Обратные задачи геофизики

Здесь помещены статьи, методические материалы и инструкции к пакетам программ решения прямых и обратных задач геофизики: сейсморазведки, гравиметрии и магнитометрии. В пакетах используются адаптивные подходы к интерпретации геофизических данных. В основе их лежит адаптивный метод решения систем алгебраических  уравнений, разработанный для решения обратной кинематической задачи при суммировании по ОГТ. Более подробно об этом рассказано в статье «Путь осознания  возможностей математических моделей и алгебраических уравнений  в геофизике», а об особенностях метода в статье «Особенности постановки и решения обратных задач геофизики в адаптивном методе».

Для математиков может быть интересной статья, в которой приводится обоснование метода и исследование его свойств на моделях. (Кочнев В.А., Обоснование и исследование адаптивного метода  решения обратных задач геофизики, 2007). Статья подготовлена на основе приложения к докторской диссертации (Кочнев В.А., Адаптивные методы прослеживания сейсмических волн и оценки параметров среды, 1989). На основе диссертации издана книга "Адаптивные методы интерпретации сейсмических данных" (формат djvu). Некоторые более поздние работы, выполненные совместно с П.И.Звягиным, тоже доступны для чтения (см. раздел "Публикации").

Следующим важным направлением было решение одномерной динамической задачи на основе сверточной модели Баранова-Кюнеца (см., например, в работе «Некоторые результаты экспериментальной обработки данных ВСП-3С Туколандо-Вадинской параметрической скважины №320»). Особенность метода решения заключается в том, что форма сигнала находится из сейсмических данных и модели акустической жесткости, построенной по данным ГИС.

С использованием адаптивного метода продвинутыми в технологическом плане являются две серьезных системы, пакеты ADG-3D и ADM-3D. Они используются для решения производственных задач в ФГУГП «Гравиметрическая экспедиция №3», грасноярск (Россия) и «Укргеофизика» гг.Киев, Днепропетровск (Украина) и Казахстане,  для решения исследовательских задач (ИВМ СО РАН, ИНГГ СО РАН), а также в учебных целях (Уральская горная академия, г.Екатеринбург, Пермский государственный университет). Изучающие технологию могут использовать учебное пособие "Адаптивные методы решения обратных задач геофизики".

В числе производственных задач следует выделить: построение моделей глубинного строения по региональным профилям и локальным площадям, в том числе с использованием многоуровневых съемок магнитометрии. Об этом рассказано в статье «Технологии решения прямых и обратных задач 3D гравиметрии и магнитометрии». Украинскими геофизиками по некоторым площадям получены новые 3D модели осадочной толщи и фундамента. Интересные результаты применения пакета для интерпретации данных магнитометрии приведены в статье «Опыт применения 3D-технологий интерпретации магнитных полей на археологическом объекте «Аркаим», а также в представленном на конференции в Вене докладе V. Kochnev, G.Zdanovich, B.Punegov. The Experiment in Applying 3D Technology of Magnetic Fields Interpretation at the archaeological site “Arkaim”. Proc. of the 31st Conference Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology. BAR International Series 1227, 2004. p.64-67.

Технологии доведены до уровня передачи их в другие организации. Так как они имеют много возможностей, при их внедрении необходимо обучение специалистов на их конкретных задачах. Но для предварительного знакомства по запросу могут быть переданы учебные версии пакетов, обладающие всеми возможностями, но с ограничением на размер модели.

Основным направлением работ является сейсмическое. Необходимо отметить следующие возможности коллектива: решение обратных кинематических и динамических задач по данным 2D и 3D, по данным обращенного ВСП (ВСП в процессе бурения) и прямого ВСП-3C. Результатом обработки ВСП является скоростная модель не только в пределах наблюдения, но и ниже, если там есть отраженные волны, временные и глубинные разрезы амплитуд, коэффициентов отражения и акустических жесткостей, полученных в результате решения обратных кинематических и динамических задач. При решении обратной динамической задачи осуществляется четкая увязка сейсмических данных с данными ГИС. Могут обрабатываться и интерпретироваться волны как отраженные PP и SS, так и обменные PS. Некоторые из результатов такой обработки ВСП-3C приведены в работе «Некоторые результаты экспериментальной обработки данных ВСП-3С Туколандо-Вадинской параметрической скважины №320», а также в работе «Метод решения навигационной задачи по сейсмическим  данным ВСП ПБ».

Для прогноза объектов, рассеивающих упругие волны (как правило, это нефтегазоносные объекты), используется оригинальная технология, на которую получен патент «Способ сейсмической разведки объектов, рассеивающих упругие волны». Сейсмические технологии, как правило, не передаются, а используются для решения новых нестандартных задач.

В настоящее время ведется исследовательская работа по решению обратной задачи МТЗ с использованием адаптивного метода. Предварительные результаты опубликованы в работе «Исследование на моделях решения обратных задач МТЗ с применением адаптивного метода».

Руководит коллективом геофизик окончивший в 1958 году Свердловский горный институт (ныне Уральская государственная горно-геологическая академия) д.т.н. Кочнев В. А.

Публикации

Kochnev V.A. Empirical kinematic-gravitational model of generation of magnetic fields of planets. VI International Conference “SOLITONS, COLLAPSES AND TURBULENCE: Achievements, Developments and Perspectives”. Novosibirsk, 2012.

 

Кочнев В.А. Эффективная намагниченность ядра — результат решения обратной задачи по геоцентрической Z-компоненте магнитного поля IGRF-2005. Шестые научные чтения Ю.П.Булашевича "Глубинное строение, геодинамика, тепловое поле Земли, интерпретация геофизических полей". Екатеринбург, 2011.

 

Кочнев В.А., Гоз И.В. Анализ возможностей поисков кимберлитовых объектов путем решения прямой и контактной задачи магнитометрии. Мат. международной геофизической конференции EAGE “Санкт-Петербург 2010”. СПб, 2010.

 

Кочнев В.А., Берсенева Н.Я., Гоз И.В., Корсунов И.В. Опыт совместной интерпретации данных бурения, гравиметрии и сейсморазведки на Собинском месторождении углеводородов.  Мат. 37-й сессии международного семинара им. Д.Г. Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». Москва, ИФЗ РАН, 2010. с .197-203.

 

Кочнев В.А., Поляков В.С., Гоз И.В., Брыксин И.В., Савин В.Г., Зоммер Б.К. Выделение зон растрескивания коллекторов по сейсмическим данным, полученным в процессе гидроразрыва пласта. Геофизика, №1, 2009, стр.61-68.

 

Кочнев В.А., Гоз И.В. Результат эксперимента по уточнению намагниченности шара с неоднородным ядром. «Пятые научные чтения Ю.П.Булашевича. Глубинное строение. Геодинамика. Тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей». Екатеринбург, 6-10 июля 2009 г. с.260-265

 

Кочнев В.А. Адаптивный метод решения систем алгебраических уравнений (особенности постановки и решения). Мат. XXIX Российской школы «Наука и технологии». Миасс, 2009 г. с.111. Презентация.

 

Кочнев В.А., Гоз И.В. Эксперименты по уточнению параметров неоднородной 6-слойной модели шара по магнитному полю Земли. Мат. 36-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». Казань, 2009. с.174-178.

 

Кочнев В.А., Гоз И.В. Некоторые утверждения, полезные при интерпретации данных магнитометрии. Мат. 36-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». Казань, 2009. с.178-181.

 

Тимофеев Д.Н., Кочнев В.А. Геолого-физико-химическая модель Тунгусского события 1908 года. Пятые научные чтения пам. Ю.П.Булашевича. Екатеринбург, 6-10 июля 2009 г. с.467-471.

 

Кочнев В.А., Гоз И.В. Возможности гравиметрии и магнитометрии при интерпретации сейсмических данных.  Геофизика, №4, 2008, стр.28-33.

 

Кочнев В.А., Гоз И.В. Что могут дать гравиметрия и магнитометрия при интерпретации сейсмических данных. Сб. докл. конф. «Современные геофизические технологии в ОАО «Хантымансийскгеофизика» и перспективы их использования для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа. Ханты-Мансийск, 2008, стр. 96-104

 

В.А.Кочнев, В.С.Поляков, И.В.Гоз, И.В.Брыксин, В.Г.Савин, Б.К.Зоммер. Опыт выделения зон растрескивания коллекторов по сейсмическим данным, полученным в процессе гидроразрыва пласта. Сб. докл. конф. «Современные геофизические технологии в ОАО «Хантымансийскгеофизика» и перспективы их использования для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа. Ханты-Мансийск, 2008, стр.57-61.

 

Кочнев В.А., Муравьев Л.А., Гоз И.В. Контактная 3D задача магнитометрии по многоуровневым наблюдениям на примере кимберлитового объекта. Мат. 35-й сессии Международного семинара им Д.Г.Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей».  Ухта, 29 января – 3 февраля 2008 г, стр.141-144.

 

Кочнев В.А., Гоз И.В. Эксперимент по уточнению однородно намагниченного 6-слойного шара по магнитному полю земли. Международная  конференция «Геофизические исследования Урала и сопредельных регионов», посвященная 50-летию Института геофизики УрО РАН. Екатеринбург, 4-8 февраля 2008 г., стр.115-118.

 

Кочнев В.А., Звягин П.И. Условия сходимости обратной кинематической задачи метода отраженных волн (по данным, полученным в Западной Сибири). Международная  конференция «Геофизические исследования Урала и сопредельных регионов», посвященная 50-летию Института геофизики УрО РАН. Екатеринбург, 4-8 февраля 2008 г., стр. 111-114.

 

Кочнев В.А., Муравьев Л.А., Гоз И.В. “Решение контактной задачи магнитометрии по многоуровневым наблюдениям на кимберлитовом объекте”  Конф. EAGE Saint Petersburg 2008, 7-10 апреля 2008 года, докл. 3193.

 

Кочнев В.А., Звягин П.А. “Устойчивость оценки параметров модели по годографам отраженных волн с использованием адаптивного метода”. Конф. EAGE Saint Petersburg 2008, 7-10 апреля 2008 года, докл.3233.

 

Кочнев В.А. Путь осознания  возможностей математических моделей и алгебраических уравнений  в геофизике. Геофизика, №5, 2001 — 4 с.

 

Кочнев В.А. Особенности постановки и решения обратных задач геофизики в адаптивном методе. Мат.32-й сессии Межд.научн.сем. им.Г.Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». Пермь, 2005, — с.131-133.

 

Кочнев В.А., Васильев Д.В., Гоз И.В., Сидоров В.Ю. Технологии решения прямых и обратных задач 3D гравиметрии и магнитометрии. Мат.32-й сессии Межд.научн.сем. им.Г.Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». Пермь, 2005, — с.134-137.

 

Кочнев В.А. Технология для совместной интерпретации данных гравиметрии и магниторазведки с результатами сейсморазведки и бурения.

 

Кочнев В.А., Зданович Г.Б.,  Пунегов Б.Н. Опыт применения 3D-технологий интерпретации магнитных полей на археологическом объекте «Аркаим».  Proc. of the 31st Conference Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology. BAR International Series 1227, 2004. p.64-67.  (English: The Experiment in Applying 3D Technology of Magnetic Fields Interpretation at the archaeological site "Arkaim")

 

Бехтерев И.С., Кочнев В.А., Поляков В.С., Гоз И.В. Метод решения навигационной задачи по сейсмическим  данным ВСП ПБ. Геофизика, №5, 2000 г. — с.16-20

 

Кочнев В.А., Кашафутдинов О.В. Исследование на моделях решения обратных задач МТЗ с применением адаптивного метода. Мат.32-й сессии Межд.научн.сем. им.Г.Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей». Пермь, 2005, — с.137-140.

 

Кочнев В.А., Детков В.А., Поляков В.С., Вальчак В.И., Гоз И.В., Щадин П.Ю. Некоторые результаты экспериментальной обработки данных ВСП-3С Туколандо-Вадинской параметрической скважины №320. Докл. Междаучн.конф. «Сейсмические исследования земной коры», посв. 90-летию акад. Н.Н.Пузырева. Новосибирск, 2004.

Пакеты программ

Вы можете получить учебные версии пакетов программ ADG-3D и ADM-3D. Обращайтесь к нам.

Пакеты содержат документацию и тестовые примеры. Но поскольку они имеют значительные особенности и много возможностей, то для освоения их в производственных целях необходимо обучение.

Документация

Начало работы с ADGM3D.
ADG3D – инструкция к пакету программ решения прямых и обратных 2D и 3D задач гравиметрии
Технология решения трехмерных задач гравиметрии.
ADM3D User Manual. – инструкция к пакету программ решения прямых и обратных задач 2D и 3D магнитометрии

Обратная связь

kochnev@icm.krasn.ru