An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes

An effective method of finding stable solutions of inverse problems of electric and induction logging along the well is proposed, which allows avoiding the influence of the resistance values of the neighboring formations on the determination of the geoelectrical parameters of the object under study....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автор: Миронцов, М.Л.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Kyiv National University of Construction and Architecture 2024
Теми:
Онлайн доступ:https://es-journal.in.ua/article/view/314101
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Environmental safety and natural resources

Репозитарії

Environmental safety and natural resources
id es-journalinua-article-314101
record_format ojs
institution Environmental safety and natural resources
baseUrl_str
datestamp_date 2024-10-28T07:19:42Z
collection OJS
language English
topic geophysical exploration of wells
resistivity
oil and gas wells
Shoulder effect
inverse problem
vertical resolution
spellingShingle geophysical exploration of wells
resistivity
oil and gas wells
Shoulder effect
inverse problem
vertical resolution
Миронцов, М.Л.
An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
topic_facet геофізичне досліження свердловин
питомий опір
нафтогазові свердловини
обернена задача
вертикальна роздільна здатність
geophysical exploration of wells
resistivity
oil and gas wells
Shoulder effect
inverse problem
vertical resolution
format Article
author Миронцов, М.Л.
author_facet Миронцов, М.Л.
author_sort Миронцов, М.Л.
title An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
title_short An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
title_full An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
title_fullStr An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
title_full_unstemmed An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
title_sort example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
title_alt An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes
description An effective method of finding stable solutions of inverse problems of electric and induction logging along the well is proposed, which allows avoiding the influence of the resistance values of the neighboring formations on the determination of the geoelectrical parameters of the object under study. A highly efficient method was proposed for solving such an unstable inverse problem. This method is based on the application of a neural network with inverse error propagation of a simple architecture. Namely three-layer. The mathematical statement of the problem is given, both the topology of the neural network and all its parameters are described in detail. In the course of the numerical experiment, they were selected as optimal. The process of building a base for training a neural network is described in detail. Namely, how each of the examples of the learning base is built by solving a direct problem. With this cut parameter, the training for each example is chosen arbitrarily, which guarantees a comprehensive range for training the neural network. The number of examples in the training base is one hundred thousand examples. As the activation function, the sigmoid is chosen due to the fact that it is differentiable everywhere. The results of testing the written program are given. The learning rate was estimated to obtain the required small error. It is shown that this approach is stably convergent. For testing, the parameters of the layers of the cut, which are inherent to the geophysical parameters of the cuts of the Dnipro-Donetsk depression, were chosen. A complex of lateral logging sounding was chosen as the electrical logging equipment. Four-probe low-frequency induction logging equipment was chosen as induction logging equipment. Examples for induction and electrical logging are given separately. The obtained results are analyzed in detail. Ways of further improvement of the obtained neural network and its use for other problems of geophysics are given.
publisher Kyiv National University of Construction and Architecture
publishDate 2024
url https://es-journal.in.ua/article/view/314101
work_keys_str_mv AT mironcovml anexampleoftheapplicationofneuralnetworksofasimplearchitecturetounfocusedwellelectrometryprobes
AT mironcovml exampleoftheapplicationofneuralnetworksofasimplearchitecturetounfocusedwellelectrometryprobes
first_indexed 2024-12-15T20:49:48Z
last_indexed 2024-12-15T20:49:48Z
_version_ 1818749611189207040
spelling es-journalinua-article-3141012024-10-28T07:19:42Z An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes An example of the application of neural networks of a simple architecture to unfocused well electrometry probes Миронцов, М.Л. геофізичне досліження свердловин питомий опір нафтогазові свердловини обернена задача вертикальна роздільна здатність geophysical exploration of wells resistivity oil and gas wells Shoulder effect inverse problem vertical resolution An effective method of finding stable solutions of inverse problems of electric and induction logging along the well is proposed, which allows avoiding the influence of the resistance values of the neighboring formations on the determination of the geoelectrical parameters of the object under study. A highly efficient method was proposed for solving such an unstable inverse problem. This method is based on the application of a neural network with inverse error propagation of a simple architecture. Namely three-layer. The mathematical statement of the problem is given, both the topology of the neural network and all its parameters are described in detail. In the course of the numerical experiment, they were selected as optimal. The process of building a base for training a neural network is described in detail. Namely, how each of the examples of the learning base is built by solving a direct problem. With this cut parameter, the training for each example is chosen arbitrarily, which guarantees a comprehensive range for training the neural network. The number of examples in the training base is one hundred thousand examples. As the activation function, the sigmoid is chosen due to the fact that it is differentiable everywhere. The results of testing the written program are given. The learning rate was estimated to obtain the required small error. It is shown that this approach is stably convergent. For testing, the parameters of the layers of the cut, which are inherent to the geophysical parameters of the cuts of the Dnipro-Donetsk depression, were chosen. A complex of lateral logging sounding was chosen as the electrical logging equipment. Four-probe low-frequency induction logging equipment was chosen as induction logging equipment. Examples for induction and electrical logging are given separately. The obtained results are analyzed in detail. Ways of further improvement of the obtained neural network and its use for other problems of geophysics are given. Запропоновано ефективний метод знаходження стійких розв'язків обернених задач електричного та індукційного каротажу вздовж свердловини, який дозволяє уникнути впливу значень опору сусідніх пластів на визначення геоелектричних параметрів досліджуваного об'єкта. Для розв’язання такої нестійкої оберненої задачі було запропоновано високоефективний метод. Такий метод заснований на застосуванні нейронної мережі з оберненим розповсюдженням похибки простої архітектури. А саме тришарової. Дано математичну постановку задачі, детально описано як топологію нейронної мережі, так і всі її параметри. В ході числового експерименту вони обрані оптимальними. Детально описано процес побудови бази для навчання нейронної мережі. А саме як за допомогою розв’язання прямої задачі будується кожен з прикладів бази навчання. При цьому параметри розрізу для кожного прикладу навчання обираються довільним чином, що гарантує всеохоплюючий діапазон для навчання нейронної мережі. Кількість прикладів в базі навчання складає сто тисяч прикладів. В якості функції активації обрано сигмоїду через те, що вона всюди диференційована. Наведено результати тестування написаної програми. Оцінена швидкість навчання для отримання необхідної малої похибки. Показано, що такий підхід є стабільно збіжним. Для тестування обрано параметри пластів розрізу, що притаманні геофізичним параметрам розрізів Дніпровсько-Донецької западини. В якості апаратури електричного каротажу обрано комплекс бокового каротажного зондування. В якості апаратури індукційного каротажу обрано чотиризондову апаратуру низькочастотного індукційного каротажу. Наведено окремо приклади для індукційного та електричного каротажу. Детально проаналізовано отримані результати. Наведено шляхи подальшого вдосконалення отриманої нейронної мережі та використання її для інших задач геофізики. Kyiv National University of Construction and Architecture 2024-09-30 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/314101 10.32347/2411-4049.2024.3.177-182 Environmental safety and natural resources; Vol. 51 No. 3 (2024): Environmental safety and natural resources; 177-182 Екологічна безпека та природокористування; Том 51 № 3 (2024): Екологічна безпека та природокористування; 177-182 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2024.3 en https://es-journal.in.ua/article/view/314101/305030 Авторське право (c) 2024 М.Л. Миронцов http://creativecommons.org/licenses/by/4.0