LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Науки про Землю (Геонауки) → Автоматизована система розв'язку задач інверсії даних сейсмоакустики для багатокомпонентного анізотропного геологічного середовища

14



КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА









ВІРШИЛО ІВАН ВІКТОРОВИЧ





УДК 552.078 + 553.08





Автоматизована система розв'язку задач інверсії даних сейсмоакустики для багатокомпонентного анізотропного геологічного середовища







Спеціальність – 04.00.22 – Геофізика







АВТОРЕФЕРАТ







дисертації на здобуття вченого ступеня

кандидата геологічних наук






Київ – 2004


Дисертацією є рукопис.


Робота виконана у Київському національному університеті

імені Тараса Шевченка.



Науковий керівник:

доктор фізико-математичних наук,

професор Продайвода Георгій Трохимович

Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

професор кафедри геофізики



Офіційні опоненти:

доктор геолого-мінералогічних наук, професор Трипільский Олександр Андрійович,

Інститут геофізики ім. С.І.Суботіна НАН України, м.Київ,

старший науковий співробітник.


доктор геолого-мінералогічних наук Орищенко Іван Васильович,

Інститут геологічних наук НАН України, м.Київ,

провідний науковий співробітник.


Провідна організація: Український Державний Геологорозвідувальний Інститут, м. Київ




Захист відбудеться 27 серпня 2004 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д026.001.32 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, Київ-22, вул. Васильківська, 90, геологічний факультет, ауд. 324.




З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, вул. Володимирська, 58.




Автореферат розісланий "24" липня 2004 р.






Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д026.001.32

кандидат геолого-мінералогічних наук, доцент А.В. Сухорада





ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дослідження

Сучасний рівень ефективності інтерпретаційних технологій геофізичної інформації визначається, насамперед, рівнем досконалості і впровадження у виробництво новітніх комп'ютерних технологій, які забезпечують комплексну обробку, візуалізацію та аналіз великих об'ємів геолого-геофізичних даних. Більшість існуючих комп'ютерних технологій обробки геофізичної інформації ґрунтуються на фізико-геологічних та фізико-математичних моделях і зводяться до розв'язку обернених геофізичних задач і визначення параметрів цих моделей. Поняття фізико-геологічної моделі розглядається як система абстрактних збурюючих тіл і створюваних ними аномальних ефектів, які апроксимують геологічний об'єкт і відображають його структуру, розміри, форму, петрофізичні властивості і відповідний їм розподіл фізичних полів.

В результаті інтерпретації результатів глибинних геофізичних досліджень земної кори традиційними методами побудовані комплексні геолого-геофізичні моделі. Проте, існуюча дистанція між реальними геологічними розрізами і геофізичними моделями, спрощений перехід від геофізичних моделей до речовинного складу, багатоваріантність моделей середовища сприяють недовірі геологів до формальних математичних розв'язків.

В зв'язку з цим проблема підвищення ефективності геологічної інтерпретації геофізичної інформації і побудова максимально наближених до реального геологічного середовища структурно-речовинних моделей є однією із актуальних проблем сучасної геофізики.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертація нерозривно пов'язана з виконанням планів науково-дослідної теми "Розробка нових геофізичних технологій пошуків родовищ корисних копалин, геофізичного моніторингу небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища" (номер держреєстрації 0101U002769) в рамках програми "Надра" Фонду фундаментальних досліджень Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Впровадження та практична реалізація виконаних автором розробок здійснювалась у межах госпдоговірних робіт з КП "Кіровгеологія", ДГП "Північгеологія".

Метою роботи є розробка програмно-алгоритмічних засобів математичного моделювання і чисельного розв'язку задач інверсії даних сейсмоакустики і створення на цій основі сучасної автоматизованої системи кількісної оцінки мінералогічного складу та параметрів тріщинуватості об'єктів досліджень.

Основні завдання досліджень. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

Провести аналіз розвитку і сучасного стану застосування новітніх комп'ютерних технологій для вирішення задач геологічної інтерпретації сейсмоакустичних даних. Сформулювати основні методологічні принципи їх розробки.

Розробити алгоритм і програму математичного моделювання ефективних термопружних і акустичних властивостей анізотропного багатокомпонентного тріщинуватого геологічного середовища.

Розробити ітераційний алгоритм і програму чисельного розв'язку задачі інверсії даних сейсмоакустики.

Розробити і обґрунтувати методику використання створеного програмного комплексу.

Провести виробничі випробування комп'ютерної технології геологічної інтерпретації сейсмоакустичних даних.

Основний принцип створеної автоматизованої системи інтерпретації полягає в наступному: на основі даних геофізичних спостережень та апріорної моделі геологічного середовища в автоматизованому режимі виконується побудова такої чисельної моделі, що не суперечить всім спостереженим даним та обмеженням. Цей принцип реалізовано шляхом вирішення задачі інверсії методом найменших квадратів. Для цього будується ітераційний процес оптимізації апріорної моделі об'єкту досліджень. Розрахункова методика включає в себе методи глобальної та локальної оптимізації. Для інтерактивного втручання інтерпретатора реалізовано засоби візуалізації та інструменти роботи з параметрами моделі в базі даних геолого-геофізичної інформації.

Об'єктом наукового дослідження є ефективні термопружні і акустичні параметри, мінералогічний склад і тріщинуватість багатокомпонентного геологічного середовища.

Предметом наукового дослідження є теоретичні та методичні засади комп'ютерної технології математичного моделювання і розв'язку задач сейсмоакустики.

Методи досліджень, які були використані при вирішенні задач:

Методи механіки стохастичного середовища, зокрема метод умовних моментів. Ітераційні методи глобальної оптимізації в застосуванні до нелінійного методу найменших квадратів. Методи локальної оптимізації. Методи об'єктно-орієнтованої алгоритмізації