USD ЦБ — 57,48 +0,21
EUR ЦБ — 67,74 −0,17
Brent — 57,94 +1,06%
суббота 21 октября 22:08

Наука и технологии // Обработка сейсмических данных

Отечественная система интерпретационной обработки 2D/3D/4D/3C/4C сейсмических данных Prime

08 июля 2016 г., 17:39Neftegaz.RU2797

Основная тенденция нефтегазовой отрасли состоит в постоянном и стремительном развитии процесса извлечения полезной информации на этапах поиска и разведки. Все то, что казалось инновацией и предметом гордости еще вчера, сегодня уже становится нормой и общепринятыми технологиями. Прорывные технологии, другое видение и методика решения задач, привлечение новых типов информации, новых инструментов, огромных вычислительных мощностей буквально на глазах делает невозможное возможным.

Более 20 лет опыта работы позволили нам доказать на реальных проектах всю важность обработки сейсмических данных путём повышения качества результатов геологоразведочных работ. Мы считаем именно обработку фундаментальным звеном, определяющим точность результатов всех последующих этапов. Такие ключевые и важные в нефтегазовой отрасли характеристики месторождения, как его рентабельность, определяются качеством выполнения всех предшествующих работ: подсчётом запасов, структурной и динамической интерпретацией, результаты которых, в свою очередь, безусловно, и напрямую зависят от корректности обработки сейсмических данных.

Высокое качество результатов обработки сейсмических данных достигается за счет упорного труда и профессионализма специалистов, их многолетнего опыта, а также возможностей программного обеспечения, используемого в процессе выполнения проекта.

В данной статье речь пойдет об одном из наиболее ярких примеров отечественного ПО, удовлетворяющего всем требованиям современного технологического уровня и предоставляющем пользователю принципиально новые возможности в обработке сейсмических данных, - о системе Prime.

Prime (Прайм) - полнофункциональное российское программное обеспечение для выполнения проектов по обработке 2D/3D/4D/3C/4C сейсмических данных любого уровня сложности, отвечающее всем требованиям технических заданий по обработке. В основу Prime заложена серия принципиально новых авторских технологий, значительно опережающих в развитии большинство подходов, реализованных в широко известных иностранных программных продуктах. Успешность применения технологий Prime доказана на целом ряде выполненных рабочих проектов, обсуждалась в многочисленных докладах и публикациях, в том числе совместных с заказчиками работ.

Историческая справка. Автором концепции Prime является выдающийся геофизик, доктор физ.-мат. наук, В. М. Глоговский (1936-2008). Он разработал прикладную теорию решения обратной кинематической задачи, а именно построение глубинно-скоростной модели среды, добавив проверку её допустимости и непротиворечивости. В. М. Глоговский осуществил на практике интерактивный подход и оперативный учёт априорной информации, позволяющие принять геологически осмысленное решение непосредственно в ходе обработки.

Многолетняя совместная работа и опыт специалистов различных направлений: обработчиков, интерпретаторов, программистов, идеологов-алгоритмистов, позволили нам сделать простой вывод о том, что практически все этапы обработки так или иначе взаимосвязаны с процессом построения глубинно-скоростной модели среды (Рис 1).

Рис. 1. Основа обработки - толстослоистая глубинно-скоростная модель (ТГСМ).

Действительно, построение модели практически невозможно отделить от других процедур обработки, так как по мере уточнения модели нужно возвращаться к предшествующим этапам, и вся обработка должна строиться вокруг финальной задачи. Да и окончательное изображение нужно строить с учетом современных требований к динамике, иначе и построенная пластовая модель не вызывает доверия, несмотря на выполнение всех формальных критериев. Поэтому уникальные технологии будущей системы Prime дополнялись необходимыми модулями и интерактивным инструментарием для того, чтобы стать полнофункциональным продуктом, удобным и быстрым, пригодным для решения широкого класса задач. Здесь очень важно отметить, что развитые В. М. Глоговским и С. Л. Лангманом способы решения обратной кинематической задачи отличались высокой вычислительной эффективностью, наглядностью и доказательностью (т.е. позволяли быстро верифицировать результаты), а это позволяло, в свою очередь, наладить глубоко интерактивный процесс обработки, выстроенный вокруг этого ядра.

В результате современный пользователь использует в Prime как стандартный классический интуитивно-понятный инструментарий, так и уникальные технологии, без которых невозможно достичь результатов высокого качества и тем более верифицировать их с точки зрения адекватности геологическим представлениям о районе.

Итак, концепция Prime такова, что практически на любом этапе обработки результаты могут анализироваться и обсуждаться одновременно обработчиками, интерпретаторами и геологами, что, как нетрудно догадаться, помогает избежать появления ложных структур, пропуска важных деталей на разрезе, а также позволяет экспериментировать в целях получения прироста информации, то есть повышает эффективность процесса обработки и гарантирует качество результатов.

Более 20 лет ПО Prime развивалось и использовалось для выполнения рабочих проектов (более 100 выполненных проектов) именно в такой концепции. Стоит отметить, что широко используемый в настоящее время термин «интерпретационная обработка» был введен в обиход именно создателями системы Prime в контексте разработки эффективных технологий обработки для решения самых сложных задач сейсморазведки с привлечением специалистов-интерпретаторов и геологов (Рис.2.).

Рис.2. В процессе интерпретационной обработки используется толстослоистая глубинно-скоростная модель, согласованная с априорной геологической информацией, позволяющая учитывать изменения физических свойств как в вертикальном, так и в латеральном направлениях.

Сегодня Prime развивается в рамках проекта «Яндекс Терра» компанией ООО «Сейсмотек». Компания ООО «Сейсмотек» была основана в 2010 году коллективом разработчиков системы Prime, который более 20 лет плодотворно работал в области научных исследований, разработки геофизического программного обеспечения и обработки сейсмических данных. В июне 2012 года компания «Яндекс» - лидер в сфере российских интернет-технологий, крупнейшая российская поисковая система и интернет-портал, приобрела долю в компании ООО «Сейсмотек», оказывающей услуги в области интерпретационной обработки сейсмических данных и разработки соответствующего программного обеспечения (пакета Prime). В рамках создания проекта компания «Яндекс» предоставила компании «Сейсмотек» свои технологии параллельных вычислений и оборудование для обработки геолого-геофизических данных.

Яндекс Терра представляет собой уникальный комплекс услуг, включающий в себя всё необходимое для инновационной, и, что очень важно, очень гибкой как по срокам, так и по финансовым затратам, обработки сейсмических данных. (Рис. 3).

Рис. 3. Услуги Яндекс Терры

Услуги Яндекс Терры предоставляются на базе технологий Prime. В качестве очевидных преимуществ Prime можно выделить ключевые:

1. Технологии, способствующие извлечению максимума геолого-геофизической информации при решении самых сложных задач (Рис.4).

Рис.4. Рабочее пространство Prime.

2. Значительное сокращение временных и финансовых затрат в процессе выполнения проекта за счет специальных технологий системы . Процедуры, которые в других системах требуют на выполнение недели и месяцы, в могут быть выполнены в течении дней или даже часов при использовании одинакового количества вычислительных ресурсов.

3. Интерактивность, наглядность, простота в использовании как в полевых условиях, так и на многоядерных кластерах.

4. Настоящая техподдержка: оперативный отклик на обращение клиента со стороны опытных геофизиков, разработчиков-программистов и алгоритмистов, постоянное обновление ПО, возможность адаптации ПО под конкретные требования и условия определённого проекта.

Рассмотрим преимущества подробнее.

Уникальные технологии Prime

Корректный учет рельефа и неоднородностей верхней части разреза;

A. Построение толстослоистой глубинно-скоростной модели среды;
B. Подавление всех видов помех с сохранением полезного сигнала;
C. Устранение недочетов методики проведения работ при помощи регуляризации данных,
D. Современные интерактивные инструменты построения сейсмического изображения - миграционные алгоритмы с сохранением динамических особенностей записи и т.д.

В том числе и решения, не имеющие аналогов, например:

A. Способы коррекции фазового спектра сигнала;
B. Нестационарная предсказывающая деконволюция (рис. 5);

Рис. 5. Пример подавления ревербераций средствами нестационарной фильтрации. Слева - исходный разрез, справа - результат после подавления.

C. Способ построения эффективной модели ВЧР с помощью кинематико-динамического преобразования (рис. 6), а также основанного на нём способа прослеживания и параметризации временных полей (рис. 7), и прочее.

Рис. 6. Пример учета ВЧР на глубинных разрезах, созданных в разных моделях слева -реконструкция слоя, справа - модель статики. Воспользовавшись методикой реконструкции глубинной границы, получаем более корректное поведение отражающих горизонтов на волновом поле.

Рис. 7. Способ прослеживания и параметризации временных полей на основе кинематико-динамического преобразования.

D. Важным направлением в развитии системы мы считаем динамическое моделирование волновых полей, которое доведено в системе до такого уровня, что оно может использоваться в рутинной обработке не только для её верификации, но и для компенсации искажений динамики (рис. 8).

Рис. 8. Восстановление амплитуд после глубинной миграции 3D-данных. Слева - до процедуры, справа - после восстановления амплитуд.

E. Концепция непосредственно влияет и на архитектуру системы, и на её интерфейс, и на способ хранения и представления данных. Так, по мнению многих пользователей, удачным является решение привязывать все атрибуты, описывающие данные, параметры обработки и прочие количественные характеристики данных к геологически осмысленным поверхностям во временной или глубинной областях, что позволяет вести согласованную обработку по сетям профилей и площадным наблюдениям (рис. 9).

Рис. 9. Скоростной анализ в Prime.

Технологии для сокращения временных и экономических затрат реализованы сразу в нескольких направлениях:

1. Организация системы позволяет в разумные сроки обрабатывать большие массивы данных. Особенностью технологии Prime при обработке системы пересекающихся 2D профилей на площади является одновременная (а не последовательная) обработка всех профилей с контролем и увязкой в точках пересечения всех результатов, начиная с первичной обработки (временных разрезов, корреляции линий tо, горизонтальных спектров скоростей) и заканчивая интервальными скоростями, глубинными границами и динамическими глубинными мигрированными разрезами.

2. Распараллеливание вычислений, защита от прерывания счета.

При разработке программного обеспечения используется опыт и технологии компании «Яндекс» для обработки и хранения больших массивов данных, а также разработчики находятся в начале перспективного пути использования технологий машинного обучения. Prime умеет использовать вычислительные мощности оптимальным образом. Поэтому все длительные по времени процедуры в Prime ускоряются в десятки раз. Например, программа авторского алгоритма миграции в Prime может использовать все имеющиеся ресурсы дисковой и оперативной памяти, вычислительные процессы распараллеливаются по нитям и узлам. Одним из наиболее важных особенностей алгоритма является возможность продолжения работы с места прерывания с проверкой сохранности результатов. При необходимости можно мигрировать только интересующие пласты, а также домигрировать данные в случае добавления горизонтов снизу.

Интерактивность - принципиально важная возможность системы, позволяющая наиболее эффективным образом в режиме реального времени описывать параметры волнового поля, подбирать значения параметров всех применяемых процедур и сразу же непосредственно оценивать результат преобразования.

Программа содержит несколько интерактивных графических приложений, которые отвечают за различные задачи: построение скоростной модели, расчет миграций и сравнение результатов, тестирование параметров обработки, конструктор потоков обработки, работа с данными, которые отвечают за различные задачи: построение скоростной модели, расчет миграций и сравнение результатов, тестирование параметров обработки, конструктор потоков обработки, работа с данными в 3D объеме и т.д. Все приложения опираются на единую базу данных. Поэтому результат изменения объекта внутри одного приложения мгновенно виден в работе другого приложения. Не нужно выгружать и загружать данные, тратить время на изменение форматов. Этих проблем нет, обработка выполняется быстро.

Техподдержка, документация на русском языке и бесплатная пробная версия. Наша компания состоит одновременно из высококлассных разработчиков софта и очень требовательных геофизиков. Возможно поэтому мы, как никто другой, осознаем роль техподдержки в успешности выполнения проекта. Мы часто слышим от пользователей других программ жалобы на то, что их просьбы и сообщения об ошибках рассматриваются очень долго, а то и вовсе игнорируются. В таких случаях и речи быть не может о возможности дополнительных разработок под особые требования конкретного пользователя или проекта, даже если пользователем является крупная отечественная компания.

Техподдержка системы Prime организована иначе. В самом начале работы с системой мы предлагаем пользователю бесплатную пробную версию с подробной пошаговой инструкцией, затем, как правило, следует обучение пользователей на реальных проектах нашими специалистами в нашем офисе, офисе клиента или on-line через интернет. Нашим постоянным пользователям мы оказываем своевременные консультации, в том числе и специалистам, работающим в полевых условиях, например, выполняющим набортную обработку.

Согласно нашей внутренней статистике, свежие версии Prime появляются ежемесячно, значимые изменения и улучшения система претерпевает как правило раз в полгода, о чём мы незамедлительно сообщаем всем нашим пользователям. В силу огромной сложности многих проектов и их нестандартных особенностей мы по возможности оперативно идём навстречу нашим клиентам и дополняем Prime актуальным функционалом.

Документация системы и все инструкции составляются на русском языке, что исключает ошибки при переводах. Коллектив ООО «Сейсмотек» всегда внимателен и открыт к предложениям и просьбам своих клиентов.

У системы Prime обширная география, многолетний опыт использования и отличные отзывы

География практического применения Prime уже весьма широка - это районы с разнообразными и сложными геологическими структурами: Балтийское, Баренцево, Охотское, Каспийское, Карское, Чёрное, Азовское, Южно-Китайское и Норвежское моря, Мексиканский залив, Индийский океан Западная и Восточная Сибирь, Калмыкия, Поволжье, Казахстан, Китай, Саудовская Аравия, Ирак, Иран и др. К настоящему моменту более 100 2D и 3D проектов успешно выполнено нами и нашими клиентами по технологиям Prime. По результатам большинства из этих проектов были получены впечатляющие результаты и извлечена ценная информация, проверенная бурением и ускорившая дальнейшую разведку месторождений. Кроме того, по технологиям Prime выполнено множество научных и коммерческих разработок (НИОКР), позволивших расширить представления об особенностях эффективной обработки волновых полей, в частности на данных прошлых лет были достигнуты результаты подавления волн-спутников и пульсаций пузыря, сопоставимые по качеству с полевыми аппаратурными дорогостоящими технологиями; несколько лет назад впервые была опробована, принесла положительные результаты и была подтверждена прямыми замерами технология оценки АВПД по детализированной глубинно-скоростной модели среды.

По результатам выполнения многих проектов получены положительные оценки и рекомендации от различных нефтяных и сервисных компаний. В публикациях, в том числе от ПАО «Газпромнефть», например, статья «Инновации в обработке данных сейсморазведки. Опыт практической работы ОАО «Газпром нефть» и Яндекс Терры», авторы: Г.В. Волков (ОАО «Газпром нефть»), И.В.Диденко («Газпромнефть Мидл Ист Б.В.»), И. К. Кузнецов (Яндекс Терра, ООО «Сейсмотек»), описан процесс успешного выполнения проекта с применением ПО Prime и сервисов Яндекс Терры. В рамках проекта полный цикл обработки, включая коррекцию точки заложения глубокой скважины, составил всего 70 календарных дней. По мнению Заказчика, при стандартном подходе к ведению подобных проектов следовало бы ожидать несравнимо больших временных затрат на контроль качества полевых данных, проведение обработки и согласование результатов.

Система Prime постоянно развивается. Кроме тех программ, которые входят в коммерческую версию системы, существует немалый задел программ и алгоритмов, находящихся в разработке. Мы расширяем класс моделей сред, сохраняя при этом принципы верифицируемости результатов.

В силу неразрывности процессов обработки и интерпретации в концепции Prime нам особенно важно тесно взаимодействовать с коллегами-разработчиками интерпретационных систем и интерпретаторами. Яндекс Терра является официальным партнёром ряда известных отечественных компаний, включая Ingenix Group - специализированную консалтинговую компанию, входящую в группу «Газпромбанк» (Акционерное общество).

Подводя итоги, обращаем Ваше внимание на то, что: на рынке отечественного ПО существует готовое полнофункциональное современное программное обеспечение Prime для обработки 2D/3D/4D/3C/4C сейсмических данных, зарекомендовавшее себя как успешное решение в различных регионах на множестве рабочих проектов (как российских, так и зарубежных) и получившее высокую оценку известных российских компаний.

Скачать PDF версию


Neftegaz.RU context