در قالب طرح تحقیقاتی محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشان داده شد؛ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﺮﻋﺖ و دقت ﺗﺸﺨﯿﺺ محل ﮔﺴﻞ به‌صورت خودکار در دادههای لرزه‌نگاری
در قالب طرح تحقیقاتی محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشان داده شد؛
افزایش سرعت و دقت تشخیص محل گسل به‌صورت خودکار در دادههای لرزه‌نگاری
محققان دانشکده مهندسی نفت دانشگاه صنعتی امیرکبیر در قالب طرح تحقیقاتی با شناسایی خودکار گسل به افزایش سرعت ودقت تشخیص محل گسل به صورت خودکار در دادههای لرزه نگاری کمک کردند.
به گزارش اداره کل روابط عمومی وزارت علوم به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، مریم نوری فارغ التحصیل دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «شناسایی خودکار گسل در داده های لرزه نگاری با استفاده از برازش فرآیند گوسی» گفت: گسل یک پدیده تکتونیکی حائز اهمیت در علوم مهندسی نفت است زیرا عدم تشخیص مناسب محل گسل و زمان‌بر بودن آن می‌تواند چالش های فراوانی در عملیات حفاری، فرآیند اکتشاف و مهندسی مخازن هیدروکربوری ایجاد کند.
وی با اشاره به هدف درنظر گرفته شده برای این طرح افزود: افزایش سرعت و دقت در تشخیص محل گسل بصورت خودکار در دادههای لرزه‌نگاری یکی از ویژگی‌های بارز این طرح بوده است. علاوه برآن تحلیل ناهنجاری‌های دیگری مانند یافتن مرزهای گنبدهای نمکی درون دادههای لرزه نگاری نیز مورد نظر بوده است.
فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطرنشان کرد: دادههای لرزه‌نگاری سه بعدی، جزو دادههای حجیم محسوب می‌شوند؛ در صورت گسل خوردگی 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.
وی افزود: برای تفسیر گسل بایستی کل داده سه بعدی توسط مفسر جاروب شود؛ این موضوع سبب افزایش زمان تفسیر گسل و نیز هزینه 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.
نوری گفت: با توجه به افزایش دادههای لرزه نگاری، نسبت تعداد افراد متخصص به میزان داده روز به روز 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.
وی با تاکید براینکه درعلم داده‌کاوی، شناسایی ناهنجاری به شناسایی بخش‌ها، رویدادها و یا مشاهداتی گفته میشود که تطابقی با یک الگوی مورد انتظار در داده ندارند، بیان کرد: مسئله 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 می کند. گسل نیز یک پدیده تکتونیکی است که موجب جابجایی توده‌های سنگی و لایه های زمین شناسی 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 بخوبی توانستیم محل گسل را به‌صورت 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 پدیده هایی مانند گسل خوردگی و یا مرزهای گنبد نمکی به عنوان محل ناهنجاری جهانی در داده‌ی لرزه نگاری نگریسته شود.
وی عنوان کرد: به نظر می‌رسد بتوان علاوه بر گسل ناهنجاری های دیگری در اطلاعات لرزه نگاری را با این روش شناسایی کرد که بایستی مورد تحقیق و آزمایش بیشتر قرار گیرد.
فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: ایده این تحقیق این بود تا زمانی که هیچ گونه رخداد غیرطبیعی مثل گسل‌خوردگی روند توده‌های سنگی و یا به عبارتی لایه‌های زمین شناسی 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 نقطه‌ی احتمالی از محل گسل درنظر گرفته شود.
وی با بیان اینکه نتیجه این طرح در صنعت نفت و کلیه موسساتی که بر روی مطالعات زمین شناسی و تکنونیکی کار می‌کنند قابل استفاده است، بیان کرد: به نظرم این طرح و ایده به طور کل می‌تواند برای یافتن ناهنجاری‌های جهانی موجود در دادههای مختلف در علوم مختلف به کار برده شود.
نوری تصریح کرد: درواقع موفق شدیم این پروژه را بصورت یک طرح دانشجویی با شرکت ملی نفت ایران صنعتی کنیم. در حال حاضر هم سعی داریم با همکاری اساتید راهنما و دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد، طرح کامل شود و خروجی کار را به صورت یک نرم افزار در استخراج خودکار سطوح گسل تکمیل کنیم. این سطوح استخراج شده در ساخت مدل های مخازن هیدروکربونی بسیار حائظ اهمیت است و می تواند کمک شایانی به علوم مهندسی نفت اعم ازاکتشاف، حفاری و مخزن داشته باشد.
وی با اشاره به ویژگی های این طرح گفت: این طرح می‌تواند به عنوان یک طرح صنعتی بصورت 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 و همچنین دانشجویان عزیز ما پتانسیل بالایی در طرح الگوریتم های جدید و تبدیل دانش متخصص به زبان برنامه نویسی دارند این هدف بعید و دور از ذهن نیست.
فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به مزیت های 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 پتانسیل نرم‌افزار بومی شدن را دارد.
نوری با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: این پروژه در صنعت نفت و حوزه تکتونیک به منظور شناسایی محل گسل و مرز گنبدهای نمکی در دادههای سه بعدی لرزه‌نگاری کاربرد دارد. می توان از ایده و الگوریم این پروژه در دسته بندی رخساره‌های سنگ شناسی درون دادههای لرزه‌نگاری استفاده کرد. همچنین از ایده این پروژه می‌توان در شناسایی ناهنجاری در دادههای علوم مختلف استفاده کرد.
گفتنی است اساتید راهنمای این پروژه دکترحسین حسنی از دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دکترعبدالرحیم جواهریان از دانشکده مهندسی نفت دانشگاه صنعتی امیرکبیر و استاد مشاور این پروژه دکترحمیدرضا امین داور از دانشکده مهندسی برق، دکترسیاوش ترابی دانش آموخته دکتری از دانشکده مهندسی نفت امیرکبیر و دکترسیدعلی معلمی به عنوان مشاور صنعتی طرح بودند.
دفتر همکاری های علمی و امور بین الملل دانشگاه شهید رجایی
کد خبر: ۹۹۰۵۲۲۰۵
