Анотація до роботи:

Нікулін С.Л. “Об‘ємне комп‘ютерне моделювання складних рудних покладів за комплексом геолого-геофізичних даних”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.22 – “Геофізика”. Національна гірнича академія України, 2002.

Дисертація присвячена питанням розробки теоретичних та методичних основ нової технології об‘ємного моделювання складних рудних покладів на засадах активного комплексування результатів спостережень зовнішніх гравімагнітних полів та даних дискретних вимірювань у свердловинах з неорієнтованим керном. Технологія базується на сумісному використанні створених методів інтерполяції свердловинних геоданих та розв‘язання зворотної задачі гравімагнітного потенціалу методом підбору на основі кінцево-елементного підходу.

Розроблена технологія дозволяє будувати об‘ємні блочні та векторні моделі, що відбивають розповсюдження у просторі різноманітних характеристик геологічного середовища: петрографічного складу, вмісту хімічних елементів, фізичних властивостей.

Дисертаційна робота є закінченим самостійним науковим дослідженням, результатом якого є створення комп‘ютерної технології об‘ємного моделювання складних рудних покладів на основі сумісного використання методів інтерполяції свердловинних даних і розв‘язання зворотної задачі гравітаційного або магнітного потенціалів. Основні властивості технології:

1. Задача, яка вирішується – за вимірами характеристики геологічного середовища в окремих точках свердловин оцінити її значення у всьому об‘ємі, що вивчається.

2. Технологія дозволяє моделювати такі характеристики: петрографічний склад, вміст хімічних елементів, фізичні властивості (густина, пористість і т. ін.).

3. Розроблений метод об‘ємної міжсвердловинної інтерполяції дозволяє обробляти дані, що виміряні в номінальній, порядковій, інтервальній або відносній шкалах вимірювань, при неорієнтованому керні, комплексно використовуючи широкий спектр кількісних та якісних характеристик середовища, а також зовнішні потенційні поля. Метод орієнтований на роботу в складних умовах рудних родовищ та дозволяє виділяти малопотужні геологічні об‘єкти.

4. Результати чисельних випробувань доводять, що метод тривимірної інтерполяції забезпечує збільшення ступеню витягнення корисної інформації порівняно з широко відомими методами (крайгінг, сплайн– і гармонійними функціями й т.ін.), в умовах рудних родовищ жильного та пластового типів.

5. Для підвищення вірогідності результатів використовується розроблена технологія рішення зворотної задачі гравітаційного (або магнітного) потенціалу методом підбору на основі кінцево-елементного підходу. Використовуються різноманітні додаткові дані, а також формалізовані суб‘єктивні оцінки експертів-інтерпретаторів.

6. Сумісне використання інтерполяції і гравімагнітного моделювання забезпечує активне комплексування даних буріння і геофізичних полів. Це дозволяє одержувати змістовні геологічні результати без суттєвого спрощення моделі середовища.

7. Розроблена технологія легко розширюється і адаптується до конкретних геологічних умов та задач, що вирішуються.

Таким чином, технологія є гнучким та ефективним інструментом дослідження складних геологічних середовищ і забезпечує побудову тривимірних моделей рудних родовищ жильного й пластового типів. Результати об‘ємного моделювання можуть бути застосовані на будь-якій стадії вивчення конкретного родовища, рудного поля, району або геологічної структури.

Існує низка проблем, у вирішенні яких полягають перспективи розробленої технології: 1) необхідне визначення фіксованих наборів функцій (критеріїв якості), що використовуються при рішенні зворотних задач, які б забезпечували рішення задачі моделювання у найбільш типових геологічних ситуаціях; 2) це ж відноситься і до наборів вагових коефіцієнтів, що використовуються при інтерполяції свердловинних геоданих; 3) актуальна проблема вдосконалення структури функціоналів, що мінімізуються, які б забезпечили більшу ефективність технології; 4) необхідно здійснити перехід від одновимірних (лінійних) посилань, які застосовуються при інтерполяції, до їх двовимірних (площинних) аналогів.

Публікації автора:

1. Никулин С.Л., Бусыгин Б.С. Использование экспертных оценок при автоматизации метода подбора в условиях градиентных сред // М.: Известия Вузов, Сер. Геология и разведка, 1996. – N 3. – С. 35-39.

2. Бусыгин Б.С., Никулин С.Л. О возможностях создания компьютерных систем обработки геофизических данных на основе геоинформационных технологий // Сборник научных трудов НГА Украины №7, Том 1. –1999.– С.64-68.

3. Бусыгин Б.С., Никулин С.Л. Инструментарий ГИС как средство создания систем интегрированного анализа геолого-геофизических данных // Горный информационно-аналитический бюллетень. –М.: Изд-во Московского государственного горного ун-та. – 1999, N7.–С. 201-203.

4. Бусыгин Б.С., Сарычева Л.В., Никулин С.Л. Использование ГИС для оценки запасов месторождений // Сборник научных трудов НГА Украины.– №7, Том 1. –1999. – С. 107-111.

5. Никулин С.Л., Бусыгин Б.С. Компьютерная технология решения обратной задачи гравиразведки с использованием конечно-элементного подхода // М.: Известия Вузов, Сер. Геология и разведка, 1999. – N 1.–С. 97-107.

6. Никулин С.Л. Компьютерная технология векторизации блочных геологических моделей // Науковий вісник НГАУ, 2001. – N 5. – C. 40-42.

7. Розпізнавання образів в автоматизованій системі інтерпретації геофізичних спостережень / Б.С.Бусигін, С.В.Яковлєв, С.Л.Нікулін, Л.В.Мірошниченко // Друга Всеукраїнська міжнародна конференція УкрОБРАЗ`94. Праці. – Київ. – 1994. – С. 263-266.

8. Busygin B., Yakovlev S., Nikulin S. GIS-Technology for the Prediction of Mineral Deposits // International Scientific Conference, section “Geology”. Technical University of Ostrava.–1995. –P. 63–64.

9. B.S. Busygin, L.V. Miroshnіchenko, S.L. Nikulin. About an approach to predict different-depth geological objects by a complex of potential geophysical fields // VI-th international symposium on application of mathematical methods and computers in mining, geology and metallurgy. Prague, October, 1997. – Р. 111-116.

10. Busygin B., Nikulin S. The Computer Technology for 3D Modeling of Complicated Geological Objects// 63-rd EAGE conference. Extended Abstracts. – Vol. 1. – Amsterdam, The Netherlands.– June, 2001. – 4 р.

11. Автоматизированная система и компьютерная технология анализа ситуаций в геологии и экологии / Б.С. Бусыгин, С.Л. Никулин, С.В. Яковлев, Л.В. Мирошниченко // Тез. доп. 2-го міжнародного симпозіуму “Застосування математичних методів і комп‘ютерних технологій при вирішенні задач геохімії і охорони навколишнього середовища”. – Львів. – 1994. – С. 35-36.

12. Automatization system for prediction of geoecological phenomena based on GIS-Technology / S.V. Yakovlev, S.L. Nikulin, B.S. Busygin, L.V. Miroshnichenko // First Practical Conference “Sustainable Development: Enveronmental Pollution and Ecological Safety”. Abstracts.– Dnipropetrovsk.– 1995.

13. Компьютерная технология как подход к экологическим исследованиям / Б.С. Бусыгин, Л.В. Мирошниченко, С.Л. Никулин, С.В. Яковлев // Тез. доп. Міжнар. конф. з проблем екології та ресурсозберігаючих технологій. – Луцьк, 1998.

Особистий внесок автора у роботи, написані у співавторстві: у роботах [1, 5] – формування основної ідеї роботи та розробка теоретичних засад методу; [2, 3, 4, 8] – обґрунтування ідеї використання геоінформаційних систем у геології та геофізиці; [6, 10] – розробка теоретичних та алгоритмічних основ технології; [9] – експериментальна частина роботи; [7, 11, 12, 13] – визначення підходів до застосування комп‘ютерних технологій у геології і геоекології і експериментальна частина роботи.