ПОНЯТИЕ СИСТЕМНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОЙ ГЕОЛОГИИ

В практику промыслово-геологических исследований давно и прочно вошел модельный эксперимент, в котором роль объекта исследования выполняет не сам объект (залежь или более сложный эксплуатационный объект), поскольку он целиком недоступен для прямого наблюдения, а некоторая его модель, анализ которой позволяет судить о генезисе, современных формах, размерах и состоянии, реальном или возможном поведении реального объекта.

Материальное моделирование, относящееся к низшему, эмпирическому уровню познания мира, в то же время служит материальной основой перехода к использованию идеального, формального моделирования, важнейшей формой которого является математическое моделирование. Математической моделью, описывающей свойства природного объекта, можно называть не всякую запись, сделанную в математических символах, а только такую, в которой в сжатом виде заложено большое содержание. Преображение математической структуры в модель физического объекта, явления или процесса происходит лишь тогда, когда элементам этой структуры (абстрактным математическим объектам) дается физическое толкование, когда устанавливается соответствие между элементами математической системы и экспериментально установленными свойствами реального объекта. Математические модели на два класса - описательные и теоретические.

Описательные математические модели предназначены для свертывания, компактизации экспериментальных данных, их статистической обработки. Среди этих моделей в нефтегазопромысловой геологии широко распространены статистические модели, а также различные способы математического описания геологических закономерностей: теория рядов, сплайн-интерполяции и другие методы тренд-анализа или так называемой численной геометрии недр.

Теоретические математические модели строят для того, чтобы отразить представления исследователя именно о механизме изучаемого явления. С их помощью возможны попытки проследить поведение системы в том случае, если бы механизм ее поведения был именно таким, как его представляет себе конструктор данной модели.

Системное моделирование следует рассматривать как процедуру и свод правил переработки информации с целью конструирования комплексных параметров, построения частных моделей разных уровней структуры и аспектов рассмотрения и стыковки этих моделей в единую сложную полную модель изучаемого (и вовлеченного в практическую деятельность) объекта, явления, процесса или всех этих феноменов действительности вместе взятых.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Имитационная модель представляет собой систему математических зависимостей (т.е. совокупность взаимоувязанных уравнений), необязательно вытекающих из единых и строгих теоретических предпосылок. С помощью некоторых формальных и неформальных приемов система идентифицируется с реальным объектом. При этом необходимо убедиться, что модель в основных чертах воспроизводит хотя бы частично важнейшие свойства и поведение реального объекта, после чего на вход модели подаются воздействия, характеризующие внешние условия, и на выходе снимаются последствия этих воздействий. Таким образом, может быть получен ряд вариантов поведения модели, позволяющих прогнозировать поведение объекта и судить о его динамических свойствах.

Важнейшим критерием адекватности имитационной модели является практика.

Метод имитационного моделирования состоит в том, что с помощью ЭВМ воспроизводится поведение исследуемой сложной системы (геолого-­технического комплекса), а исследователь или проектировщик, управляя ходом процесса имитации и анализируя получаемые результаты, делает вывод о свойствах и качестве как поведения системы, так и входящих в состав имитационной модели частных моделей, отражающих отдельные стороны и свойства объекта, в котором протекает процесс, и самого процесса.

           

 

СТРУКТУРА ПРОЦЕССА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Изучение реальной системы

Составление содержательного описания

процесса функционирования системы

 

Формулировка цели исследования и

выбора критериев оценки

 

Разбиение сложной системы на

простейшие

 

Построение формализованной схемы

процесса функционирования

исследуемой системы

 

Построение математической модели

системы

 

Планирование эксперимента, подготовка

исходных данных

 

Составление моделирующей программы

с учетом конкретной ЭВМ

 

Отладка модели

                                                                                                                                            

Моделирование процесса

функционирования системы

 

Обработка результатов моделирования

 

Выработка рекомендаций

 

 

СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ

Системообразующие факторы можно подразделить на внешние и внутренние. Внешние системообразующие факторы — факторы окружающей среды - это такие явления, воздействия, силы, обстоятельства и т.п., которые по своей природе чужды или несвойственны объектам, объединяемым в систему, но тем не менее оказывают существенное влияние на это объединение и его сохранение. К числу внешних факторов могут быть отнесены: условия образования объектов составляющих или объединяемых в систему; способ воздействия на нее; цель исследования или использования данной совокупности объектов; наблюдаемость; отраслевая принадлежность; эффективность функционирования системы, обусловливающая целесообразность включения тех или иных объектов в данную систему или исключения их из системы. Одной из важных является пространственно- временная характеристика системы, поэтому пространство и время также могут быть отнесены к факторам системообразования. В частности, это проявляется в том, что существование любой системы всегда ограничено как в пространстве, так и во времени.

Внутренние системообразующие факторы — это факторы, содержащиеся в самой природе объектов, объединенных (или объединяемых) в систему. В их числе можно назвать такие факторы: общность природного качества объектов; различные отношения и связи между объектами, такие, как прямые или опосредованные взаимодействия, связи обмена веществом, энергией, информацией, функциональные связи и др.; существование специфических свойств, таких, как коллекторские свойства, нефтенасыщенность и т.п.; участие в одном и том же процессе. Важными внутренними системообразующими факторами являются различные физические поля, связывающие объекты друг с другом.

Как внешние, так и внутренние системообразующие факторы можно подразделить на естественные и искусственные. Примером первых являются условия образования, общность природных качеств, а вторых - цель, способ воздействия, участие в искусственно инициированном процессе.

⇐ Предыдущая123

Поделиться: