В настоящее время компьютерные технологии являются неотъемлемой частью интерпретации геолого-геофизических данных и построения геологических моделей. На разных этапах моделирования и интерпретации необходимо построение 2D-сеточных моделей (структурных карт, общих, эффективных, эффективных нефтенасыщенных толщин, пористости, нефтенасыщенности и т.д.). Не нужно забывать, что одним из основных видов предоставления результатов выполненных работ является набор всевозможных карт.
ООО “ИНГЕОСЕРВИС” получил патент на свой программный продукт IngeosMAP (iMAP)®, зарегистрированный Федеральной службой по интеллектуальной собственности (Роспатентом) № 2017618472, а также включено в Единый реестр по Приказу Минкомсвязи РФ от 14.12.2020 №706 Приложение №1 №пп.239, реестровый № 7761.
На рынке отсутствует специализированное программное обеспечение, позволяющее в полном объеме выполнять широкий спектр задач, связанных с технологиями картопостроения (интерполяция, анализ, редактирование, визуализация, печать), прогноза и комплексирования геолого-геофизических данных. Существующие программные продукты, как правило, занимают другую нишу – сейсмическая интерпретация, построение 3D-геологических моделей, ГИС-системы, подсчет запасов и другие, что проявляется в недостаточном наборе возможностей для построения 2D геолого-геофизических моделей. Многие технологии так или иначе представлены в других программных продуктах, с которыми приходится работать специалистам, зачастую, которые, так и не позволяют получить желаемого результата.
Необходимые возможности представлены в программе IngeosMAP (iMAP)®, запатентованной компанией “ИНГЕОСЕРВИС”. В программе IngeosMAP (iMAP)®, основной задачей которой является построение цифровых 2D-геологических моделей, представлены качественно новые возможности редактирования (в том числе локального, с привлечением точечных объектов, полигонов и линий, как для пликативных, так и для дизъюнктивных поверхностей) и анализа данных, которые предоставляют современные средства программирования, сформирован удобный и интуитивно понятный пользователю интерфейс, создан большой потенциал для дальнейшего наращивания широкого круга задач, входящих в компетенцию специалистов: геологов, интерпретаторов, специалистов по геологическому моделированию, специалистов по подсчету запасов.
Язык программирования: – С++
Фреймворк: – Qt (Qt 5.12 LGPL). Использовались Open Source библиотеки Open CV, VTK, Qwt, Proj, ShapeLib.
Для лицензирования используется система Guardant
Совместимость: программный продукт совместим с операционными системами Windows и Astra Linux.
Тестирование и приобретение ПО.
ПО предназначено для коммерческого использования, доступно для тестирования (полная версия сроком на 2 месяца) доступна по запросу (форма).
Стоимость одной лицензии определяется для каждой организации индивидуально в зависимости от количества приобретаемых лицензий.
При приобретении ПО, подписывается Лицензионный договор, в соответствии с которым, Покупателю передается простая (неисключительная) лицензия в бессрочное пользование.
Примеры интерфейса.
Демо-версию программы можно скачать по ссылке – СКАЧАТЬ ДЕМО-ВЕРСИЮ.
Подробную презентацию программы и ее возможностей можно получить по ссылке – СКАЧАТЬ ПРЕЗЕНТАЦИЮ INGEOSMAP.
Главные преимущества и решаемые задачи ПО IngeosMAP (iMAP)®:
- полный цикл работ с 2D-моделями: импорт/экспорт, интерполяция, визуализация, анализ, редактирование, экспорт графики и печать, хранение оформленных графических приложений и картинок в проекте;
- мультилинейная регрессия с автоматическим поиском наилучшего решения;
- работа с разломами, учёт дизъюктивной тектоники при интерактивном редактировании и сглаживании гридов;
- автоматическая коррекция (посадка) грида по линейным и точечным (скважины) объектам, интегральная корректировка вдоль векторов с учетом разломов;
- частотная декомпозиция, спектральные преобразования;
- классификация с построением матрицы классов, классификации с эталонами и без;
- метод автоматической валидации скважин (оценка точности построения);
- построение кросплотов: Грид/Грид с возможностью выбора области и ее отображения на карте, Точки/Точки с интерактивным исключением их части из анализа;
- работа с большими объемами данных;
- работа как с прямоугольными, так и с географическими координатами, конвертация координат;
- автоматическое построение изохорического/изопахического треугольника.
Получены положительные отзывы от пользователей программы:
Подробнее о возможностях программы.
Программные технологии
В программе IngeosMAP (iMAP)® используются открытые кроссплатформенные библиотеки Qt, Qwt, OpenCV, VTK.
Программные технологии программы IngeosMAP (iMAP)®
Файл проекта представляет собой базу данных SQLite, что обеспечивает простую структуру базы данных, отсутствие шифрования, возможность написания сторонней утилиты для чтения и записи файла проекта.
Главное окно приложения
Главное окно программы IngeosMAP (iMAP)® включает в себя главное меню программы, панель инструментов, область 2D-визуализации объектов, дерево объектов, окна свойств визуализации и статистики объекта и статусную строку, в которой слева отображаются координаты положения мыши, а справа информация по текущему масштабу и размеру области 2D-визуализации.
Редактор цветовой палитры
В программе по умолчанию представлен широкий выбор цветовых палитр для гридов, место постоянного хранения которых в папке “…Program Files\iMAP\palettes”. Помимо представленного набора пользователь может самостоятельно создавать новые и редактировать существующие.
Типы объектов в iMAP®
Типы объектов в IngeosMAP (iMAP)®
В программе IngeosMAP (iMAP)® представлены следующие типы объектов: сеточные (равномерные сеточные данные – сетки, гриды); точечные (произвольный набор точек заданных координатами и, как правило, атрибутами); линейные, состоящие из произвольного набора линий и контуров; векторные, основанные на представлении в виде векторов трех независимых сеточных объектов (длина, угол поворота и цвет); текстовые, используемые для подписей на карте элементов разного назначения; растровые, с возможностью загрузки изображений из файла или из буфера обмена.
Пример визуализации векторного объекта
Форматы данных сеточных объектов
Поддерживаемые форматы сеточных объектов: Surfer Grid ASCII; Surfer 6 Binary; Surfer 7 Binary; ZMap ASCII; CPS ASCII; Earth Vision scattered ASCII; Irap RMS Classic Grid ASCII; Isoline-GIS text grid ASCII.
Форматы данных линейных объектов
Доступны следующие форматы линейных объектов: BLN Golden Software Blanking (*.bln), Landmark cultural data files (*.asc), CPS-3 lines (ASCII) (*.*). Возможность конвертации точечных объектов в линейные объекты.
Режимы работы с программой
В программе IngeosMAP предусмотрено несколько режимов работы, кнопки для переключения которых находятся на панели инструментов главного окна программы.
Переключение режимов работы с программой
Редактирование грида во временных контурах
Изменения в гриде происходят внутри (вне) заданных контуров с учетом разломов, количество которых может быть произвольным. Пользователь имеет возможность в любой момент изменить геометрию временных контуров. Основными параметрами при сглаживании и плавной сшивки являются Window и Stitch dist.. При работе в режиме Edit grid in contours доступны функции Undo – шаг назад и Redo – шаг вперед.
Сглаживание внутри временных контуров
Вклейка фрагмента одного грида в другой
Бланковка и разбланковка грида
Edit grid with arrows (Редактирование грида вдоль векторов)
В данном режиме осуществляется ручное интерактивное редактирование грида с учетом геометрии линий разломов. Изменения в гриде происходят вдоль направления векторов, количество которых может быть произвольным. Распределение вносимых изменений вдоль вектора определяется входными параметрами Radius и Power. При работе в режиме Edit grid with arrows (редактирование грида вдоль векторов), пользователь может пользоваться функциями Undo – шаг назад и Redo – шаг вперед.
Функциональность и принципиальная схема редактирования сеточных моделей с помощью векторов
На следующем рисунке приведены примеры интерактивного грида с помощью векторов. В верхней части отображены исходные гриды с наложением векторов, вдоль которых происходит корректировка грида. В нижней части – результаты редактирования. Левый пример отражает локальное (Radius = 1000) редактирование сеточной модели вдоль разломов. Пример в центре – смещение градиентных зон более широкой (Radius = 3000) полосе. Пример справа – локальное, не сквозное (выключен параметр Along vector) редактирование при Radius = 3000.
Примеры редактирования грида вдоль векторов
Еще один пример иллюстрирует возможности редактирования карты прогнозных толщин, полученной методом многомерной линейной регрессии, в режимах Edit grid with arrows (редактирование грида вдоль векторов) и Edit grid in contours (Редактирование грида в контурах).
Пример редактирования карты прогнозных эффективных толщин
Круговые секторные диаграммы
В программе IngeosMAP реализована возможность построения круговых секторных диаграмм. В качестве параметров для расчета и построения секторных диаграмм могут могут быть использованы любые параметры точечного объекта. Как правило, в виде круговых диаграмм отображают результаты испытаний скважин (вода/нефть/газ), накопленную добычу в скважинах (вода/нефть/газ), эффективные толщины (вода/нефть/газ), сопоставление толщин (факт/прогноз/дельта) и т.д.
Круговые секторные диаграммы
Интерактивное редактирование точечного объекта
Редактирование точечного объекта возможно как в явном виде – в таблице редактора точечного объекта, так и в интерактивном режиме. Окно редактора точечного объекта предназначено для редактирования параметров точечного объекта и для установки значков скважин.
Окно редактора точечного объекта
Установка значков скважин
Работа с линейными объектами
Ниже приведены некоторые процедуры работы с линейными объектами.
Расчет геометрического центра линий и контуров
В результате расчета создается точечный объект с именем “Center of LineObjectName“, где LineObjectName – название исходного линейного объекта, автоматически помещаемый на верхнюю позицию дерева объектов. Точкам созданного точечного объекта соответствуют координаты центров контуров (среднее арифметическое между максимальным и минимальным значением координат узловых точек), также, автоматически, создаются параметры Label и Value, соответствующие названию и значению линии/контура исходного линейного объекта. Данная процедура, как правило, применяется для визуализации подписей контуров лицензионных участков, месторождений, залежей и т.п.
Вызов функции расчета геометрического центра контуров и окно редактора созданного точечного объекта
Расчет плотности линий в контурах
В результате расчета создается точечный объект с именем “Line density in contours LineObjectName“, где LineObjectName – название исходного линейного объекта, автоматически помещаемый на верхнюю позицию дерева объектов. Точкам созданного точечного объекта соответствуют координаты центров контуров (среднее арифметическое между максимальным и минимальным значением координат узловых точек), также, автоматически, создаются параметры Label и Value, соответствующие названию и значению линии/контура исходного линейного объекта и рассчитываются параметры Length, Density и Area. Значение Length соответствует общей длине отображенных (включен “глаз” в дереве объектов) в области 2D-визуализации линий и контуров внутри рассчитываемого контура. Значение Area соответствует площади исходного контура, значение Density (плотность) рассчитывается путем деления параметра Length на параметр Area.
Вызов функции для расчета плотности линий в контурах
Окно редактора созданного точечного объекта с рассчитанными параметрами
Окно редактора линейного объекта и интерактивное редактирование
Окно редактора линейного объекта Edit lines вызывается через опцию Edit object контекстного меню линейного объекта. Окно редактора состоит из панели инструментов с функциональными кнопками и параметрами линий и трех текстовых полей. В левом поле отображен список всех линий линейного объекта, название которого включает в себя общее количество узловых точек линии и идентификатор замкнутости контура “closed“. При выделении линии в данном списке, она автоматически выделяется в области 2D-визуализации главного окна программы с графическими параметрами, определенными в окне настроек по умолчанию. Правое поле содержит в себе координаты узловых точек линии, выделенной в левом поле. В нижнем поле выводится статистическая информация по линейному объекту, включая информацию по расчету площадей и объемов.
Вызов окна редактора линейного объекта Edit lines
Вычисление площадей и объемов
Вычисление площадей и объемов по контурам осуществляется через окно редактора линейного объекта. При выборе в списке или выделении в интерактивном режиме в области 2D-визуализации линии/контура статистическая информация по нему (длина линии, площадь контура, координаты центра линии) отображается в нижнем поле окна редактора Edit lines.
Расчет площади и объема по выделенным контуру и сеточному объекту
При нажатии на кнопку Full statistics открывается таблица с геометрическими параметрами по всем контурам линейного объекта. Для каждого контура в таблице отражаются следующие параметры: порядковый номер, название и значение контура, длина и общая площадь контура, координаты центральной точки, объем, определенная (со значениями) площадь, количество определенных и неопределенных ячеек сеточного объекта, выбранного в дереве объектов. Также приводится интегральная информация по всем контурам линейного объекта.
Расчет площади и объема по выделенному сеточному объекту и всем контурам линейного объекта
Работа с равномерными сетками (гридами)
В данном разделе представлена информация по работе с сеточными объектами. Ниже приведено содержание раздела справочного руководства по работе с сеточными объектами:
–Общая информация по сеточным данным (гридам);
–Параметры визуализации;
–Контекстное меню;
–Конвертация изолиний в линейный объект;
–Интерполяция данных;
–Математические операции;
–Быстрые математические операции;
–Частотная декомпозиция;
–Изменение геометрических параметров;
–Регридинг (пересчет с одной сетки на другую);
–Установка значений в гриде по контурам;
–Установка разломов;
–Расчет расстояний до разломов;
–Расчет расстояний до линейных и точечных объектов;
–Построение грида плотности линейных объектов;
–Построение грида количества попаданий в контура;
–Пересчет по кусочно-линейной зависимости;
–Сглаживание;
–Расчет градиентов;
–Метод валидации для структурных построений;
–Автоматическая (локальная) посадка на скважины;
–Автоматическая посадка грида на контура/линии;
–Построение карты меры сходств.
Интерполяция данных
Перед началом интерполяции в автоматическом режиме происходит фильтрация данных, после которой перед пользователем появляется сообщение о количестве отфильтрованных данных, т.е. тех точках, которые не будут участвовать в процессе интерполяции. В процессе интерполяции в процентном выражении отображается ход выполнения задачи, для отмены которой пользователь должен нажать на кнопку Cancel. При построении равномерной сетки появляется окно с предпросмотром полученного грида, для сохранения которого в дереве объектов необходимо нажать на кнопку Save.
Ход выполнения процесса для Spline интерполяции данных
В качестве примера приведен результат интерполяции данных на равномерную сетку по пяти 2D-сейсмическим профилям, два из которых идут субпараллельно друг другу с явной невязкой временных глубин. Первый расчет приведен без применения фильтрации, второй с применением.
Результат применения фильтрации исходных данных при интерполяции
В программе IngeosMAP реализованы следующие виды интерполяции:
–Nearest Neighbor (метод ближайшего соседа);
–Inverse Distance (метод обратных расстояний);
–Radial Basic Function (метод радиальных базисных функций);
–Spline or Smoothing Spline (сплайн или сглаживающий сплайн);
–Natural Neighbor (ближайшая окрестность).
Математические операции с гридами
Математические операции с гридами в программе представлены стандартным способом. В математических операция поддерживается си нтаксис ECMAScript (стандарт ECMA-262).
Вызов окна Grid math operations
Быстрые математические операции
Наиболее часто используемые математические операции можно применять при вызове опции Instant math operations контекстного меню грида. В программе доступны быстрые операции, приведенные ниже на рисунке.
Вызов “быстрых” операций из контекстного меню грида
Частотная декомпозиция
Частотная декомпозиция – преобразование сигналов с целью изменения соотношения между их различными частотными составляющими. Фильтры обеспечивают выделение полезной информации из смеси информационного сигнала с помехой с требуемыми показателями. Основная задача выбора типа фильтра и его расчета заключается в получении таких параметров, которые обеспечивают максимальную вероятность обнаружения информационного сигнала на фоне помех.
Общая схема разложения грида на составляющие
Регридинг (пересчет грида с одной сетки на другую)
При наличии более одного источника входных данных для построения геологических моделей, практически неизбежно, каждый раз, возникает задача пересчета различных 2D-сеточных данных к единой геометрии. В программе IngeosMAP единая геометрия гридов необходима для расчета математических и логических операций, для построения кроссплотов типа Грид/Грид и т.д. Процесс пересчета гридов к единой геометрии можно разделить на два этапа. Первый – изменение геометрии, т.е. приведение к единым площадным единицам измерения. Если один грид задан в метрах, другой в километрах, важно привести их в соответствие. Если оба грида в метрах, но один из них содержит в координате X номер зоны, а другой нет, также, необходимо внести в один из гридов соответствующую поправку. Второй этап – регридинг, т.е. изменение сетки (геометрии узловых точек) грида. Алгоритм расчета регридинга в автоматическом режиме учитывает геометрию линий разломов.
Установка значений в гриде по контурам
Для определения значений грида внутри (вне) контуров, вдоль линий разломов и вдоль границы определения грида предназначено окно Set value in contours. В программе возможны следующие варианты: Inside – устанавливается постоянное значение (либо UNDEF) внутри всех контуров линейного объекта; Inside (contour value) – внутри контуров устанавливаются значения Value, которые определены в каждом из контуров. Outside – устанавливается постоянное значение (либо UNDEF) вне всех контуров линейного объекта; At borders – присваивается постоянное значение (либо UNDEF) всем ячейкам сеточного объекта, расстояние от центра которых до ближайшей ячейки со значением-неопределением, либо до границы грида, меньше установленного в поле определения размера области. Around faults – устанавливается постоянное значение (либо UNDEF) во всех ячейках сеточной модели, расстояние от центра которых до разломов меньше заданного в поле определения размера области. Далее приведены примеры для каждого из вариантов установки значений в гриде по контурам.
Пример установки значений в гриде по контурам:область определения значений – Inside (contour value)
Расчет расстояний до линейных и точечных объектов
При построении грида расстояний до линейных и точечных объектов создается грид, в котором каждой ячейке грида присваивается минимальное расстояние либо до линии (перпендикуляр), либо до точки. В результате расчета создается новый грид в дереве объектов с названием lines_distance. Расчет растояний происходит до тех объектов, которые в данный момент визуализированы в главном окне программы.
Опция контекстного меню грида для вычисления расстояний до линейных и точечных объектов
Рассчитанный грид расстояний до точечных и линейных объектов
Параметр “расстояние до линейных и точечных объектов” может служить как для расширения признакового пространства изучаемой территории, так и использоваться для решения таких задач, как: определение степени сглаживания грида, получение контуров с заданным растоянием до объектов, например, водоохранных зон. Для получения контуров (линий) одинакового расстояния от объектов необходимо конвертировать заданные изолинии в линейный объект.
Построение грида плотности линейных объектов
Расчет грида плотности линеаментов происходит при выборе из контекстного меню любого грида в дереве объектов опции Density of lines. После чего открывается окно для ввода размера скользящего окна, в котором будет рассчитываться грид плотности. При нажатии на кнопку OK происходит расчет грида, который с именем lines_density записывается на верхнюю строчку дерева объектов. Геометрия вновь созданного грида соответствует геометрическим параметрам грида, из контекстного меню которого была вызвана опция для расчета. Данный грид не перезаписывается. В качестве линейных объектов, плотность которых рассчитывается, выступают все линейные объекты, которые на момент расчета отображены в окне визуализации объектов. Ниже приведен пример с результатом расчета гридов плотности в скользящих окнах размером 1000, 2000 и 4000м.
Контекстное меню грида для расчета карты плотности линейных объектов
Схема линеаментов и карты плотности линеаментов в разных окнах
Построение грида количества попаданий в контура
При построении грида количества попаданий в контур создается сеточная модель, значения в ячейках которой, соответствуют количеству попаданий в заданные контура. Такая задача, в общей постановке, возникает при необходимости выделять наиболее перспективные участки площади на основе различного происхождения контуров аномалий. На рисунке ниже приведены структурные карты по продуктивным горизонтам одного из месторождений и сводная схема контуров по всем продуктивным залежам. При построении грида количества попаданий в контур, в данном случае, будет построена сеточная модель, значения в ячейках которой будут соответствовать количеству продуктивных залежей.
Структурные карты по продуктивным горизонтам и сводная схема контуров залежей
Сеточная модель Contours count grid, соответствующая количеству продуктивных залежей
Пересчет грида по кусочно-линейной зависимости
Пересчет грида по линейно-кусочной зависимости осуществляется с помощью окна Piecewise linear function, которое вызывается через опцию главного меню программы Grid/Piecewise linear function, либо через контекстное меню грида, в этом случае в поле Grid будет по умолчанию выбран активный грид.
К пересчету грида по кусочно-линейной зависимости
Сглаживание
В программе IngeosMAP используется матричное сглаживание с учётом геометрии линий разломов (при их наличии). Для каждой точки грида рассматривается квадрат с заданной длиной стороны (параметр Window) и центром в этой точке, и рассматриваются все точки грида, попавшие в этот квадрат. Для расчёта сглаженного значения, каждой точке грида Pi, попавшей в квадрат, присваивается весовое значение wi. Если обозначить через vi значение грида в точке Pi, то сглаженное значение получается по формуле:
Точки грида, попавшие в квадрат, но с отсутствующими/невалидными значениями, не участвуют ни в одной из сумм. При этом весовые значения можно выбирать произвольным образом. Если все wi = 1, то в результате получается просто усреднённое значение всех значений в квадрате. В программе используются весовые коэффициенты, равные max(0, Window/2 – distance(Pi, center)). Этот набор wi весовых коэффициентов одинаков для всех точек грида. Чтобы учитывать разломы, введён ещё один набор коэффициентов ci, каждый их которых равен 0, если отрезок из точки Pi в центр квадрата (т.е. точку, сглаженное значение в которой вычисляется) пересекает какой-нибудь из разломов, или 1 в противном случае. С учётом этих коэффициентов формула принимает следующий вид:
Набор ci весовых коэффициентов для всех точек грида разный.
Cовременные процессоры содержат в себе несколько вычислительных ядер, да ещё иногда ядра могут обрабатывать две команды из потока инструкций параллельно. Сглаженное значение в каждой точке вычисляется независимо от остальных точек, соответственно результат сглаживания можно вычислять одновременно для нескольких точек. Для этого запускается несколько рабочих потоков, каждый их которых обрабатывает свои точки грида. Отдельный поток занимается распределением точек грида по рабочим потокам. Его задача – обеспечение равномерной загрузки рабочих потоков (чтобы они закончили работать одновременно) и взаимодействие с пользователем (progress report, cancellation). По результатам тестирования на процессоре с 4-мя ядрами, каждое из которых способно обрабатывать 2 инструкции параллельно, время сглаживания уменьшилось в 6 раз.
Сглаживание сеточных объектов (гридов) возможно осуществлять в программе в двух режимах. Первый – сглаживание грида с помощью окна Smooth grid для сглаживания грида, второй – локальное сглаживание при работе в режиме временных контуров. Окно для сглаживания грида вызывается либо через главное меню программы Grid/Smooth grid…, либо через контекстное меню Smooth grid соответствующего грида. При вызове окна для сглаживания грида доступны следующие варианты сглаживания:
- сглаживание всего грида в окне с одинаковым радиусом;
- сглаживание всего грида с произвольным размером окна для каждой ячейки (окно задается гридом);
- локальное сглаживание внутри (вне) замкнутых контуровлинейного объекта;
- локальное сглаживание вдоль линий линейного объекта;
- сглаживание вдоль разломов;
- параметры для локального сглаживания;
При наличии в сеточном объекте разломов, сглаживание всегда происходит с их учетом.
Сглаживание грида вдоль разломов
Ниже приведен пример сглаживания грида вдоль разломов:
Результат сглаживания при Window=6000 и Stitch dist.=3000
Разница исходного грида и сглаженного вдоль разломов при Window=6000 и Stitch dist.=3000
Параметры для локального сглаживании
При сглаживании внутри (вне) контуров, внутри (вне) временных контуров, вдоль линейный объектов и разломов в программе реализована плавная сшивка сглаживаемых фрагментов с неизменяемой областью грида.
Принципиальная схема для сглаживания грида внутри контуров и вдоль линий
Параметры для сглаживания задаются либо в окне Smooth grid, предназначенного для сглаживания грида внутри (вне) контуров, вдоль линейный объектов и разломов, либо в соответствующие поля, расположенные на панели инструментов главного окна программы. Последние доступны для пользователя в режиме редактирования грида во временных контурах.
Определение параметров сглаживания на панели инструментов в режиме редактирования грида во временных контурах
Ниже приведены примеры сглаживания вдоль линий и внутри контуров:
Сглаживание вдоль линии при Window = 10000 и Stitch Dist. = 10000
Сглаживание внутри контура при Window = 4000 и Stitch Dist. = 6000 (Stitch outside отключена)
Сглаживание внутри контура при Window = 4000 и Stitch Dist. = 6000 (Stitch outside включена)
Расчет градиентов
Для расчетов горизонтального (по оси X), вертикального (по оси Y) градиентов или модуля полного градиента грида пользователь должен выбрать из контекстного меню активного грида опцию Gradient/-> и, далее, тип рассчитываемого градиента: Horizontal gradient – горизонтальный градиент, Vertical gradient – вертикальный градиент, Full gradient – модуль полного градиента. Грид градиента автоматически рассчитается и добавится на верхнюю позицию дерева объектов. Название вновь созданного грида, в зависимости от выбранной опции расчета, будет выглядеть следующим образом: Horizontal gradient for grid ‘Name’, Vertical gradient for grid ‘Name’, Full gradient for grid ‘Name’, где Name – имя исходного грида.
Примеры расчета горизонтального, вертикального и модуля полного градиентов.
Метод валидации при структурных построениях
Метод валидации скважин применяют, в том числе, для проверки и оценки точности структурных построений. Входными данными являются равномерная сетка временных глубин и абсолютные отметки, определенные в точках пластопересечения скважин.
Карты изохрон и средних скоростей (для определения параметров интерполяции)
Карты ошибок средних скоростей и глубин, построенных методом валидации
Автоматическая (локальная) посадка на скважины
Автоматическая посадка на скважины – это один из алгоритмов корректировки 2D-сеточной модели (структурная поверхность, карта толщин, карты петрофизических параметров и т.д.), связанный с приведением в соответствие грида со скважинными (точечными) данными. Далеко не в каждом случае данный подход является оптимальным, что зависит от организации исходных данных. В отличие от интерполяции точечных данных, где одновременно в расчете используется представительное количество данных, данный режим представляет собой последовательную обработку каждой скважины в отдельности.
Автоматическая посадка грида на контура/линии
Автоматическая посадка грида на контура и линии линейного объекта – еще один алгоритм корректировки 2D-сеточной модели (структурная поверхность, карта толщин, карты петрофизических параметров и т.д.), связанный с корректировкой грида таким образом, чтобы соответствующая изолиния проходила строго по линии, определенной на входе в линейном объекте. Данный алгоритм применим для решения следующих задач: приведение структурного плана в соответствие с ранее определенным контуром контакта (ГВК, ГНК и пр.), корректировка линии выклинивания карты толщин, приведение карты пористости к граничному значению на линии замещения и др.
Построение карты меры сходств
Данный алгоритм основан на оценке меры пространственной связи признака, проявляющийся в характере отображения изолиний – направлением и частотой, с эталонным объектом. В качестве эталона задается область, описываемая эллипсом.
Далее приведен пример построения карты меры сходств для одного из открытых месторождений Восточной Сибири, расположенного в западной части площади, с двумя трансформантами гравитационного поля. По каждой трансформанте независимо друг от друга рассчитаны карты меры сходств с площадью-эталоном, показанной красным цветом. По рассчитанным картам видно хорошее сходство с другим открытым месторождением, расположенным в восточной части площади. На основе двух карт сходств рассчитана итоговая карта меры сходств как среднее арифметическое, т.е. с равными весами. Таким образом, в зависимости от физического смысла того или иного параметра и решаемой задачи, итоговые построения карты меры сходств можно производить на основе произвольного количества рассчитанных монокарт сходств с различными или одинаковыми весами.
Построение карты меры сходств по двум трансформантам гравитационного поля.
Кросс-плоты
Кроссплоты являются одним из самых наглядных способов представления не только исходных данных, но и результатов работы. Основной целью построения кроссплотов является поиск и проверка существующих гипотез и представлений, а вот визуализация, грамотное обоснование и интерпретация получаемых закономерностей – одна из основных задач геолога или геофизика-интерпретатора. В программе IngeosMAP предусмотрены возможности построения кроссплотов как по связке объектов Грид/Грид, так и по паре двух параметров точечных объектов.
Аксонометрия и построение схематичных разрезов
Для более предметного анализа объектов реализована трехмерная визуализация гридов с возможностью построения разреза вдоль произвольной линии. Ниже приведено окно программы Grid section для 3D-визуализации и построения разрезов.
Окно Grid section для 3D-визуализации и построения разрезов
Определение линии для построения разреза
В режимах построения разреза вдоль оси X или Y (Plane Y, Plane X) под панелью для отображения разреза активизируется плеер для управления графиком.
Плеер для прокручивания разрезов
При работе с окном Grid section для 3D-визуализации и построения разреза реализована функция синхронный курсор. Это означает что, если положение мышки находится в области визуализации 2D-карты, то текущее положение мыши будет отображаться в окне 3D-визуализации и на разрезе, в случае, если положение мышки близко к положению профиля, по которому строится разрез. И, если положение мышки находится в окне построения разрезов, то данное положение отображается как на карте в окне 2D-построения, так и в окне 3D-визуализации. Ниже приведены примеры отображения синхронного курсора.
Синхронный курсор 2D-окна, окна 3D-визуализации и окна построения разрезов
Комплексирование геолого-геофизических данных
В текущей версии программы IngeosMAP реализованы следующие возможности:
- построение карты классификации по двум сеточным объектам с построением матрицы классов для решения задач районирования и оконтуривания наиболее перспективных зон (объектов);
- многомерная линейная регрессия для получения площадного распределения прогнозируемого параметра, определенного в скважинных данных.
Классификация с построением матрицы классов по двум гридам
При анализе геолого-геофизических признаков (структурные поверхности, карты толщин, петрофизические характеристики, трансформанты потенциальных полей и т.д.) часто возникает задача выделения аномалий одного признака на фоне другого. Например, на фоне поднятий структурного плана выделение зон с уменьшенными общими толщинами или выделение зон увеличенных эффективных толщин с лучшими коллекторскими свойствами. Подобные задачи решаются на основе построения гистограмм распределения параметров с последующим построением матрицы классов и карты классов.
Далее, для данного примера, приведены входные признаки для построения карты классификации – структурная карта по ОГ А (Grid 1) и карта локальной составляющей по кровле юрского комплекса, а также рассчитанная карта классификации, состоящая из 16 классов. Первый класс, отображенный бордовым цветом, определен в ячейках, в которых минимальные значения как первого, так и второго параметров; класс №16, наоборот, определен в ячейках, в которых максимальные значения двух входных параметров.
Исходные данные и матрица классов для построения карты классов
Карта классов по данным структурной поверхности по ОГ А и локальной составляющей по ОГ Б
Мультилинейная регрессия
В программе IngeosMAP вызов окна Multiple linear regression для расчета многомерной линейной регрессии происходит через подменю Complex data/Multiple linear regression… главного меню программы. В поле Points выбирается из раскрывающегося списка точечный объект с точками эталонами. В поле Point values пользователь должен определить прогнозируемый параметр (эталон) точечного объекта. В строке ниже отобразится информация по данному параметру: количество точек, минимальное и максимальное значения параметра.
Окно Multiple linear regression
Для каждого атрибута в списке отображаются следующие параметры: количество точек, минимальное и максимальное значения в этих точках, коэффициент корреляции и среднеквадратичное отклонение данного атрибута с эталонными значениями, а также коэффициенты A и B, входящие в уравнение Y = A*X+B, где Y – прогнозируемый параметр, X – регрессор. Также, регрессорами могут выступать дополнительные параметры точечного объекта, в котором определены точки-эталоны. При включении галочки Use other point parameters for regression source в списке атрибутов (регрессоров) отобразятся все параметры точечного объекта, определенного в поле Points. Для расчета многомерного линейного уравнения пользователь должен нажать на кнопку Calculate, которая находится в левом нижнем углу окна Multiple linear regression. В нижней таблице будут выведены результаты расчета: итоговое количество точек, участвующих в расчете уравнения, коэффициент множественной корреляции, среднеквадратическая погрешность и коэффициенты регрессоров. Если включена опция Auto – галочка левее кнопки Calculate, то расчет параметров мультилинейной регрессии будет происходить автоматически после каждого изменения в списке регрессоров (добалении/удалении регрессора, временном исключении регрессора из расчёта, изменении прогнозируемого параметра).
Для сохранения результатов расчета предназначена кнопка Save, расположенная в правом нижнем углу окна, при нажатии на которую рассчитанные параметры многомерной линейной регрессии сохраняются в новом точечном объекте. Если регрессоры определены в виде гридов, по уравнению многомерной регрессии рассчитывается новый грид и открывается окно предпросмотра. В этом случае для сохранения результата в проекте, т.е. помещении его в дерево объектов, пользователь должен нажать на кнопку Save окна предпросмотра. После чего в дереве объектов будет создана папка с названием, которое определено в поле Regression name окна Multiple linear regression.
Сохранение результатов расчета мультилинейной регрессии
Созданная папка содержит в себе точечный объект с названием Multiple linear regression source, который содержит в себе все данные из точечного объекта, определенного на этапе задания входных данных в поле Points, плюс результаты расчета. Далее, в папке с результатами расчета, находится грид с прогнозным параметром. Его название содержит названия точечного объекта и параметра, которые были определены как эталоны. Прогнозная карта, как правило, требует дополнительной доработки. К ней можно отнести приведение карты в соответствие со скважинными данными, корректировку в межскважинном пространстве, исключение противоречий со смежными данными. При включении опции With error map, расположенной справа от кнопки Save окна Multiple linear regression, рассчитывается и сохраняется в папке с результатами карта вариаций изменчивости прогноза (…error map: delta) методом последовательного выкалывания скважин. При построении данной карты на первом этапе строится соответствующее количеству скважин количество вариантов карт распределения прогнозного параметра. При построении каждой прогнозной карты выкидывается одна скважина и пересчитываются коэффициенты многомерной линейной регрессии. На втором этапе, получив множество карт распределений прогнозного параметра, строятся карты минимального (…error map: minimum) и максимального (…error map: maximum) значения прогнозного параметра. Путем вычитания из карты максимального распределения параметра карты минимального распределения рассчитывается карта вариаций.
Построение карты вариаций изменчивости прогноза методом выкалывания
Ниже приведены инструменты для анализа входных параметров. При нажатии на кнопку Correlations… открывается окно Parameter pairwise correlations с парными коэффициентами корреляции входных атрибутов (регрессоров). В таблице розовым цветом выделяются ячейки с коэффициентами корреляции парной связи более 0.5. Строками с серым шрифтом отображаются рассчитанные параметры для отключенных регрессоров (в списке входных атрибутов окна Multiple linear regression). Также, в данной таблице, для каждого из регрессоров приведены коэффициент корреляции, среднеквадратичное отклонение с точками-эталонами (такие-же, как в списке входных атрибутов окна Multiple linear regression) и коэффициент Хельвига. Коэффициент Хельвига – индивидуальная емкость носителей информации: hj = Rj2 / (1+ |Rij|), где j и i = 1,2, … m, Rj – коэффициент корреляции между j-м входным атрибутом и объясняемым эталоном. Rij – коэффициенты корреляции между атрибутом Xj и остальными атрибутами Xi, входящими в состав рассматриваемой комбинации признаков.
Определение парных коэффициентов корреляции входных атрибутов
Окно Parameter/point variations предназначено для расчета коэффициентов множественной корреляции для всех возможных комбинаций, при исключении из расчета ряда атрибутов и точек-эталонов. В поле Variation method пользователь выбирает метод исключения данных. В программе представлены следующие методы:
1.Exclude parameter(s) and/or point(s) – расчет коэффициента множественной корреляции по всем возможным комбинациям при исключении ряда параметров-регрессоров и/или точек-эталонов;
2.Given number of parameter combinations – вычисление всех возможных комбинаций для заданного числа параметров и всех точек;
3.Given number of point combinations – вычисление всех возможных комбинаций для заданного числа точек и всех параметров;
Exclude parameter(s) and/or point(s)
Данный метод предназначен для определения наиболее оптимального количества атрибутов при расчете коэффициента корреляции множественной регрессии. Применение данного метода не отвечает на вопрос, сколько параметров нужно использовать, но предоставляет пользователю статистические показатели и динамику изменения при исключении одного или другого количества параметров, а также скважин-эталонов.
Результаты расчета при выборе метода Exclude parameter(s) and/or point(s)
При расчете комбинаций данного метода вариаций возможно также, наряду с параметрами, исключать из расчета и скважины-эталоны. Здесь следует учитывать тот факт, что при большом количестве параметров-регрессоров и скважин-эталонов расчет может занять определенное время. На рисунке ниже приведен пример с расчетом комбинаций только с исключением параметров регрессоров, до 16 параметров, а также, расчет комбинаций с исключением до 16 параметров и 1 или 2 скважин. Количество комбинаций в первом случае, составляет 262,125 (расчет длится несколько секунд), во втором – 225,951,750 (расчет длится десятки минут). Из примера видно, что исключение до 2 скважин (менее 5% от общего количества) при 7 параметрах позволяет увеличить коэффициент множественной корреляции до 0.77022, при участии в расчете всех скважин данный показатель был равен 0.68559. Но и комбинация из 7 параметров в данном случае уже другая, нежели при расчете со всеми скважинами. В таблицах внизу, на рисунках, выделены “лучшие” комбинации параметров и исключенных скважин (во втором случае), при которых получены максимальные коэффициенты множественной корреляции.
Расчет всех комбинаций с исключением до 16 (включительно) параметров и 0 точек
Расчет всех комбинаций с исключением до 16 (включительно) параметров и до 2 (включительно) точек
В настоящее время нет единой методики для определения лучшего количества параметров-регрессоров при применении многомерной линейной регрессии. Большее количество параметров приводит к увеличению коэффициента корреляции, но физический смысл полученного решения при применении большого количества регрессоров объяснить становится невозможно.
Given number of parameter combinations
Данный метод предназначен для детального анализа влияния того или иного параметра-регрессора на величину коэффициента множественной корреляции MC при постоянном заданном количестве атрибутов и всех точек-эталонов. На следующем примере показаны результаты применения данного метода вариаций для всех комбинаций из 7 параметров регрессоров (всего в расчете 18 регрессоров).
Гистограмма распределения MC и анализ частоты участия регрессоров в распределении MC
Given number of point combinations
Данный метод предназначен для детального анализа влияния той или иной точки-эталона на величину коэффициента множественной корреляции MC при постоянном количестве точек-эталонов и всех атрибутов. На следующем примере показаны результаты применения данного метода вариаций для всех комбинаций из 35 скважин (всего в расчете 41 скважина) и 7 атрибутов-регрессоров, количество которых неизменно и постоянно.
Гистограмма распределения MC и анализ частоты участия точек-эталонов в распределении MC
Печать и экспорт
В программе IngeosMAP существуют возможности прямой печати на принтере/плоттере и экспорт в формат *.PDF сформированных графических приложений и картинок.
Вызов окна для предварительного просмотра и установка параметров размера страницы
Панель инструментов и элементы профиля предварительного просмотра (графического приложения)
Примеры создания графических приложений в рамках одного проекта
Окно редактора штампов графических приложений
Создание и редактирование профилей легенд