Автоматизация процессов петроупругого моделирования и анализа контрастности упругих свойств на примере ачимовских отложений Западной Сибири

UDK: 550.8.072
DOI: 10.24887/0028-2448-2025-6-6-10
Ключевые слова: петроупругое моделирование (ПУМ), рок-физика, модель Шу – Вайта, модель «жесткого песка», ачимовские отложения, автоматизация, оптимизация, контрастность в поле упругих свойств
Авт.: Д.В. Велесов (Группа компаний «Газпром нефть»); Е.О. Беляков, к.г.-м.н. (Группа компаний «Газпром нефть»)

В статье представлен опыт использования оптимизационных алгоритмов для автоматизации процесса настройки петроупругих моделей Шу - Вайта (Xu - White) и «жесткого песка» (stiff-sand) на примере ачимовских отложений одного из месторождений Западной Сибири. Использование методов дифференциальной эволюции и двойного отжига позволило получить параметры петроупругих моделей с наименьшей ошибкой в обоснованных границах. Для анализа контрастности и получения решающих правил разделения классов горных пород используются графики функций плотности вероятности и метод логистической регрессии. Такой подход позволяет получить статистически верное решение с количественной оценкой контрастности в виде метрики. Для смоделированных кривых упругих свойств отмечается разделение на коллектор и неколлектор по данным геофизических исследований скважин и разделение со значительным перекрытием или его отсутствие по данным сейсморазведки. С предположением, что скважины вскрыли не максимально возможные толщины коллекторов ачимовских отложений в районе работ, выполнено моделирование упругих свойств для пяти сценариев увеличенных относительно базовых эффективных толщин. Результат анализа контрастности показал уверенное разделение в поле акустического импеданса и отношения скоростей продольной и поперечной волн при значениях соотношения эффективных и общих толщин больше 0,4. Такие толщины коллекторов по фактическим данным маловероятны для перспективных объектов участка исследования.

Список литературы

1. Mavko G., Mukerji T., Dvorkin J. The Rock Physics Handbook // Cambridge University Press. – 2009. – Second Edition. – https://doi.org/10.1017/CBO9780511626753

2. Xu S., White R.E. A new velocity model for clays and mixtures // Geophys. Prospecting. – 1995. – V. 43. P. 91–118. – https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.1995.tb00126.x

3. Hertz H. Über die Berührung fester elastischer Körper // Journal für die reine und angewandte Mathematik. – 1882. – V. 92 (1). – P. 156–171. – https://doi.org/10.1515/crll.1882.92.156

4. Mindlin R.D. Compliance of Elastic Bodies in Contact // J. Appl. Mech. – 1949. – V. 16. – P. 259–268. – https://doi.org/10.1115/1.4009973

5. Hill R. The elastic behavior of crystalline aggregate // Proc. Phys. Soc., London. – 1952. – V. 65. – P. 349–354. – https://doi.org/10.1088/0370-1298/65/5/307

6. Gassmann F. Über die Elastizität poröser Medien // Vierteljahrsschrift der Naturforschenden Gesellschaft. – 1951. – V. 96. – P. 1–23.

7. Wood A.W. A Textbook of Sound: Being an Account of the Physics of Vibrations with Special Reference to Recent Theoretical and Technical Developments. –

New York: McMillan Co, 1955.

8. Batzle M., Wang Z. Seismic Properties of Pore Fluids // Geophysics. – 1992. – V. 57. – P. 1396–1408. – https://doi.org/10.1190/1.1443207

9. Backus G.E. Long-Wave Elastic Anisotropy Produced by Horizontal Layering // Journal of Geophysical Research. – 1962. – V. 67. – P. 4427–4440. – https://doi.org/10.1029/JZ067i011p04427

10. Storn R., Price K. Differential Evolution - a Simple and Efficient Heuristic for Global Optimization over Continuous Spaces // Journal of Global Optimization. – 1997. – V .11. P. 341–359. – https://doi.org/10.1023/A:1008202821328

11. Generalized Simulated Annealing Algorithm and Its Application to the Thomson Model / Y. Xiang, D.Y. Sun, W. Fan, X.G. Gong // Physics Letters A. – 1997. – V. 233. – P. 216–220. – https://doi.org/10.1016/S0375-9601(97)00474-X

12. https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/

13. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction // Springer Science Business Media. – 2001. –

P. 553. – https://doi.org/10.1007/978-0-387-21606-5

14. https://scikit-learn.org/stable/



Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.

Юбилей Великой Победы

Pobeda80_logo_main.png В юбилейном 2025 году подготовлены: 
   - специальная подборка  статей журнала, посвященных подвигу нефтяников в годы Великой Отечественной войны;  
   - списки авторов публикаций журнала - участников боев и участников трудового фронта