Досвід застосування експертного аналізу та рангової кореляції при проведенні геолого- прогнозних робіт на вуглеводні (на прикладі шельфу Чорного моря)
Вантажиться...
Дата
2021
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Метод експертного аналізу з ранговою кореляцією запропоновано при
порівнянні інформаційних складно формалізованих баз. Його основу складає
принцип спрямованого (векторного) ранжирування, що забезпечує високу
достовірність комплексної інтерпретації даних. Наведено приклад використання методу для конкретного об’єкта, зокрема шельфу Чорного моря, що сприятиме оптимізації геолого-прогнозних
робіт на вуглеводні у регіоні.
Внедрение комплексного подхода к управлению природными ресурсами вызывает необходимость структурирования системного анализа имеющегося материала по изучению геологического строения, физико-химических свойств и возможностей накопления полезных ископаемых как основного источника обеспечения потребностей человека и общества. Рассмотрены особенности глобальных и взаимоувязанных проектов практического использования ресурсов. Проработаны научные программы изучения Мирового океана и его морей, обращая особое внимание на состояние проблем по этим вопросам в Украине как морском государстве. Сформировано общее понимание геологического (литологии, стратиграфии и др.) строения осадочного чехла и фундамента земной коры северо-западного шельфа Черного моря с выделением актуальных эле- ментов ее эволюции. Проанализированы причины недостаточного использования потенциала геологической среды Черного моря, связанного с минерально-ресурсными объектами. Показано, что экспертный анализ разноплановой информации в рамках выбранных заданий является эффективным методом при сравнении информационных баз, сформированных на разных принципах, и которые сложно формализировать в единую систему. В основу такого анализа положен принцип направленного (векторного) ранжирования, где каждый ранг суживает площадь поисков и становится чувствительнее к углеводородной залежи. В статье приведен пример использования этого метода для конкретно- го объекта во всей его полноте, а именно: а) выбор информационных рангов (параметров); б) подбор экспертов; в) расчет ранговой матрицы; г) определение иерархических зависимостей рангов; г) проверка достоверности матрицы и д) расчет коэффициента конкордації. Полученные результаты на то, что предложенный метод экспертного анализа ранговой корреляцией в современных условиях, наличия разностороннего геологического материала, который невозможно формализовать в единую реляционную базу данных (модель), обеспечивает высокую достоверность комплексной интерпретации данных. Это будет способствовать оптимизации геолого-прогнозних работ на углеводороды в пределах шельфа Черного моря.
Problem Statement and Purpose. The diverse and extensive geological materials and geophysical data used in forecasting and prospecting operations for oil and gas exploration within the Black Sea’s northwestern shelf are usually interpreted in a complex manner. This complexity, however, is often spontaneous and fragmentary, with no new theoretical concepts taken into account. For example, the theory of global fluidogenesis represents an alternative hypothesis to the organogenic-sedimentary formation of hydrocarbon deposits but is commonly not considered. The authors of this article believe that the complexity should be replaced by a method of directed rank interpretation of geological information, in which ranking distinguishes the maximum information on one of the sections of geological work with regard to its completeness and consistency. The purpose of this study is to apply expert analysis and rank correlation of obtained information to geological and forecasting research on hydrocarbons. To achieve this goal, two basic principles, rank and direction, are considered. The data include seismic, tectonic-geodynamic, lithological, geochemical, mineralogical, and meiobenthic characteristics of the sea bottom scaled according to their sensitivity to the independent variable, i. e., hydrocarbons. Study area, material, and methods. The Pradneprovskaya area has been chosen for analysis. It is a promising location for oil and gas exploration in the shallow part of the inner northwestern shelf of the Black Sea. Geologically, this is the area of junction for the South Ukrainian monocline with the system of blocks included in the Predobrudzha-Crimean riftogenic trough. The area was studied by geophysical, geochemical (hydrocarbon gases, liquid hydrocarbons), mineralogical (X‑ray diffraction of clay minerals, thermobarogeochemistry of inclusions in minerals), and paleontological (foraminifera, nematodes, ostracods) methods, along with the drilling of a deep (2352 m) parametric well (Pradneprovskaya‑2). Results. It is shown that expert analysis of the diverse information within the framework of selected tasks, which are poorly formalized into a single system, provides the basis for an effective method of comparing information databases formed on different principles. This analysis is founded on the principle of directed (vector) ranking, where each rank narrows the search area and becomes more sensitive to the hydrocarbon deposit. The article gives an example of how this method can be used for a specific objective in its entirety, namely: (a) selection of information ranks (parameters), (b) selection of experts, (c) calculation of the rank matrix, (d) determination of hierarchical dependencies of ranks, (e) verification of the matrix, and (e) calculation of the concordance coefficient. The obtained results indicate that the proposed method of expert analysis with rank correlation under modern conditions using diverse geological materials that are not formalized into a single database, provides high reliability in the comprehensive interpretation of data. The method will help optimize geological and forecasting research on hydrocarbons within the Black Sea shelf.
Внедрение комплексного подхода к управлению природными ресурсами вызывает необходимость структурирования системного анализа имеющегося материала по изучению геологического строения, физико-химических свойств и возможностей накопления полезных ископаемых как основного источника обеспечения потребностей человека и общества. Рассмотрены особенности глобальных и взаимоувязанных проектов практического использования ресурсов. Проработаны научные программы изучения Мирового океана и его морей, обращая особое внимание на состояние проблем по этим вопросам в Украине как морском государстве. Сформировано общее понимание геологического (литологии, стратиграфии и др.) строения осадочного чехла и фундамента земной коры северо-западного шельфа Черного моря с выделением актуальных эле- ментов ее эволюции. Проанализированы причины недостаточного использования потенциала геологической среды Черного моря, связанного с минерально-ресурсными объектами. Показано, что экспертный анализ разноплановой информации в рамках выбранных заданий является эффективным методом при сравнении информационных баз, сформированных на разных принципах, и которые сложно формализировать в единую систему. В основу такого анализа положен принцип направленного (векторного) ранжирования, где каждый ранг суживает площадь поисков и становится чувствительнее к углеводородной залежи. В статье приведен пример использования этого метода для конкретно- го объекта во всей его полноте, а именно: а) выбор информационных рангов (параметров); б) подбор экспертов; в) расчет ранговой матрицы; г) определение иерархических зависимостей рангов; г) проверка достоверности матрицы и д) расчет коэффициента конкордації. Полученные результаты на то, что предложенный метод экспертного анализа ранговой корреляцией в современных условиях, наличия разностороннего геологического материала, который невозможно формализовать в единую реляционную базу данных (модель), обеспечивает высокую достоверность комплексной интерпретации данных. Это будет способствовать оптимизации геолого-прогнозних работ на углеводороды в пределах шельфа Черного моря.
Problem Statement and Purpose. The diverse and extensive geological materials and geophysical data used in forecasting and prospecting operations for oil and gas exploration within the Black Sea’s northwestern shelf are usually interpreted in a complex manner. This complexity, however, is often spontaneous and fragmentary, with no new theoretical concepts taken into account. For example, the theory of global fluidogenesis represents an alternative hypothesis to the organogenic-sedimentary formation of hydrocarbon deposits but is commonly not considered. The authors of this article believe that the complexity should be replaced by a method of directed rank interpretation of geological information, in which ranking distinguishes the maximum information on one of the sections of geological work with regard to its completeness and consistency. The purpose of this study is to apply expert analysis and rank correlation of obtained information to geological and forecasting research on hydrocarbons. To achieve this goal, two basic principles, rank and direction, are considered. The data include seismic, tectonic-geodynamic, lithological, geochemical, mineralogical, and meiobenthic characteristics of the sea bottom scaled according to their sensitivity to the independent variable, i. e., hydrocarbons. Study area, material, and methods. The Pradneprovskaya area has been chosen for analysis. It is a promising location for oil and gas exploration in the shallow part of the inner northwestern shelf of the Black Sea. Geologically, this is the area of junction for the South Ukrainian monocline with the system of blocks included in the Predobrudzha-Crimean riftogenic trough. The area was studied by geophysical, geochemical (hydrocarbon gases, liquid hydrocarbons), mineralogical (X‑ray diffraction of clay minerals, thermobarogeochemistry of inclusions in minerals), and paleontological (foraminifera, nematodes, ostracods) methods, along with the drilling of a deep (2352 m) parametric well (Pradneprovskaya‑2). Results. It is shown that expert analysis of the diverse information within the framework of selected tasks, which are poorly formalized into a single system, provides the basis for an effective method of comparing information databases formed on different principles. This analysis is founded on the principle of directed (vector) ranking, where each rank narrows the search area and becomes more sensitive to the hydrocarbon deposit. The article gives an example of how this method can be used for a specific objective in its entirety, namely: (a) selection of information ranks (parameters), (b) selection of experts, (c) calculation of the rank matrix, (d) determination of hierarchical dependencies of ranks, (e) verification of the matrix, and (e) calculation of the concordance coefficient. The obtained results indicate that the proposed method of expert analysis with rank correlation under modern conditions using diverse geological materials that are not formalized into a single database, provides high reliability in the comprehensive interpretation of data. The method will help optimize geological and forecasting research on hydrocarbons within the Black Sea shelf.
Опис
Ключові слова
експертний аналіз, ранжирування, вуглеводні, ресурси, інформація, шельф, Чорне море, экспертный анализ, ранжирование, углеводороды, ресурсы, информация, Черное море, expert analysis, ranking, hydrocarbons, resources, information, shelf, Black Sea
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald