تشخیص دقیق محل ﮔﺴﻞ به صورت خودکار در کشور امکان‌پذیر شد

تشخیص دقیق محل ﮔﺴﻞ به صورت خودکار در کشور امکان‌پذیر شد

محققان دانشکده مهندسی نفت دانشگاه صنعتی امیرکبیر در قالب طرح تحقیقاتی به اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﺮﻋﺖ و دقت ﺗﺸﺨﯿﺺ محل ﮔﺴﻞ به صورت خودکار در داده‌های لرزه‌نگاری کمک کردند.

به گزارش مناقصه‌مزایده، مریم نوری؛ فارغ‌التحصیل دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «شناسایی خودکار گسل در داده‌های لرزه‌نگاری با استفاده از فرآیند گوسی» گفت: گسل یک پدیده تکتونیکی حائزاهمیت در علوم مهندسی نفت است زیرا عدم تشخیص مناسب محل گسل و زمان‌بر بودن آن می‌تواند چالش‌های فراوانی در عملیات حفاری، فرآیند اکتشاف و مهندسی مخازن هیدروکربوری ایجاد کند.

وی به هدف درنظر گرفته شده برای این طرح اشاره و خاطرنشان کرد: اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﺮﻋﺖ و دقت در ﺗﺸﺨﯿﺺ محل ﮔﺴﻞ به صورت خودکار در داده‌های لرزه‌نگاری یکی از ویژگی‌های بارز این طرح بوده است. علاوه برآن تحلیل ناهنجاری‌های دیگری- مانند یافتن مرزهای گنبدهای نمکی درون داده‌های لرزه‌نگاری نیز مورد نظر بوده است.

فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر تصریح کرد: داده‌های لرزه‌نگاری سه‌بعدی، جزء داده‌های حجیم محسوب می‌شوند؛ در صورت گسل‌خوردگی منطقه، ویژگی ظاهر شده توسط پدیده ﮔﺴﻞ خوردگی در این داده‌ها به نسبت کل داده‌ها، پراکنده اﺳﺖ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻋﻤﺪه ﺣﺠﻢ داده ورودی، داده اﺿﺎﻓﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﮐﻤﮑﯽ در ﺗﺤﻠﯿﻞ ﮔﺴﻞ ﻧﻤﯽﮐﻨﺪ.

نوری افزود: برای تفسیر گسل بایستی کل داده سه بعدی توسط مفسر جاروب شود؛ اﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮع ﺳﺒﺐ اﻓﺰاﯾﺶ زﻣﺎن ﺗﻔﺴﯿﺮ ﮔﺴﻞ و ﻧﯿﺰ ﻫﺰﯾﻨﻪی اﺿﺎﻓﯽ ﻣﯽﺷﻮد. تفسیر گسل توسط عامل انسانی نیاز به تخصص و تجربه فراوان دارد. هرچند این موضوع تنها مختص ﺗﻔﺴﯿﺮ ﮔﺴﻞﻧﯿﺴﺖ وﻟﯽ بایستی اذعان کرد که ﺗﻔﺴﯿﺮ ﮔﺴل ﺑﺪون ﺗﺠﺮﺑﻪ و ﺗﺨﺼﺺ ﻓﺮاوان اﻏﻠﺐ ﺑﺎ ﺧﻄﺎی زﯾﺎد همراه خواهد بود که در برخی موارد منجر به عدم شناسایی محل گسل خواهد شد.

وی یادآور شد: ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻓﺰاﯾﺶ دادهﻫﺎی ﻟﺮزه‌ﻧﮕﺎری، ﻧﺴﺒﺖ ﺗﻌﺪاد اﻓﺮاد ﻣﺘﺨﺼﺺ ﺑﻪ ﻣﯿﺰان داده روزﺑﻪ‌روز ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽﯾﺎﺑﺪ. به همین دلیل تیم تحقیق تصمیم گرفت که بر روی خودکار کردن شناسایی محل گسل درون داده‌های لرزه‌نگاری تحقیقات وسیعی صورت گیرد تا هم بتوانیم ﺳﺮﻋﺖ و دقت ﺗﺸﺨﯿﺺ محل ﮔﺴﻞ را افزایش دهیم و هم اثر خطای انسانی را کاهش دهیم و همچنین زمان و هزینه تفسیر گسل را کاهش دهیم.

فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با تأکید بر اینکه در علم داده کاوی، شناسایی ناهنجاری به شناسایی بخش‌ها، رویدادها و یا ‏مشاهداتی گفته می‌شود که تطابقی با یک الگوی مورد انتظار در داده ‏ ندارند، گفت: مسأله اصلی در ﺗﺸﺨﯿﺺ ﻧﺎﻫﻨﺠﺎری، ﺗﺸﺨﯿﺺ ﻧﻮع ﺧﺎصی از ﻧﺎﻫﻨﺠﺎری اﺳﺖ ﮐﻪ اﺛﺮات ﻋﻤﻮمی‌ روی داده میﮔﺬارد که به آن ناهنجاری جهانی می‌گویند و بخش زیادی از داده را از روند مورد انتظار منحرف می‌کند. گسل نیز یک پدیده تکتونیکی است که موجب جابه‌جایی توده‌های سنگی و لایه‌های زمین‌شناسی در راستاهای مختلف می‌شود و نظم و روند هموار لایه‌ها را برهم می‌زند بنابراین می‌تواند به عنوان یک ناهنجاری جهانی در داده دنبال و ردیابی شود.

نوری ادامه داد: با انجام این تحقیق به‌خوبی توانستیم محل گسل را به صورت خودکار و با دقت بالاتری نسبت به روش‌های پیشین در داده‌های لرزه‌نگاری تشخیص دهیم. با شناسایی ناهنجاری با استفاده از برازش روش فرآیند گوسی مرز دانش جدیدی در علم ژئوفیزیک و اطلاعات لرزه‌نگاری باز شد که به پدیده‌هایی مانند گسل‌خوردگی و یا مرزهای گنبد نمکی به عنوان محل ناهنجاری جهانی در داده لرزه‌نگاری نگریسته شود.

وی عنوان کرد: به نظر می‌رسد بتوان علاوه بر گسل ناهنجاری‌های دیگری در اطلاعات لرزه‌نگاری را با این روش شناسایی کرد که بایستی مورد تحقیق و آزمایش بیشتر قرار گیرد.

نوری افزود: ایده این تحقیق این بود تا زمانی که هیچگونه رخداد غیرطبیعی مثل گسل‌خوردگی روند توده‌های سنگی و یا به عبارتی لایه‌های زمین‌شناسی را برهم نزند می‌توان داده‌های لرزه‌نگاری را با یک فرآیند گوسی توصیف کرد و اگر جایی این توصیف گوسی با خطا برخورد کند محل خطا می‌تواند به عنوان یک نقطه احتمالی از محل گسل درنظر گرفته شود.

دانش‌آموخته دانشگاه امیرکبیر با بیان اینکه نتیجه این طرح در صنعت نفت و کلیه مؤسساتی که بر روی مطالعات زمین‌شناسی و تکتونیکی کار می‌کنند قابل استفاده است، بیان کرد: به نظرم این طرح و ایده به طور کل می‌تواند برای یافتن ناهنجار‌های جهانی موجود در داده‌های مختلف در علوم مختلف به کار برده شود.

نوری تصریح کرد: موفق شدیم این پروژه را به صورت یک طرح دانشجویی با شرکت ملی نفت ایران صنعتی کنیم. و سعی داریم با همکاری اساتید علاوه بر تکمیل این طرح خروجی کار را به صورت یک نرم‌افزار در استخراج خودکار سطوح گسل به انتها برسانیم. این سطوح استخراج شده در ساخت مدل‌های مخازن هیدروکربونی بسیار حائزاهمیت است و می‌تواند کمک شایانی به علوم مهندسی نفت اعم از اکتشاف، حفاری و مخزن داشته باشد.

وی به ویژگی‌های این طرح اشاره کرد و گفت: این طرح می‌تواند به عنوان یک طرح صنعتی به صورت یک نرم‌افزار بومی‌ در استخراج سطوح گسل مطرح شود. با توجه به اینکه از زبان و بیان ساده ریاضی برای درک یک پدیده تکتونیکی استفاده شده است

مجری این طرح با تشریح مزیت‌های رقابتی پروژه گفت: نتایج حاصل از مقایسه گسل‌های استخراج شده توسط الگوریتم پیشنهاد شده در این طرح در مقایسه با روش‌های پیشین بیشترین شباهت ساختاری را با گسل‌های تفسیر شده توسط متخصص ژئوفیزیک دارد، همچنین این طرح باعث کاهش بسیاری از هزینه‌ها در صنعت نفت می‌شود. بنابراین ظرفیت نرم‌افزار بومی‌شدن را دارد.

نوری در مورد کاربردهای پروژه اظهار داشت: این پروژه در صنعت نفت و حوزه تکتونیک به منظور شناسایی محل گسل و مرز گنبدهای نمکی در داده‌های سه بعدی لرزه‌نگاری کاربرد دارد. می‌توان از ایده و الگوریم این پروژه در دسته‌بندی رخساره‌های سنگ‌شناسی درون داده‌های لرزه‌نگاری استفاده کرد. همچنین از ایده این پروژه می‌توان در شناسایی ناهنجاری در داده‌های علوم مختلف استفاده کرد.