Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ 9
1.1. Проблема оптимизации геофизических исследований
на нефть и газ 9
Исходные представления 9
Обзор работ, посвященных оптимизации геофизических исследований 12
1.2. Программное обеспечение оптимизации геофизических
исследований 14
Классификация программного обеспечения, используемого при геофизических исследованиях на нефть и газ 14
Обзор программного обеспечения проектирования и оценки качества геофизических исследований на нефть и газ 15
Характеристика ППППЛЭКС 17
Сравнительный анализ программного обеспечения проектирования и оценки качества геофизических исследований на нефть и газ 20
1.3. Современные технологии разработки программного обеспечения... 24
Исходные представления 24
Системы программирования 26
Системы управления базами данных 28
Геоинформационные системы 29
Экспертные системы 30
1.4. Стандарты моделирования информационного и программного
обеспечения 33
Методология функционального моделирования IDEF0 33
Методология информационного моделирования Сущность-Связь 34
1.4.3. Унифицированный язык моделирования UML 34
Выводы по главе 1 39
2. РАЗРАБОТКА БАЗОВОЙ ВЕРСИИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.. 40
2.1. Характеристика пакета ПЛЭКС с технологической точки зрения .... 40
Технологическая характеристика пакета 40
Пути технологического развития пакета 41
Принципы и требования, положенные в основу разработки программного обеспечения 42
Принципиальный подход к технологическому развитию пакета 43
Принципиальная архитектура программного обеспечения 49
Принципиальная архитектура пакета ПЛЭКС 49
Архитектура разрабатываемого программного обеспечения.. 50
2.5. Модель программного комплекса ПЛЭКС-Н 55
Функциональная модель программного комплекса 55
Структура классов 61
UML-модель программного комплекса 63
2.6. Характеристика разработанного программного комплекса 65
Общие сведения 65
Сравнительная характеристика ПЛЭКС и ПЛЭКС-Н 67
Состав программного комплекса 68
Требования к конфигурации ЭВМ 69
Работа с программой 69
Интерфейс программного комплекса 70
Выводы по главе 2 74
3. РАЗВИТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 75
3.1. Характеристика существующего алгоритмического обеспечения .... 75
Теоретическое и алгоритмическое обеспечение пакета ПЛЭКС 75
Обзор основных задач, реализованных в пакете 75
Способы выбора сетей наблюдений 78
Имитационное моделирование при выборе сетей наблюдений 80
Оценка точности сетей наблюдений 84
Построение показателя качества сетей наблюдений 93
Выводы по главе 3 97
4. АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 98
4.1. Иллюстрация HaN-ской площади 98
Постановка задачи 98
Описание проведенных исследований 98
Оценка устойчивости модели 99
Устойчивость параметров целевых объектов 102
Устойчивость параметров объектов при разреженной сети .... 104
Устойчивость параметров объектов при увеличенном шаге по профилю 105
4.2. Иллюстрация на М-ской площади 107
Постановка задачи 107
Описание проведенных исследований 107
Оценка устойчивости модели 108
Устойчивость параметров целевых объектов 110
Устойчивость параметров объектов при разреженной сети.... 112
Пример построения показателя качества 114
Иллюстрация возможностей для обучения 118
Выводы по главе 4 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ 121
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Диаграммы UML-модели программного комплекса
ПЛЭКС-Н 130
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Пример экспертного заключения, подготовленного
с помощью модуля ROCISMOD 143
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Документы, подтверждающие внедрение результатов
диссертационной работы 148
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Листинг программы PleksN.exe 151
Введение к работе
Актуальность темы. От качества проектирования и результатов геофизических исследований на нефть и газ во многом зависит эффективность поисково-разведочных исследований на нефть и газ, качество геологических моделей и, в конечном счете, эффективность эксплуатации нефтегазовых месторождений.
Основным геофизическим методом на нефть и газ в Западной Сибири является сейсмическая разведка [1-4 и др.]. Одним из важнейших факторов, определяющих высокое качество материалов сейсморазведочных работ, является выбор оптимальных условий возбуждения, приема и регистрации упругих колебаний.
Одним из методов повышения качества геофизических исследований на нефть и газ в настоящее время является использование специализированного программного обеспечения на этапе их проектирования. В последнее время на рынке информационных технологий стали появляться зарубежные и отечественные пакеты проектирования геофизических исследований.
Имеющиеся программные разработки данного класса существенно отличаются уровнем технологического развития и функционального наполнения. Так разработки, отвечающие современному технологическому уровню, ограничены по функциональным возможностям, а разработки с наиболее полными функциональными возможностями являются слабыми с технологических позиций. В частности, в этом ряду можно выделить пакет прикладных программ ПЛЭКС, разработанный в конце 80-ых гг. XX в. в ЗапСибНИИГеофизике под руководством С.К. Туренко.
Таким образом, актуальность темы определяется необходимостью систематизации и разработки программного обеспечения, обеспечивающего эффективное решение задач проектирования геофизических исследований на нефть и газ на современном технологическом уровне.
Цель работы. Провести моделирование процессов проектирования геофизических исследований на нефть и газ за счет создания нового программного обеспечения.
В качестве функциональной основы использовался пакет прикладных программ ПЛЭКС.
Основные задачи исследований.
Провести анализ существующих отечественных и зарубежных работ в области проектирования и оценки качества геофизических исследований на нефть и газ.
Проанализировать современный инструментарий создания и развития программного обеспечения.
Разработать новый подход к адаптации существующего программного обеспечения к современному технологическому уровню.
Разработать эффективное по технологическому уровню и функциональному наполнению программное обеспечение проектирования и оценки качества геофизических исследований на нефть и газ.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, проектирования программного обеспечения, объектно-ориентированного программирования, а также имитационное моделирование на ЭВМ.
Одним из наиболее перспективных направлений разработки программного обеспечения является развитие разработанных ранее продуктов.
Научная новизна.
На основе системного анализа ситуации развития и выбора наиболее эффективного инструментария, а также разработки адаптивной структуры программного обеспечения и системы связей для её реализации, адаптировано программное обеспечение второго поколения к современному технологическому уровню.
Разработан способ формирования вспомогательных сетей по наблюдению геолого-геофизических параметров для априорной оценки качества моделей нефтегазовых объектов.
Предложен способ формирования множества результатов выделения нефтегазовых объектов, которые предъявляются эксперту при построении критерия качества на основе формализации экспертных оценок.
7 Практическая ценность.
Разработана система проектирования и оценки качества геофизических исследований на нефть и газ, являющаяся развитием до современного технологического уровня пакета прикладных программ ПЛЭКС.
Программно реализован метод «раскачки» для оценки устойчивости моделей нефтегазовых объектов без использования дополнительной информации.
Программно реализован способ построения показателя для оценки качества выделения нефтегазовых объектов на основе формализации экспертных оценок.
Реализация и внедрение результатов работы. Разработанное программное обеспечение использовалось при решении практических задач проектирования и оценки качества геофизических исследований на нефть и газ в Научно-аналитическом центре рационального недропользования им. В.И. Шпильмана и др. Программное обеспечение используется в учебном процессе Тюменского государственного нефтегазового университета при обучении студентов в рамках курса «Программно-алгоритмическое обеспечение оптимизации полевых геофизических работ», при курсовом и дипломном проектировании специальности 08.04.09 - «Геофизические методы поисков и разведки полезных ископаемых».
Апробация работы. Научные результаты диссертационной работы докладывались и публиковались в сборниках трудов на международных научно-технических семинарах «Информационные системы и технологии в геологии и нефтегазодобыче» (Тюмень, 2003, 2005); I конференции Студенческой академии наук, посвященной 40-летию ТюмГНГУ и 50-летию открытия Березовского газа (Тюмень, 2003); III Всероссийской научно-технической конференции «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна» (Тюмень, 2004); III научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых ТюмГНГУ (Тюмень, 2004).
Публикации автора. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов основного текста, заключения; содержит 129 страниц текста, 38
8 рисунков, 29 таблиц, 4 приложения, 106 наименований использованной литературы.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.т.н., профессору Туренко С.К. за постановку задач и помощь в проведении исследований, искренне благодарит Кайгородова Е.П., Больбат В.М., Иванова Ю.К. за оказанное содействие в ходе исследований.
