Приближенное описание параметров с помощью лингвистических переменных.

Пример 1.Методика выделения эксплуатационных объектов, предложенная в данной работе, основана на многокритериальной системе принятия решений и теории нечетких множеств. Основными задачами, решаемыми при выделении , являются следующие: формирование и структуризация множества параметров, влияющих на ; математическая процедура на основе многокритериальной системы принятия решений и теории нечетких множеств ( ). В таблице 6.1 приведена структура геолого-физических факторов, влияющих на . Аналогичные структуры можно ввести для технических, технологических и экономических параметров.

Таблица 6.1

Структура геолого-физических параметров коллектора при

Геометрия залежи	Геология залежи	Коллекторские свойства
Распространение и объемная форма Общая толщина Нефтенасыщенная толщина Расчлененность и характер зональной неоднородности Наличие газовой шапки Глубина залегания Средний угол падения пласта Размеры переходной зоны Размеры водоплавающей зоны Положение ВНК Гидрогеологическая характеристика	Насыщающие флюиды Режим залежи Обстановка осадкообразования Тип породы	Тип коллектора Проницаемость Пористость Насыщенность флюидами

Математическая процедура включает следующие этапы:

1. приближенное описание параметров с помощью лингвистических переменных;

2. формирование системы правил ;

3. построение функций принадлежности параметров нечеткому множеству «эксплуатационный объект»;

4. построение диаграммы нечетких, «размытых» отношений;

5. построение функций решения на диаграмме «размытых» отношений;

6. окончательная «нечеткая» оценка выделенного .

Указанная процедура может производиться как для средневзвешенных значений параметров залежи, так и по всему пространству изменения параметров. В последнем случае возможно построение двух- и трехмерных карт успешности выделения по простиранию (разрезу) и по объему залежи.

Описание параметров с помощью лингвистических переменных.

Рассмотрим примеры описания параметров с помощью лингвистических переменных. Под лингвистической переменной понимается переменная, которая принимает не численные, а категоричные, качественные значения. Например, лингвистическая переменная «пористость коллектора» может принимать следую­щие значения: низкопористый, среднепористый, высокопористый или в символьном виде

«пористость коллектора» = {«низко-», «средне-», «высокопористый»}.

Каждому категорийному понятию соответствует «размытый» (нечеткий) интервал численных значений параметра. Так, например, под среднепористым коллектором понимается коллектор, у которого пористость варьирует от 0,14 до 0,20, а под высокопористым - коллектор с пористостью от 0,18 до 0,30 и выше.

Концепция лингвистических переменных наиболее соответствует по своей сути тем категорийным понятиям, которые используются в понятийной базе. Кроме того, при желании лингвистические переменные могут быть легко конвертируемы в количественное величины.

Выделение и обоснование эксплуатационного объекту разработки - нефтяной залежи - является фундаментальной задачей ТРНМ. Дело в том, что существующие технологии и технико- экономические возможности не позволяют охватить процессом разработки всю залежь.

Поле геологических параметров - одна из разновидностей континуальных физических полей. Оно характеризует распределение в гарных породах величин -гo геологического параметра. Если - -й параметр, то в декартовой системе координат где - время. Как указывалось выше, объект разработки - это залежь нефти и газа, которая представляет собой сложную систему. По мере роста ее сложности возрастает и трудность ее описания в точных количественных характеристиках. Один из возможных путей решения этой проблемы — ввод нечетких «размытых» понятий.

Таким образом, концепция лингвистических переменных служит своего рода базисом теории нечетких множеств в РНМ. В таблице 6.2 приведен примерный список лингвистических параметров и их составляющих.

Таблица 6.2

Структура признаков для ВЭО, описанных с помощью лингвистических переменных

Глобальная группа факторов	Локальный параметр	Количественная характеристика, представленная в виде лингвистической переменной	Символьный вид лингвистической переменной
Геолого-физическая	Проницаемость Пористость Нефтенасыщенность Толщина Расчлененность Глубина залегания Песчанистость Угол падения пласта Водоплавающая зона Вязкость нефти Содержание Ca-Mg солей	«кратность проницаемостей» «соотношение пористостей» «соотношение нефтенасыщенностей» «соотношение нефте- насыщенных толщин» «соотношение расчлененносте й пластов» «разница глубин залегания» «соотношение песчанистостей пластов» «соотношение углов падения пластов» «соотношение водоплавающих зон» «кратность вязкостей нефти» «соотношение содержаний Ca-Mg солей»	{«очень близкая», «близкая», «далекая»} {«далекое», «близкое», «очень близкое»} {«далекое», «близкое», «очень близкое») {«далекое», «близкое», «очень близкое») {«далекое», «близкое», «очень близкое») {«очень близкая», «близкая», «далекая»} {«далекое», «близкое», «очень близкое»} {«далекое», «близкое», «очень близкое») {«далекое», «близкое», «очень близкое») («очень близкая», «близкая», «далекая») {«далекое», «близкое», «очень близкое»)
Технологическая	Продуктивность Депрессия Обводненность Гидропроводность Пьезопроводность Приемистость Репрессия	«соотношение продук-тивностей скважин» «соотношение предельных депрессий» «соотношение обводненностей скважин» «соотношение гидро проводностей» «соотношение пьезопроводностей» «соотношение приемистостей скважин» «соотношение пре­дельных репрессий»	(«далекое», «близкое», «очень близкое») («далекое», «близкое», «очень близкое») {«далекое», «близкое», «очень близкое») («далекое», «близкое», «очень близкое»} («далекое», «близкое», «очень близкое»} («далекое», «близкое», «очень близкое») («далекое», «близкое», «очень близкое»)
Техническая	Вязкость продукции Содержание механических примесей Содержание сероводорода Газовый фактор Давление насыщения	«кратность вязкостей продукции» «соотношение содер­жаний механических примесей» «соотношение содер­жаний сероводорода» «соотношение газовых факторов» «соотношение давлений насыщений»	(«очень близкая», «близкая», «далекая»} («далекое», «близкое», «очень близкое») («далекое», «близкое», «очень близкое») («далекое», «близкое», «очень близкое») («далекое», «близкое», «очень близкое»)
Экономические	Цена 1 т товарной нефти	«соотношение цен за 1 т нефти»	(«далекое», «близкое», «очень близкое»)

Глобальные параметры, влияющие на ВЭО, в символьном виде записываются как

ФЕС={«соотношение пористостей», «соотношение проницаемостей»,.,.}.

Локальные переменные, например такие как отношение пористостей, записываются в виде нечетких множеств как

ФЕС/«соотношение «пористостей» = {«очень близкое», «близкое», «далекое», «очень далекое»}

или в символьном виде , где - лингвистические переменные. С учетом степени принадлежности это уравнение переписывается в следующем виде: .

Формирование системы правил выделения .

Пример 2.Одна из наиболее важных проблем, с которой приходится сталкиваться при выделений , это представление знаний. Выбор оптимального представления знаний зависит от сложности объекта разработки. Знания, используемые для выделения , в основном получают от экспертов в области геологии и РНМ. Информация, полученная от экспертов, разделяется на фактическое знание и правила (знания для принятия решений). Под фактическим знанием понимается знание типа «абсолютная проницаемость - это способность горной породы пропускать через себя флюиды». Под знаниями для принятия решений понимаются знания вида «если..., то...», «явления - реакция». Правильно построенная логическая формула состоит из кванторов существования ( ) и общности ( ).

В общем случае задача выделения - это некорректная задача вследствие того, что, во-первых, полное описание залежи невозможно, во-вторых, не существуют точные знания для выделения . Логика выделения по простиранию и разрезу - это интеллектуальная модель с нечеткой структурой, основанной на правилах вывода (продукции).

Система продукций - это модель представления знаний по правилам, которые являются логическим способом выделения в задачах РНМ. Например, в идеальном виде правило выделения можно записать как

П1= «Если разница в глубине залеганий пластов незначительная и отношение пластовых проницаемостей небольшое, то пласты будут представлять хороший ».

Это справедливо для пластов, у которых все остальные параметры, влияющие на выделение , эквивалентны. Выделение рассматривается как многокритериальный процесс принятия решений. На этом этапе формируется система правил выводов (продукции) на основе обработки экспертной информации. Отметим здесь, что утверждение П является само по себе системой критериев. Система правил (продукций) структурирована, и существуют как локальные правила в П, так и глобальные, например

П2 = «Если геологические факторы хорошие и технологические факторы хорошие, то хороший»,