10. Особенности технологии обработки и интерпретации данных вэз на эвм.

Система «Зонд» разработана В. П. Колесниковым и пред­назначена для обработки и интерпретации данных электриче­ского зондирования в условиях квазигоризонтально-слоистых сред.

С помощью системы можно получать следующие парамет­ры среды:

1. параметры обобщенных слоев геоэлектрического разреза с оценкой пределов эквивалентности решения;

2. уточненные значения отмеченных выше параметров на ос­нове использования априорной информации;

3. значения продольной проводимости S, поперечного сопротивления Т, среднего продольного и среднего поперечного сопротивлений для заданной части разреза;

4. различные эффективные параметры для визуализации наблюденных данных;

5. физические характеристики пород (скорости прохожде­ния упругих волн, минерализацию подземных вод) на ос­нове использования их корреляционных связей с электроразве­дочными данными.

Описание системы Система «Зонд» реализует методологический подход, в кото­ром процесс истолкования данных электрического зондирования разбивается на два последовательных этапа: физический и гео­логический. Задача первого — построение физически обоснован­ной модели среды по непосредственным результатам полевых наблюдений, второго — ее геологическое истолкование.

Физический этап включает первичную обработку исходных данных и получение электрических параметров слоев. В про­цессе первичной обработки устраняются «перекрытия» на кри­вых ВЭЗ и сглаживаются функции кажущегося сопротивления в пределах уровня погрешности полевых измерений с учетом согласованности с соседними зондированиями. Математически эта операция сводится к задаче оптимального сглаживания и ре­шается на основе минимизации соответствующего функционала.

Для визуализации результатов наблюдения предусмотрены вычисление значений кажущегося сопротивления, кажущейся проводимости, дифференциальных сопротивлений, нормирован­ных производных, их интерполяция на равномерную прямо­угольную сеть, выбор оптимального сечения изолиний и вычерчи­вание разрезов и карт с помощью графопостроителя типа «Ат­лас».

Получение физических параметров среды реализуется на ос­нове единства решения прямой и обратной задач ВЭЗ числен­ным методом.

С учетом неустойчивости отдельных этапов послойного ана­лиза и накопления погрешностей с увеличением номера слоя разработан ряд приемов повышения устойчивости и надежности решения, основанных на применении адаптационных приемов регуляризации и коррекции получаемых результатов. Адаптационные приемы включают выбор информативных диапа­зонов функции, наименее чувствительных к возмущениям в исходных данных, согласование детальности расчленения гео­электрического разреза с информативностью исходного мате­риала и т. п.

Процесс интерпретации состоит из ряда последовательных операций. В результате решения обратной задачи по способу «снятия слоев» находят число слоев, их мощности и удельные сопротивления. Далее, производится коррекция мощ­ности каждого слоя, начиная с первого. В процессе коррекции выполняется цикл операций: 1) изменение параметра корректи­руемого слоя и повторные вычисления параметров h и ρ,- всех слоев, следующих за корректируемым; 2) решение прямой за­дачи и оценка аппроксимации исходных данных расчетными в интервале эффективного проявления корректируемого слоя. По достижении наилучшей аппроксимации осуществляется пе­реход к следующему циклу, т. е. к уточнению мощности второго слоя и т. д. При этом в каждом цикле уточняются не только искомые параметры, но также число слоев и интервалы эффек­тивного их проявления в функциональном диапазоне кажущих­ся сопротивлений. Количество вычислительных операций от цик­ла к циклу резко сокращается.

Для оценки пределов эквивалентности получаемых решений в зависимости от характера решаемых задач используют два способа. В первом из них (упрощенном) пределы эквивалентно­сти каждого i-го слоя находятся как предельные значения па­раметров h_i и ρ_i отвечающие условию: Ti=h_i*ρ_i=const или Si= h_i/ρ_i=const; и заданному в соответствии с погрешностью по­левых наблюдений отклонению расчетной функции кажущегося сопротивления от наблюденной в пределах диапазона эффек­тивного влияния слоя. Второй, более объективный способ, ос­нован на использовании статистического моделирования случай­ных ошибок на входе интерпретационной системы. Анализ вы­борки получаемых при этом решений позволяет определить па­раметры, характеризующие устойчивость результатов, наличие корреляционных связей между ними и предельные их значения.

Следующий этап интерпретации — геологическое истолкова­ние полученных физических решений реализуется на основе про­странственного согласования физических решений с учетом гео­логической информации.

Учитывая зависимость детальности расчленения геоэлектри­ческого разреза от методических и геоэлектрических условий, наличие эквивалентности решений, влияние на результаты ин­терпретации анизотропии среды, процесс геологического истол­кования можно разделить на три последовательных этапа: 1) прослеживание геоэлектрических границ; 2) оптимизацию их поведения в рамках допустимых физических решений; 3) стра­тиграфическую привязку границ и получение уточненных зна­чений параметров.

Прослеживание геоэлектрических границ представляет зада­чу классификации объектов на принципах самообучения. В ка­честве основных признаков для классификации используются значения продольной проводимости S (либо поперечного сопро­тивления T), среднего продольного либо поперечного электри­ческого сопротивлений р_l (либо р_n), глубины залегания подошвы прослеживаемой толщи z, а также сведения об области возмож­ного их изменения, определяемой пределами эквивалентности, латеральной изменчивостью свойств среды и гладкостью гра­ниц. В результате прослеживания определяется количество гео­электрических границ и характер протяженности каждой из них.

Стратиграфическая привязка к-й границы выполняется со­гласно условиям

_,

| | =min,

Где , — соответственно глубина и приближенное значе­ние коэффициента анизотропии толщи пород до j–й стратигра­фической границы; —среднее значение по «кусту» ВЭЗ, расположенных от скважины в пределах заданного расстоя­ния; —максимально возможное значение коэффициента анизотропии для данного пласта.

Уточненные значения коэффициента анизотропии в парамет­рических точках находятся как отношения соответствующих глубин по данным ВЭЗ и скважины.