Подробнее
2 500 000
метров пробурено за 5 лет
существования компании
Информационные технологии

Стратиграфическое моделирование в MICROMINE 2013 и его применение

В мае 2013 года вышла новая версия горно-геологической информационной системы Micromine, в которой появился ряд новых возможностей, таких как написание скриптов, условное моделирование и др. В том числе появился новый модуль — Стратиграфическое моделирование. В данной статье будут рассмотрены возможности данного нововведения и его перспективы.

Новый модуль «Стратиграфическое моделирование» был разработан компанией MICROMINE для более эффективной и удобной работы c блочной моделью пласта (БМП). Эта модель отличается от обычной тем, что размер блоков по высоте является переменной величиной. Таким образом, каждый слой модели соответствует отдельному геологическому пластовому телу. Простота построения таких блочных моделей обеспечила широкое распространение этого метода моделирования среди пользователей горно-геологических информационных систем. Однако «сборка» отдельно созданных слоев в одну модель представляет собой довольно трудоемкий процесс. Чтобы облегчить задачу пользователя, в новой 14-ой версии системы Micromine было решено добавить отдельный модуль, значительно расширяющий возможности моделирования с использованием блочных моделей пласта.

Базовые операции

На практике исходными данными для создания блочной модели пласта могут являться как геологическая база данных, содержащая информацию о пересечениях скважин с пластами, так и отдельные файлы точек пересечений. Для ограничения модели также необходимы топографическая поверхность и контуры, ограничивающие моделируемую область в плане.

Первым шагом при стратиграфическом моделировании является создание файла пласта на основе интервального файла геологической базы данных. Этот файл, фактически, является копией исходного интервального файла, в который добавляются несколько полей. Эти поля фиксируют изменения литологического кода и мощности каждого интервала при дальнейших операциях.

Затем необходимо дать системе понять, каким образом происходит расщепление пластов на пачки, т.е. определить родительские и дочерние пласты и прописать хронологическую последовательность пластов и их пачек. Эта информация записывается в файл иерархии, который используется в дальнейших построениях.

После создания иерархии и определения стратиграфической последовательности родительских пластов и их дочерних пачек можно начинать интерполяцию пластов. Интерполяция представляет собой изменение файла пластов в соответствии с файлом иерархии. При этом сложные пласты разбиваются на составляющие их пачки, мощность каждого разбитого интервала при том пересчитывается. Пересчет мощности может быть произведен с учетом мощности пластопересечений в соседних скважинах, либо на основании заданного процентного соотношения пачек, составляющих данный пласт.

Далее нам необходимо добавить в файл пласта интервалы прослоев пустых пород. Каждый прослой имеет свой уникальный литологический код. Для этого в модуле предусмотрена возможность кодирования добавляемых интервалов при помощи использования названий выше- или нижележащих пластов с применением суффикса, либо префикса, на усмотрение пользователя.

Когда мы определили все пласты полезного ископаемого и прослои пустой породы, прописали их взаимоотношения в будущей модели, необходимо задать поверхность, относительно которой будет производиться сборка всех слоев в единое целое и порядок этой сборки.

Необходимая поверхность называется маркирующей или базовой. Она может быть создана на основе точек пересечения средней линии, подошвы или кровли одного из пластов, представленных в геологической базе данных по скважинам. Пласт, которому будут принадлежать такие точки, тоже будет называться маркирующим или базовым. В качестве маркирующего пласта, как правило, принимается пласт с относительно простым геологическим строением и максимальной выдержанностью, т.е имеющий наибольшее количество пересечений по скважинам. После того, как пласт выбран, в специально созданном контрольном файле определяется порядок построения слоев модели на его поверхность.

Модуль позволяет моделировать как простые, ненарушенные месторождения, так и месторождения, осложненные крутопадающими или пологими тектоническими нарушениями.

Моделирование ненарушенных месторождений (простой случай)

В случае если моделируемый участок не имеет каких-либо тектонических нарушений или отдельных блоков, то все составляющие его пласты могут иметь одну маркирующую поверхность. Эта поверхность создается при помощи стандартных инструментов Micromine, рекомендуемый метод интерполяции данных — кригинг.

Сначала необходимо выбрать метод интерполяции и построения сеток по мощности для всех пластов и пропластков пустых пород. Затем, при помощи контрольного файла, все сетки трансформируются в блочную модель пласта. В полученную модель добавляются блоки вскрышных пород. Инструменты модуля позволяют кодировать эти блоки для удобства последующей работы. Блочная модель пласта обрезается топоповерхностью. При необходимости блоки модели можно «разрезать» поверхностями выветривания, выщелачивания и др., добавив одноименные зоны. По блочной модели пласта можно получать отчеты по площади, объему, тоннажу, по средним содержаниям и мощностям также как и для стандартной блочной модели.

Отдельно стоит обратить внимание на возможность описываемого модуля автоматически рассчитывать коэффициент вскрыши. Он может быть получен при помощи соответствующей команды по весу или по объему блоков, определяемых регулярным выражением.

При необходимости, по полученной блочной модели пласта можно построить каркасы пластов. Погрешность при преобразовании блочной модели пласта в серию замкнутых каркасов составляет около 1% от объёма исходной модели.

Моделирование месторождений с тектоническими нарушениями

При моделировании месторождения с наличием тектонических нарушений, маркирующая поверхность должна быть создана отдельно для каждого тектонического блока.

Если разлом субвертикальный, то последовательность действий по созданию блочной модели пласта усложняется лишь предварительным созданием контура, ограничивающего каждый тектонический блок. Естественно, что метод интерполяции должен быть выбран для данных каждого тектонического блока отдельно.

В остальном, маркирующая поверхность создается точно таким же способом. Но при создании сеточной модели данной поверхности активируются ограничения полигонами.

Здесь и используется предварительно созданный контур. Фактически, при помощи этого контура, поверхность маркирующего пласта разбивается на отдельные области интерполяции значений высотных отметок.

Дальнейшие действия аналогичны примеру по созданию блочной модели пласта ненарушенного участка (рис. 1).

2013_3(21)_page46_pic1Рисунок 1. БМП с субвертикальным нарушением.

Если тектонические нарушения имеют пологое падение, то для ограничения данных используются каркасы, построенные по границам тектонических блоков, обрезанных сверху топоповерхностью, снизу — плоскостью, имеющей высотную отметку нижней границы моделируемой области.

Анализ данных для интерполяции высотных отметок маркирующего пласта будет произведен в пределах каркаса каждого тектонического блока. Соответственно, маркирующая поверхность будет создана для каждого тектонического блока отдельно. Каждая из этих поверхностей охватывает всю моделируемую область.

Построение сеток по мощности производится аналогично первому рассмотренному случаю. Далее, для каждого тектонического блока создается блочная модель пласта, состоящая только из блоков полезного ископаемого. Контрольный файл, используемый для создания модели, ничем не отличается от первых двух рассмотренных случаев.

Затем каждая блочная модель пласта обрезается каркасом того тектонического блока, к которому она относится. Так как невозможно применить способ субблокировки, ввиду нарушения порядка слоев, обрезание модели производится при помощи ввода поля факторов блоков. В результате обрезания каркасом, блоки, имеющие фактор менее 1 (т.е. менее 100% объема такого блока попадает в ограничивающий каркас), удаляются из модели. Значение фактора удаляемых блоков может варьироваться, в зависимости от степени тектонической нарушенности и размера блока в плане.

После удаления блоков со значением фактора менее 1, БМП тектонических блоков объединяются в одну модель, в которую добавляются блоки межпластовых прослоев и внешней вскрыши. Затем итоговая модель обрезается топоповерхностью. Полученная блочная модель пласта не имеет отличий от моделей, полученных в первых двух описанных случаях. Аналогично первому случаю в нее могут быть добавлены зоны выветривания, выщелачивания и т.д. Также есть возможность получить информацию по объему, тоннажу и другим атрибутам полезного ископаемого и прослоям вскрышной породы (рис. 2).

2013_3(21)_page46_pic2Рисунок 2. БМП с нарушением надвига.

Перспективы и сфера применения модуля

Выше были рассмотрены три варианта геологических условий для демонстрации возможностей модуля «Стратиграфическое моделирование». Инструменты модуля позволяют быстро и корректно создавать пластовые блочные модели горизонтальных и пологозалегающих месторождений, осложненных тектоническими нарушениями. Также стратиграфическое моделирование может быть использовано не только на пластовых месторождениях, но и для моделирования маломощных жильных месторождений.

А.Г. Жилин — горный инженер-консультант, ООО «Майкромайн Рус»

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» № 3(21)/сентябрь 2013 г.

Добавить комментарий

Ещё из этого раздела
Промышленный Wi-Fi: рациональные решения для организации сетей передачи данных
Тимур Полторыхин — Генеральный директор ГК «РТЛ Сервис» https://rtlservice.com/ru/ ...
Новая версия Micromine 16.1 уже доступна для пользователей
Полное название статьи: «Новая версия Micromine 16.1 уже доступна...
Смешанная реальность в горнодобывающей отрасли
Полное название статьи: «Технология смешанной реальности...
Глубинные аэроэлектромагнитные технологии — эффективное средство активизации ГРР на северо-востоке России
Прошедшая в июле 2016 года в Магадане Конференция МАЙНЕКС-Дальний...
Правовые вопросы
Регионы
^ Наверх