Luận án: Ứng dụng mạng nơron dự báo dầu khí Oligocen Bắc Bể Cửu Long - Đặng Song Hà

DANG SONG HÀ NGHIEN CUU UNG DUNG MANG NORON NHAN TAO DU BAO KHẢ NANG CHUA DAU KHÍ CUA TRAM TICH OLIGOCEN MOT SO MO KHU VUC PHIA BAC BE CUU LONG LUẬN ÁN TIEN SĨ DIA CHAT HOC HA NOI - 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN DANG SONG HA NGHIEN CUU UNG DUNG MANG NORON NHAN TAO DU BAO KHA NANG CHUA DAU KHI CUA TRAM TICH OLIGOCEN MOT SO MO KHU VUC PHIA BAC BE CUU LONG Chuyén nganh: Dia chat hoc Mã số: 9440201.01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. Lê Hải An PGS. Đỗ Minh Đức HÀ NỘI - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tat cả các két quả nghiên cứu trong luận án nay là của riêng tôi. Các sô liệu, kêt quả nêu trong luận án là trung thực và không sao chép của ai.

Tài liệu sử dụng trong luận án đã được sự châp thuận của cơ quan công tác của tác giả (PVEP-POC). DANG SONG HA LOI CAM ON Trước anh linh thứ trưởng |PGS. Lê Hải An| nghiên cứu sinh bay tỏ lòng tiếc thương vô hạn, bày tỏ sự biết ơn thầy đã giúp đỡ dìu dắt nghiên cứu sinh đã gợi ý cho nghiên cứu sinh đề tài khoa học, chỉ ra định hướng đúng đắn và hướng dẫn khoa học có hiệu quả. Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn PGS.

Đỗ Minh Đức về sự quan tâm toàn diện đến luận án, đã góp ý, gợi mở, phản biện hướng dẫn nghiên cứu sinh sửa chữa nội dung luận án dé dam bảo tính khoa học chặt chẽ và chính xác, hoàn thiện luận án. Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc NGND.Trần Nghi đã chỉ cho nghiên cứu sinh hiểu rõ về yêu cầu hàm lượng khoa học và cấu trúc của một luận án tiên sĩ. Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc PGS. Đinh Xuân Thành, PGS.

Nguyễn Văn Vượng, PGS. Nguyễn Ngọc Khôi, PGS. Chu Văn Ngợi, GS. Lê Khánh Phôn, PGS.

Nguyễn Văn Phơn, PGS. Nguyễn Trọng Tín, PGS. Phan Thiên Hương, TS. Nguyễn Thế Hùng, TS.

Kiều Duy Thông TS. Phạm Nguyễn Hà Vũ, TS. Đoàn Huy Hiên, TS. Nguyễn Thùy Dương, TS.

Dương Thị Toan, TS. Phan Thanh Tùng và các thầy cô khoa Địa chất Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội về sự hướng dẫn khoa học và tạo điêu kiện đê nghiên cứu sinh hoàn thành luận án. Luận án khó có thể tránh khỏi một số thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiên của các thây cô và đông nghiệp đê luận án được hoàn thiện hơn.

1 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TU VIET TẮTT. 2< s2 s£©S2£s£©Ss£Es£+xsessezsetssezssss vi J. NGUYEN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP UNG DỤNG MẠNG NƠRON NHÂN TẠO TRONG NGHIÊN CỨU DẦU KHÍ. Khái niệm về mạng noron nhân (ạO.---s-°s°ss©s£©ssessess=ssessecsee 5 1.

Lịch sử hình thành và phát triển của mạng nơron nhân tạo. Đặc điểm mạng NOTON nhân tạO. Trình tự xử lý bai toán ANN. Đánh giá chất lượng của ANN bang tiêu chuẩn (a, R, P).

Tổng quan lịch sử ứng dung ANN trong nghiên cứu dầu khí. Tổng quan các nghiên cứu ứng dụng ANN trong dầu khí trên thế giới. Tổng quan các nghiên cứu trong nƯỚC. Các van đề luận án nghiên cứu.----s- << << se se=ssssessessesses 20 1.

Phương pháp lựa chọn các đường cong đầu vào và xác định số đầu vào 21 1. Xây dựng tập huấn luyện và tập kiểm tra. Chuẩn hóa số liệu. Xác định số noron lớp ấn chọn hàm kích hoạt, hàm huấn luyện.

Dam bao độ tin cậy của kết qua tinh cho giếng tinh toán. ĐẶC DIEM DIA CHAT KHU VUC PHIA BAC BE CỬU LONG. Đặc điểm dia chất bé Cửu Luong. Các yếu tố cấu tTÚC.

Hệ thống đứt gẫy. Địa tầng và thạch hỌc.--- - - c2 1 2221122311221 12231119 vn ng ng vn gưiệt 37 2. Sự phát triển cau trúc kiến tạo bé Cửu Long trong Kainozoi. Đặc điểm dia chat và tiềm năng dầu khí khu vực nghiên cứu.

Đặc điểm cấu trúc — kiến tạo trong Oligocen phan bắc bề Cửu Long. Đặc điểm địa tang các thành tao Oligocen phan bắc bê Cửu Long. Lịch sử tiến hóa dia chất phần bắc bê Cửu Long trong Oligocen. Đặc điểm dầu khí trầm tích Oligocen phan bắc bề Cửu Long.

Quan hệ giữa cấu trúc-kiến tạo với hệ thống dầu khí khu vực nghiên cứu. Tiềm năng dau khí bay địa tầng trầm tích Oligocen bề Cửu Long. Kết luận về đặc điểm địa chất trầm tích Oligocen phần bắc bê Cửu Long. NGHIÊN CỨU PHUC HOI CÁC DUONG CONG DIA VAT LÝ GIENG KHOAN ĐO GHI HONG BANG MẠNG NƠRON NHÂN TẠO.

Nghiên cứu tương quan giữa các thông số DVLGK và các tập thạch học 01831989). Đặc điểm thông số PVLGK của các tập thạch học trầm tích Oligocen. Tương quan giữa thông số VLTH với thông số ÐVLGK. Phục hồi đường cong DVLGK do ghi hỏng bằng mạng noron nhân tao.

Xử lý số liệu. Xây dựng mô hình. Kết quả áp dụng thực tế và ý nghĩa của bài toán phục hồi đường cong. XÁC ĐỊNH CÁC THAM SÓ VẬT LÝ THẠCH HỌC BẰNG MẠNG NƠRON NHÂN TẠC.

Tổng quan về tham số vật lý thạch hoc trong địa chat dầu khí. Tham số vật lý thạch học trong địa chất dầu khí. Phương pháp truyền thống tính các tham số vật lý thạch học. Những hạn chế của phương pháp truyền thống.

Tinh hàm lượng sét từ tài liệu DVLGK bằng ANN. Co SO dit on e. Lua chon dit HOU. Tinh ham lượng sét băng thuật học BP và thuật học RBE.

Tinh hàm lượng sét với các tổ hợp đầu vào khác nhau. Tính độ rỗng từ tài liệu DVLGK bằng ANN. Cơ sở dit lIỆU. - -G- LH nH TH HH TH TT HH TT ngàng giết 81 4.

Lựa chọn dữ liỆU.--- 2c 222 1211122311123 1 231119211119 11v ng ng nườy 82 4. Kay dung oi ỤnDDDậ)})})DỤŨ. So sánh kết qua tính bang ANN với kết quả thực tế. Tính độ bão hòa nước trực tiếp từ tai liệu DVLGK bang ANN không cần sử dụng hàm ÏƯỢTIØ SẾT.

Co sa sa. Lựa chọn đữ lIỆU. - - --- c E22 112211125311 931 1193111191111 1 81kg ng rườy 93 4. So sánh kết quả tinh Sw bang ANN với thực tế.

Sử dụng các đường cong DVLGK và mạng nơron nhân tạo xác định các tham số vật lý thạch học ở phía bắc bể Cửu Long. Tính hàm lượng sét bằng ANN. Xác định thành phan thạch hoc giếng khoan. Dự báo tiềm năng dầu khí bắc bể Cửu Long.

Tính độ rỗng, tính độ bão hòa nước, tính hàm lượng sét bang ANN. Tinh kết quả minh giải của các giếng khoan. Tính trữ lượng dầu khí nguyên sinh tại chỗ.- -- 2 2 s2 szcse¿ 103 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,.-2- 2° 2£ ©S2 se ©ss£EssEsseEssesserssersrssrre 105 NHỮNG CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIÁ ĐÃ CÔNG BÓ LIÊN 9)07. 107 TÀI LIEU THAM KHẢO.

2-22 5£ ©2552 ©Ss£ES2€SS£ES8EEssExseEssevsevsserssrssere 108 3:0800060005. (1) DANH MỤC CÁC TU VIET TAT 1. ANN: Mạng nơron nhân tao (Artifical Neural Network) BCH: Bat chinh hop ®YON 5. DT: Thời gian chuyển khoảng trong đất đá PVLGK: Dia vật lý giếng khoan GR: Đường cong đo bức xạ gamma (Gamma Ray) KZ: Kainozoi ons LLD: Đường cong do điện trở suất sâu LLS: Đường cong đo điện trở suất nông 9.

MLP: Mạng Perceptron nhiều lớp (Multilayer Perceptron) 10.MSFL: Điện trở suất cực cầu 11.NCS: Nghiên cứu sinh 12.NPHI: Đường cong đo độ rỗng nơtron 13.PHLKT: Phần huấn luyện kiểm tra 15. RBF: Hàm cơ sở xuyên tâm (Radical Basis Function) 16. RHOB: Đường cong đô mật độ đất đá 17. THL: Tập huấn luyện 18.

TKT: Tập kiểm tra 19.TPTH: Thành phần thạch học 20. TTT: Tập tính toán 21.VLTH: Vật lý thạch học vi DANH MỤC HÌNH Hình 1. Các noron sinh hỌC. Mô hình một nơron nhân tạO.--- - - + 25 222 222111223 E 222 EE22EEESEEerrkerrrxee 7 Hình 1.

Giá trị P và các hệ số a, R tinh Phi 4 đầu vào, 10 nơron lớp an, 360 mẫu giếng CL2 occ ecccecccsseessesssessesssessvessvcssessvessesssecsuesscsuessecssecsusssssssessvessessssssesssessesssesseeeseeaees 12 Hình 1. Mang tính nhiệt độ thành hệ khí hydrat tự nhiên [63]. Kiến trúc mạng tính tốc độ sóng âm trong giếng khoan [71]. Kết quả tính của ANN và lấy mẫu [7 I].------¿¿z+2s++2xz+zz+vzzxz+ 14 Hình 1.

Mạng RBF với R đầu vào tính K và Phi [74].----- 2 -z2sz+zs+cszzcse2 16 Hình 1. So sánh độ bão hòa nước giữa lấy mẫu thí nghiệm & tính bằng ANN (trục hoành là mẫu, trục tung là độ bão hòa nước) [89].-----+- 2 2+5 +x+£++£z+xzx+zszzxez 17 Hình 1. Biểu đồ nội dung nghiên cứu luận án. PhiA va PhiANN với 3, 4, 5 đầu vào giếng NI.

Tập huấn luyện dé tính Phi cho giếng CL2. So sánh PhiANN với PhiChung giếng R5.--22-©5255225zc2zxz2z+2 33 Hình 1. Độ rỗng PhiANN màu xanh và PhiPVEP màu đỏ giếng XIP. Vị trí địa lý bể Cửu Long [5§].---- 2 ©2255+22E+2E++EEt£EEeEEzrxerxeerkerrree 35 Hình 2.

Bản đồ phân vùng kiến tạo bé Cửu Long [5§]. Mặt cắt ngang qua trũng chính bé Cửu Long [58]. Cột dia tang tổng hợp bể Cửu Long [58]. So đồ phân bố độ dày tram tích Kainozoi khu vực bê Cửu Long [60].

Sơ đồ phân bé cau trúc kiến tạo Kainozoi bê Cửu Long [60]. Sơ đồ phân bố tram tích Kainozoi bé Cửu Long [60]. Bản đồ khu vực nghiên cứu: Phần bắc bê Cửu Long. Sự phân bố các tầng chắn theo mặt cắt địa chan [SS}-.

Phân bé bay địa tang trầm tích Oligocen khu vực nghiên cứu. Tương quan giữa độ rỗng, hàm lượng sét, độ bão hòa nước với các đường cong DVLGK khu vực bắc bé Cửu Long.-- ¿5 +5s+S£2E£+EeEE£EEEEEEEEEEEEEerkerkrrrrree 54 Hình 3. Năm đường cong đo ghi và phần huấn luyện kiêm tra GI. Bốn đầu vào phục hồi GR giếng GI.- 2-2222 +EE2EEtEE+zExrrrrerreee 57 Hình 3.

Tập huấn luyện phục hồi đường cong GR giếng GI. Mạng huấn luyện.-- 2-2 2 +s+Sx‡EE£EE2E121121121121111111111111211 21111 1x y6 61 Hình 3. Performance, a, R phục hồi đường cong GR. Bốn đường cong đầu vào và các dạng của GR từ nóc giếng đến đáy giếng.

So sánh GRANN tạo ra từ THL lấy từ giếng H2 với GR đo ghi (GRANN Kath, GR 04002011777. Bốn đầu vào và các dạng đường cong DỊT.---2- s+cse+x++£x+zrxerxssrxee 67 vil Hình 3. GR, DT, NPHI, RHOB giếng GI trước và sau khi phục hồi. Tập tính toán tính hàm lượng sét giếng CL2.

Tập huấn luyện tính hàm lượng sét giếng CL/2. Kết quả tính hàm lượng sét giếng CL2. Hàm lượng sét giếng N1 (xanh - SetANN, đỏ - SetA). Hàm lượng sét 4 đầu vào và 5 đầu vào giếng NI.----¿- z+cz+csee: 80 Hình 4.

Tập tính toán tính Phi giếng CL2. Tập huấn luyện dé tính Phi cho giếng CL2. Giá trị P và các hệ số a, R tinh Phi.-----cc:-cccxverrrrrtrttrrrrrrrrrrrrrree 86 Hình 4. Kết quả tính Phi và thạch học giếng CL/2.

Độ rỗng các cặp tương quan giếng Nl. PhiA và PhiANN với 3, 4, 5 đầu vào giếng NI.---¿©cc¿ccccccscee 88 Hình 4. So sánh PhiANN với Phi mẫu giếng XH6 (xanh - Phi ANN, đỏ - Phi lay THẪU). So sánh PhiANN với Phi mẫu giếng XHð (xanh - là Phi ANN, chấm đỏ - 0850010) 0087.

Tập tính toán tính Swe. Tập huấn luyện tính Sw.---2-2¿©+¿22+22EE+22EEE2EEE2EE2EESEEEerkrrrrrrre 95 Hình 4.