Кузнецов О.Л., Никитин А.А., Черемисина Е.Н. Геоинформатика и геоинформационные системы

Подождите немного. Документ загружается.

Смесь УВ в зависимости от температуры и давления может нахо-

диться в однофазном (жидком или газообразном) либо двухфазном состоя-

нии. Поэтому в системе были выбраны следующие классы:

1. Интервал опробования нефтенасыщен (смесь флюидов в пластовых

условиях находится в жидком состоянии).

2. Интервал опробования газонасыщен (смесь флюидов в пластовых

условиях находится в газообразном состоянии).

3. Интервал опробования газо- и нефтенасыщен (смесь флюидов в

пластовых условиях находится в двухфазном состоянии).

4. Недиагностируемая смесь УВ.

5. Приток УВ получен из водонасыщенного пласта.

6. В интервале нет коллекторов.

7. Из продуктивного интервала приток не получен.

8. Приток получен из интервала без коллекторов.

9. Приток получен из продуктивного пласта.

10. Интервал опробования водонасыщен.

11. Интервал нефте- или газо- и водонасыщен.

12. Приток нефти из газонасыщенного пласта.

13. Приток газа из нефтенасыщенного пласта.

При характерных для небольших глубин давлении и температуре ди-

агностику фазового состояния можно достаточно уверенно проводить по со-

отношению газообразных и жидких компонентов в добываемой продукции

(по величине газового фактора, по плотности жидкости и некоторым дру-

гим признакам). Для залежей, находящихся на больших глубинах (то есть

при давлении и температуре, близким к критическим), ни по значению га-

зового фактора, ни по плотности добываемой жидкости невозможно одно-

значно судить, в каком состоянии находятся УВ в пласте – в жидком, газо-

образном или двухфазном. Не всегда можно сделать это и по данным лабо-

раторных исследований глубинных проб, так как на представительность

пробы влияют условия ее отбора. Однозначная диагностика флюидальной

системы возможна только по комплексу методов исследования. Поэтому

для вынесения диагностических заключений специалисту требуется сле-

дующая информация:

1. Результаты промысловых исследований скважин (величина газового

фактора работающей скважины).

2.Результаты специальных промысловых исследований (изменение деби-

та жидкости и газа в процессе исследования скважины, характер

притока из пласта в скважину по данным замеров электрическим

термометром, изменение уровня жидкости в стволе скважины после

ее остановки).

3. Результаты стандартных и специальных геофизических исследова-

ний в обсаженной или необсаженной скважине (данные исследова-

ний ОПК (ОПН), временные замеры НГК и ИННК).

4. Физико-химические свойства добываемых УВ (плотность, химиче-

ский состав и др.).

5. Результаты исследования глубинной или рекомбинированной пробы.

Для флюидальных систем, находящихся при термодинамических ус-

ловиях, близких к критическим, диапазон значений признаков весьма ши-

рок. Газовый фактор для "летучих" нефтей и газовых конденсатов изменя-

ется от 200 до 2000 м

/м

. Известны практически бесцветные нефти с плот-

ностью 720 кг/м

и конденсаты с характерными для нефтей черным цветом

и плотностью около 880 кг/м

Структура базы знаний экспертной системы FLUID.

Поскольку для решения поставленной задачи необходим учет боль-

шого числа признаков, каждый из которых имеет несколько вариантов зна-

чений, использование реализованных в системе STEPCLASS двух подходов

к декомпозиции позволило представить эту задачу в виде ряда взаимосвязан-

ных подзадач. Полученная структура задачи (и соответственно БЗ ЭС

FLUID) показана на рис. 8.6.

Интервал водонасыщения

Интервал нефте- или газо- и водонасыщения

В интервале нет коллектора

Из продуктивного интервала приток не получен

из интервала без коллектора Приток получен

из водонасыщенного пласта Приток углеводородов получен

Интервал газонасыщения

Интервал нефтенасыщения

Недиагностируемая смесь углеводородов

Интервал нефте- и газонасыщения

Приток нефти из газонасыщенного пласта

Приток газа из нефтенасыщенного пласта

Интервал продуктивен

Заключение ГИС по

специальным исследованиям

Заключение по данным

специальных исследований

Химический состав пробы

Рис. 8.6. Структура решения задачи в ЭС FLUID.

Для предварительной диагностики интервалов опробования из всей

совокупности диагностических признаков выбраны два признака: "Заключе-

ние ГИС" и "Характер притока в скважине", на основании значений которых

может быть сделано одно из следующих заключений (здесь и далее в этом

разделе ГИС – геофизические исследования скважин):

1. Интервал продуктивен.

2. Интервал водонасыщен.

3. Интервал нефте- или газо- и водонасыщен.

4. В интервале нет коллекторов.

5. Из продуктивного интервала приток не получен.

6. Приток получен из интервала без коллекторов.

7. Приток получен из продуктивного пласта.

8. Приток УВ получен из водонасыщенного пласта.

Если выходом из подзадачи FLUID 0 будет одно из заключений со

второго по восьмое, то такое заключение рассматривается как окончатель-

ное решение. Если же выносится заключение первое, то диагностика интер-

вала опробования должна быть продолжена на основе таких данных, как

"Газовый фактор", "Заключение ГИС по специальным исследованиям",

"Заключение по данным специальных промысловых исследований", "Соот-

ношение давлений пластового и насыщения", "Состояние флюидальной

системы по данным PVT", "Химический состав". Эти признаки формируют

структуру подзадачи FLUID1, выходом из которой может быть одно из

следующих заключений, конкретизирующих решение первое: "Интервал

продуктивен":

1. Интервал газонасыщен.

2. Интервал нефтенасыщен.

3. Недиагностируемая смесь УВ.

4. Интервал нефте- и газонасыщен.

5. Приток нефти из газонасыщенного пласта.

6. Приток газа из нефтенасыщенного пласта.

Признак "Заключение ГИС" в подзадаче FLUID0 и признаки "Заклю-

чение ГИС по специальным исследованиям", "Заключение по данным спе-

циальных промысловых исследований", "Химический состав пробы" в под-

задаче FLUID0 являются агрегированными признаками, так как для полу-

чения конкретного значения по каждому из них необходим анализ значе-

ний других (первичных) признаков. Для этого и предназначены подза-

дачи FLUID 2, FLUID З, FLUID 4 и FLUID 5 соответственно.

Так, в подзадаче FLUID 2 классами решений являются возможные

варианты заключений ГИС (используемые в качестве значений этого при-

знака в подзадаче FLUID 0), которые могут быть получены на основе та-

ких данных, как кажущееся электрическое сопротивление пласта, характер

кривой ПС, данные кавернометрии, данные микрозондов, показания НГК,

ГК, АК.

Подзадача FLUID3 решается на основе таких признаков, как "Харак-

теристика интервала опробования поданным ОПК" и "Характеристика ин-

тервала опробования по данным повторных замеров НГК", анализ значений

которых позволяет сформировать решающие правила для вынесения за-

ключения о результатах специальных ГИС.

Заключение по данным специальных промысловых исследований на-

ходится в подзадаче FLUID4 при анализе значений признаков: "Результа-

ты замеров электротермометров в работающей скважине", "Замеры уровня

жидкости в стволе скважины после ее остановки", "Соотношение газона-

сыщенности нефти с газовым фактором работающей скважины".

Наконец, для получения результатов анализа химического состава

пробы решается подзадача FLUID 5, структуру которой формируют сле-

дующие признаки: "Содержание метана", "Содержание тяжелых УВ", "Мо-

лекулярная масса жидкой фазы", "Максимум содержания нормальных алка-

нов", "Присутствие асфальтенов", "Плотность жидкости".

Каждая из подзадач FLUID 0 – FLUID решалась отдельно с помощью

системы выявления экспертных знаний STEPLCLASS. Это позволило

сформировать в рамках каждой подзадачи полную и непротиворечивую со-

вокупность решающих правил эксперта для поставленной задачи диагно-

стики.

Организация работы экспертной системы FLUID.

Работа ЭС FLUID организована в виде последовательно предъявляе-

мых пользователю меню возможных значений признаков в том порядке, ко-

торый определяется деревьями решающих правил подзадач исходной задачи.

Опрос пользователя начинается с вопросов, предусмотренных в

подзадаче FLUID. Однако, когда системе требуется заключение ГИС,

Она переходит к подзадаче FLUID 2, выясняя у пользователя значения

первичных признаков.

Если на основе анализа характера притока в скважину и полученно-

го заключения ГИС будет определено, что интервал опробования продукти-

вен, система перейдет к подзадаче FLUID1 для конкретизации этого реше-

ния. В тех случаях, когда системе потребуются данные о специальных ГИС,

специальных промысловых исследованиях и/или о химическом составе пробы,

опрос пользователя будет проводиться в рамках соответствующих подзадач

(FLUID З, FLUID 4, FLUID 5 – см. выше).

ЭС следит за тем, чтобы вводимые пользователем данные не противо-

речили друг другу. При обнаружении таких противоречий система сообщает

об этом пользователю и предлагает ему проверить и исправить свои ответы.

ЭС FLUID по желанию пользователя может объяснить выдаваемые

ею окончательные заключения, демонстрируя стратегию решения кон-

кретной задачи и выдавая комментарии к использованным для этого ре-

шающим правилам.

ЭС FLUID можно использовать как для диагностики фазового со-

стояния по комплексу проведенных исследований, так и при оперативной

обработке материалов. В последнем случае при отсутствии специальных

исследований и невозможности диагностики пользователь получит реко-

мендации о проведении необходимых исследований.

Вопрсы для самоконтроля.

1. Сформулируййте понятие базы знаний.

2. Каковы особенности информации её превращения в знания?

3. Основные модели баз знаний.

4. Опишите структуру экспертной системы.

5. Каким образом обеспечивается решение задач логического вы-

вода в экспертных системах?

6. Привидите примеры экспертных систем прикладной геофизи-

ке

ГЛАВА IX. СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Необходимость обмена и передачи геоинформации между автомати-

зированными рабочими местами (АРМ), между АРМ и вычислительными

центрами экспедиций, производственных объединений, между этими вы-

числительными центрами и региональными вычислительными центрами,

между региональными центрами и центральным фондом геологоразведоч-

ной отрасли требует построения вычислительных сетей разного уровня.

Вычислительная сеть представляет собой систему станций на базе

ЭВМ, называемых узлами сети, взаимосвязанных между собой через каналы

передачи данных.

По площади, на которой размещены узлы, сети делятся на локальные

вычислительные сети (ЛВС), находящиеся в частном ведении пользовате-

ля и соединяющие компьютеры в пределах одного помещения, здания или

группы зданий; городские вычислительные сети, а также региональные

или зональные сети с более широким, по сравнению с ЛВС, территориаль-

ным охватом, а также глобальные вычислительные сети (ГВС).

ГВС объединяют компьютеры, удаленные на значительные расстоя-

ния более 5 – 10км.

Такое деление сетей является достаточно условным, поскольку суще-

ствующее сетевое математическое обеспечение с успехом используется в

локальных, городских, зональных и глобальных сетях.

Соглашения, устанавливающие процедуры и формат обмена инфор-

мацией между ЭВМ называются протокольными. Основой для построения

вычислительных сетей служит принятый международной организацией

стандартов стандарт 7498, определяющий базовую эталонную модель взаи-

модействия открытых систем (ЭМВОС). В этой модели установлены семь

уровней для выявления особенностей и сопоставления разных сетевых ре-

шений.

9.1. Локальные вычислительные сети (ЛВС)

Появление ЛВС связано с автоматизацией управленческой и учреж-

денческой деятельности.

Наиболее бурное развитие ЛВС получили в связи с распространени-

ем персональных компьютеров.

При объединении различного вычислительного оборудования спе-

циалист может использовать те ресурсы сети, которые более полно соответ-

ствуют характеру решаемой задачи.

В настоящее время ЛВС имеют следующие типичные характеристи-

ки: высокую скорость передачи данных (0,1 – 100 Мбит/с), небольшую про-

тяженность (0,1 – 10км), малую вероятность ошибки (10 – 10).

Основными элементами ЛВС являются топология, линии связи и

протоколы передачи данных.

Топология сети определяет расположение узлов (ПЭВМ) и соедине-

ний между ними. Наибольшее распространение получили звездообразные

(радиальная), кольцевая и шинная топология.

Главные свойства топологии – надежность, расширяемость и произ-

водительность.

Производительность сети характеризуется отношением задержки к

пропускной способности.

Задержка сети – это среднее время передачи сообщений между або-

нентами, а пропускная способность сети – максимальное число битов або-

нентских сообщений, которые могут быть переданы через сеть в одну се-

кунду.

Звездообразная сеть показана на рис. 9.1. В центре звезды распола-

гается обрабатывающая ЭВМ или коммутатор, соединяющий различных

пользователей сети.

Звездообразная сеть идеальна для ситуаций, когда требуется доступ

многих абонентов к одному обслуживающему центру и пригодна для под-

ключения простейших терминалов (устройств ввода-вывода данных, а чаще

всего терминал – это персональный компьютер).

Многие ВУЗы используют именно звездообразную сеть.

К достоинствам звездообразной сети относятся: независимость ради-

альных направлений друг от друга; высокий уровень защиты доступа к дан-

ным; простая адресация и контроль адресации центральным узлом; простые

процессы обнаружения и устранения неисправностей.

ЦУ

а.

б.

в.

500 ом.м. терминатор

Рис. 9.1. Основные топологии радиальной (а), кольцевой (б), шинной (в)

сетей: У – узел, ЦУ – центральный узел, П – повторитель, Z– согласующая

нагрузка.