование – процесс построения или использование модели для исследования объекта оригинала. Построение модели – многоэтапный процесс, направленный на создание эффективной конкретной модели (задача-объект). Форма моделирования разнообразные и зависят от используемых моделей и сферы применения моделирования. Выделяют два типа моделирования (прямое и обратное). Прямое – это расчет поля, создаваемое моделью. Обратное – вычисление модели на основе полей. Обратное моделирование включает весь процесс интерпретации и связано с неопределенностью и неоднозначностью. Это решение обратной задачи используются для стратиграфической привязки отражений, уточнение формы границ и литологии разреза, прямых поисков углеводорода. При прямом мы рассчитываем на основе модели значения параметров и затем сравниваем с результатами реальных измерений.

Основой для формирования ФГМ служит петрофизическая модель (ПФМ) под которой понимается объемное распределение в геологическом пространстве различных физических параметров, характеризующих главные комплексы изучаемого объекта. Отсюда следует что ФГМ – это ПФМ плюс полученные для нее физические поля. Поля – это связи (по которым связываем характеристики, параметры, геологию и т. д ) по полям определяем связь объектов. Процесс моделирования основан на подборе, а затем геологической интерпретации таких параметров модели, при которых достигается высокая степень сходства реального и расчетного волновых полей (на основе имеющейся информации строим близкую к действительности первичную модель затем ее уточняем путем вариации параметров)

Последовательность физико-геологического моделирования:

1) формулировка геологической задачи;

2) выделение структурно вещественных комплексов в исследуемом геологическом пространстве (это объединенная по одному или нескольким физическим свойствам совокупность геологических образований, наделенной соответствующими эффективными физическими характеристиками);

3) построение ПФМ;

4) создание самой ФГМ (решение прямой задачи и сравнение результатов расчета с фактическими данными для оценки адекватности сформированной модели).

В процессе интерпретации модель уточняется (дополняется, исправляется) слоистость, количество слоев, вносятся поправки и т.д Количественные характеристики ФГМ можно разделить на три категории: физические параметры, размеры и форма. ФГМ создают методом последовательных приближений по мере накопления знаний об объектах геофизических исследований.

В рамках поставленной задачи ФГМ проходит определенные фазы развития:

1) начало геофизических исследований в районе, когда отсутствует опыт их проведения. ФГМ формируется на основе справочников, литературных данных, на основе опыта работы в соседних районах со сходным геологическим строением. Такого рода ФГМ используется для проектирования опытно-методических исследований на эталонных объектах, основная цель которых – определение оптимальной методики работ.

2) на этой стадии формирование ФГМ учитываются данные опытно-методических исследований. На основе полученной модели выбирают оптимальные параметры методики полевых работ (формируется комплекс методов исследований, выбирается сеть наблюдений, обосновывается точность измерений физических полей), а также планируется методика интерпретации данных, полученных в результате производственных работ.

3) эта стадия реализуется после получения фактического материала. На этой стадии ФГМ - основной результат интерпретации и проведенных геофизических исследований.

Классификация ФГМ. Детальное представление ФГМ связано с их классификацией. Различаем модели обобщенные (для класса задач (объектов)) и индивидуальные – для конкретной задачи.

Различаются методики их построения. Различаются априорные и апостериорные модели. Первые формируются до проведения работ (основа планирования методики полевых работ), а вторая формируется после проведения геофизических работ и являются итогом комплексной интерпретации их результатов. Апостериорные базируются на основе априорных моделях в результате анализа и обобщения информации.

Еще бывают полные и неполные модели (по степени учета характеристик) размеры, форма, петрофизика. Полные основываются на неполных (частных).

Различают статические и динамические ФГМ. Статические фиксируют состояние геологических объектов в определенный момент времени. Динамические отражают сочетание геофизических полей и их числовых характеристик на разных стадиях геологических процессов.

И еще очень много разных ФГМ – детерминированные (получают путем расчета отдельных аномальных эффектов с помощью уравнений мат физики при заданных исходных значениях петрофизики), статистические (на основе теоретических соображений с учетом имеющейся априорной информации, на эталонных, применяются экспериментальные данные) и еще бывают тонкослоистые и толстослоистые типы моделей в зависимости от задач моделирования и детальности последующего анализа волновой картины.

На различных этапах поисково-разведочных исследований на нефть и газ целевыми являются различные объекты (ловушки, залежи и месторождения). Эти объекты тоже подразделяются на множество типов, например ловушки – антиклинальные и неантиклинальные и каждому из этих типов объектов для решения задачи отвечает своя модель.