وارون‌سازي هم‌زمان و توأمان خواص پتروفيزيكي سنگ مخزن با استفاده از الگوريتم ژنتيك جزيره‌اي موازي

Joint and simultaneous inversion of petrophysical properties of reservoir rocks using parallel niche generic algorithm

براي وارون‌سازي خواص پتروفيزيكي، به مدل فيزيك سنگي جهت پيوند زدن خواص پتروفيزيكي زمين به خواص لرزه‌شناسي آن نياز است. در اين پژوهش، از مدل BISQ (Biot Squirt flow) براي وارون‌سازي خواص پتروفيزيكي سنگ مخزن استفاده شده است. مدل BISQ به‌طور هم‌زمان هر دو سازوكار بايوت (Biot) و جريان فواره‌اي را دربرمي‌گيرد. جريان فواره‌اي از مهم‌ترين مدل‌هاي انتشار امواج در محيط‌هاي متخلخل حاوي سيال است. مدل بايوت، تضعيف موج لرزه‌اي را به حركت كلي يا موازي سيال نسبت به جهت انتشار موج ارتباط مي‌دهد، درحالي‌كه مدل جريان فواره‌اي، آن را به حركت محلي سيال پيوند مي‌دهد. علاوه‌بر مدل فيزيك سنگي، واررون‌سازي خواص پتروفيزيكي نيازمند يك روش رياضي است كه مسئله بهينه‌سازي حاصل از اختلاف بين داده مشاهده‌اي و داده محاسبه شده از مدل پيشرو را به حداقل برساند. در اين تحقيق، الگوريتم ژنتيك جزيره‌اي موازي (Parallel Niche Genetic Algorithm, PNGA) به‌دليل غيرخطي بودن مدل BISQ و نيز قدرت اين روش به‌عنوان يك الگوريتم تكاملي (Evolutionary Algorithm) در مواجهه با مسائل پيچيده، بزرگ‌مقياس و چندسطحي (multi objective) انتخاب شده است. در PNGA هر هسته به‌عنوان يك محيط مجزا عمل مي‌كند كه در آن، گونه‌ها تكامل مي‌يابند. پايه اين روش براساس دو اصل تكامل سريع و سكون بنا شده است. اين روش از همگرايي پيش از موعد (premature convergence) جلوگيري مي‌كند و قدرت الگوريتم در فرار از نقاط بهينه محلي را افزايش مي‌دهد. در تحقيق حاضر، روش ذكر شده بر داده‌هاي مصنوعي و واقعي اعمال شد. نتايج وارون‌سازي، همبستگي مناسبي با مقادير مفروض (در داده مصنوعي) و نگاره‌ها (در داده واقعي) نشان داد.