Польові дані, каротаж і літологічна класифікація — Штучний інтелект в геологічній інженерії

Прибуток:

Здатність структурувати та літологічну класифікацію каротажу, опис керна та польові примітки за допомогою ШІ
Можливість конвертувати польові спостереження вільного тексту в стандартну геологічну термінологію та таблиці
Можливість перевірити створені ШІ літологічні інтерпретації за допомогою фотографії керна, кривих каротажу та стратиграфічної правдоподібності

Сировиною геологічної інженерії є дані, і більшість цих даних народжується нерегулярно. Основні описи, що зберігаються на сайті, є вільними текстами, написаними різними словами різними геологами; Журнали бурової кампанії велися в різних форматах, в різних одиницях, іноді вручну, іноді в цифровому вигляді; Нотатки в польовому зошиті рясніють скороченнями та особистими звичками. У цьому підрозділі ми охоплюємо найконкретнішу та найбезпечнішу сферу прибутку штучного інтелекту: структурування розрізнених польових даних (переведення їх у таблиці, які можна запитувати), їх стандартизацію (приведення до загальної термінології) та проведення попередньої літологічної класифікації (поділ породи за типом). Але скажемо з самого початку: штучний інтелект упорядковує дані, інженер затверджує геологічну інтерпретацію.

Давайте спочатку роз’яснимо два ключових терміни. Журнал свердловини - це запис властивостей, виміряних щодо глибини вздовж свердловини; ці вимірювання можуть бути геологічними (літологія, вивітрювання) або геофізичними (гамма-випромінювання, питомий опір, щільність). Керн (англ. core) — циліндричний зразок гірської породи, видобутий з-під землі шляхом буріння; Це найцінніший доказ, оскільки дозволяє безпосередньо спостерігати за підпіллям. Літологія — це тип і фізичні характеристики гірської породи (наприклад, пісковик, вапняк, сланці).

Структурування вільного тексту

Геолог-польовник пише опис: «0-3,2 м коричневий, пухкий, глинистий гравій, погано сортований; 3,2-7,5 м сірий, помірно вивітрений, дрібно-середньозернистий пісковик з розрідженим карбонатним цементом; 7,5-12 м світло-сірий, твердий, тріщинуватий вапняк, кальцитова жила на 9 м». Це єдине речення насправді є стисненою версією таблиці: діапазон глибин, колір, ступінь вивітрювання, літологія, розмір зерна, вторинні властивості. Штучний інтелект розпаковує це.

Критичний момент полягає в наступному: вимагайте від моделі трансформації, а не висновку. Іншими словами, розмістити в полях інформацію, чітко прописану в тексті; Не вигадуй того, чого немає в тексті. Для поля «ступінь вивітрювання», якщо геолог написав «середнє вивітрювання», модель записує це; Якщо геолог не вказав жодного, модель має написати «не визначено» і не відповідати значенню. Це розрізнення є основою цілісності даних.

Крок за кроком: перетворення основної книги на електронну таблицю

Спочатку ви визначаєте схему. Які стовпці будуть: deep_top, deep_bottom, літологія, колір, grain_size, вивітрювання, розривність, secondary_mineral, примітка. Ви накладаєте схему на модель так, щоб результат був послідовним.
Наведіть стандартний словник. Укажіть допустимі терміни для літології (пісковики, алевроліти, вапняки, мергелі, аргіліти, конгломерати...) і масштаб вивітрювання (свіже, легке, середнє, сильне, повне). Таким чином, вирази на кшталт «трохи обвітрився» стають стандартними.
Обробити невелику партію. Весь зошит давати не відразу, а порціями по 20-30 рядків; Ви рано вловлюєте помилки.
Поверніться до джерела та перевірте. Порівняти випадкові рядки отриманої таблиці з необробленим текстом; особливо межі глибини та терміни літології.

Літологічна класифікація: від журналів до інтерпретації

ШІ підтримує літологію двома способами. По-перше, стандартизувати визначення геолога, як зазначено вище. Другий і більш просунутий – це оцінка літології за геофізичними каротажними кривими. Наприклад, гамма-каротаж (природна радіоактивність породи) збільшується з вмістом глини; Глинистий рівень дає високі значення, чисті пісковики та вапняки дають низькі значення. Додавши каротаж питомого опору та щільності, модель може запропонувати межі літології на основі кривих.

Межа тут важлива: журнали є непрямими вимірюваннями. Висока гамма може бути глиною, багатим польовим шпатом піском або вулканічним попелом. Тому літологічний прогноз на основі каротажу є гіпотезою; Він не є остаточним, якщо він не пов’язаний із керном або шламом (уламками гірської породи, які виходять на поверхню під час буріння). Коли модель малює межу, запитайте, чи є керн на цій глибині; Якщо є, ядро виграє.

Три міні-кейси: у цифрах

Випадок 1 — Послідовність стандартизації. У гірничодобувній компанії 6 різних геологів використали 11 різних виразів для «вивітреного граніту» (вивітрений, змінений, гнилий, глинистий...). Стандартизація за допомогою штучного інтелекту розмістила базу даних із 4800 рядків на 5-рівневій шкалі декомпозиції; Після цього запит «середньо-високо відокремлені зони» займав секунди, тоді як раніше — дні. Випадково 10% стандартизації було перевірено ядром, згода була високою.

Випадок 2 — Попередній проект кореляції журналу. Літологічну кореляцію буде зроблено з гамма-каротажу в двох сусідніх свердловинах (150 м одна від одної). Модель запропонувала попередню кореляцію, яка відповідала чотирьом загальним рівням і позначала різницю товщини на одному рівні як «можливу несправність або виклинивання». Коли інженер подивився на серцевину позначеної зони, він виявив справді невелику помилку; Модель не дала однозначної відповіді, але привернула увагу куди треба.

Випадок 3 — Зйомка виготовленої межі. В одній свердловині модель присвоїла «базальтову» літологію інтервалу 40-45 м, для якого не було даних про керн. Базальту в регіоні не очікували; було лише збільшення гами в записі. Фільтр геологічної вірогідності був активований, з цього інтервалу було запрошено зразок уламків, і було виявлено, що рівень – це глинистий алевроліт. Модель неправильно витлумачила високу гамму.

Слабка підказка / Сильна підказка

Слабка підказка:

Перетворіть ці основні визначення в таблицю.[текст]

Потужна підказка:

Потужна підказка накладає схему, словник і «заборону на виготовлення» разом; Результат є послідовним і піддається перевірці.

Чотири шаблони, які можна копіювати

1) Стандартизація польових зошитів:

Перекладіть наступну примітку до поля стандартною термінологією. Відкрийте скорочення (наприклад, «камінь» -> «пісковик»), але НЕ змінюйте вміст. Позначайте неоднозначні фрази як "[неоднозначні]" та зберігайте оригінальну фразу в дужках. Примітка: [примітка до поля]

2) Гіпотеза літології на основі каротажу:

Запропонуйте можливі межі літології на основі наступних даних каротажу (глибина, гама, питомий опір, щільність). Для кожної межі напишіть: (a) на основі якої зміни кривої ви її одержуєте, (b) можливість альтернативної літології, (c) необхідність верифікації керна. Не представляйте жодні межі як «певні». Дані: [таблиця журналу]

3) Ескіз кореляції двох свердловин:

Порівняйте каротаж свердловини А та свердловини Б. Перелічіть відповідні рівні, причину відповідності та невідповідні/підозрілі зони окремо. Помилка етикетки, ерозія або зміна фації як "треба перевірити". Дані: [каротаж двох свердловин]

4) Контроль якості даних:

Знайдіть логічні помилки в літологічній таблиці нижче: діапазони глибин, що перекриваються, прогалини, неможливе вирівнювання, невідповідність одиниць, недозволені терміни. Повідомте результати у вигляді таблиці «номер рядка | проблема | пропозиція». НЕ ВИПРАВЛЯЙТЕ дані, просто позначте їх. Таблиця: [літологічна таблиця]

Ієрархія підтвердження автентифікації

Вид доказів

прямота

надійність

Коли використовувати

Ядро (ядро)

найбільш прямий

найвищий

Границі критичної літології

Крихта (нарізка)

середній

висока

При відсутності серцевини

геофізичний журнал

непрямий

середній

Суцільний профіль, заповнення щілин

Модельне прогнозування

похідний

Низький (один)

Гіпотеза, скринінг

Вільний текст нотатки

змінна

Залежить від геолога

Додатковий контекст

Порада. Допомагаючи штучному інтелекту знайти межі літології, запитуйте «можливу межу та рівень достовірності», а не «точну межу». Ядро дає точність, а не модель. Результат стає інструментом перевірки, а не фальшивою заявою про достовірність.

Застереження: модель має тенденцію заповнювати діапазони глибин, яких немає в даних, щоб «не залишати прогалин». Це може створити фальшиву літологію, особливо в зонах із втратою керна. Чітко позначте зони втрат ядра та вказуйте моделі «залишити порожнім, якщо немає даних».

Поширені помилки

Шукаю висновку, а не трансформації. Очікування, що модель «вгадає» те, чого немає в тексті; Це відкриває двері для фальшивих даних. Просто структуруйте написане.
Не надає стандартний словник. Дозвіл вільної термінології; У результаті виходить незаперечна, непослідовна картина.
Прийняття оцінки журналу як точної. Розглядаючи тільки непрямі вимірювання (гамма, питомий опір) як доказ літології; Перенести межі на підпис, не прив'язуючи їх серцевиною/крихтами.
Щоб приховати зони втрат сердечника. Заповнення прогалин даних у моделі; простір має залишатися простором.
Обробка партіями без перевірки. Не перекладаючи тисячі рядків одночасно, а перевіряючи випадкову вибірку.

Підсумовуючи

Штучний інтелект забезпечує безпечну та високу ефективність у структуруванні, стандартизації та попередній літологічній класифікації розсіяних польових даних.
Вимагайте трансформації з моделі, а не висновку; Не вигадувати те, чого немає в тексті, друкувати «не вказано».
Оцінка літології на основі каротажу є непрямою та є гіпотезою; Це неможливо підтвердити, доки не буде підключено до зразків керна та крихти.
Ви накладаєте схему і стандартний словник; Тільки тоді результат буде послідовним і контрольованим.
Колонкове буріння знаходиться на вершині ієрархії доказів; Зрештою, лише прогнозування моделі недостатньо.

Аплікаційне завдання

Візьміть 15-20 рядків із польового блокнота або основного опису, який у вас є (зробіть конфіденційну польову інформацію анонімною). Спочатку визначте свою власну схему та дозволений літологічний словник/словник вивітрювання, а потім переведіть це в таблицю за допомогою потужної підказки. Порівняйте кожен рядок отриманої таблиці з необробленим текстом і позначте будь-які області, які модель спотворила або неправильно розмістила; Перевірте, чи принаймні одне «невизначене» поле залишено порожнім правильно.

контрольний список

[ ] Я можу конвертувати спостереження поля вільного тексту в таблицю, структуровану діаграмами та стандартним словником.
[ ] Я застосовую «невизначене» правило, згідно з яким я хочу отримати трансформацію від моделі, і що я не змушую її відповідати чомусь, чого не існує.
[ ] Я розумію, що оцінка літології на основі каротажу є непрямою гіпотезою, і її слід пов’язувати з ядром.
[ ] Я позначаю втрату ядра та зони розриву даних і запобігаю підгонці.
[ ] Я перевіряю результат відповідно до ієрархії доказів (ядро > крихта > журнал > модель).