Скальные сооружения

RockWorks, впервые разработанный в 1985 году компанией RockWare Inc., используется в горнодобывающей , нефтяной и экологической промышленности для визуализации недр, управления базами данных скважин , а также для создания сеток, твердотельных моделей, расчета объемного анализа и т. д.

Компьютерное моделирование в RockWorks предоставляет средства для адаптации плана горнодобывающей промышленности, охраны окружающей среды, нефти и т. д. на основе спецификаций конечного пользователя. Основная стратегия включает создание базы данных скважин , которая включает аналитические результаты для различных физических и химических свойств в зависимости от глубины. После создания базы данных создаются визуализации, такие как поперечные сечения, диаграммы ограждений и блок-схемы, для проверки обоснованности и геологической обоснованности моделирования. Следующие шаги могут включать расчет объемных показателей и оптимальных конструкций карьеров, например, в горнодобывающей промышленности, на основе ряда определяемых пользователем параметров.

Основа этих анализов заключается в создании воображаемых блочных моделей, в которых участок подразделяется на ряд трехмерных ячеек, называемых вокселем (объемным элементом). Значения для этих вокселей оцениваются на основе их близости относительно скважинных данных. Например, глиняное месторождение может включать создание отдельных моделей, представляющих усадку, яркость и скольжение. Затем эти модели фильтруются и объединяются в окончательную модель, которая показывает, где все параметры (модели) соответствуют набору определенных пользователем критериев. Конечным результатом является высококачественная или «хирургическая» добыча, при которой карьер проектируется для максимизации прибыльности, а не просто для добычи всего участка и использования процесса сортировки/измельчения для разделения руды и нерудных материалов.

При использовании компьютерного программного обеспечения для вычисления объемных показателей ресурсов необходимо проявлять здоровый уровень скептицизма. Алгоритмы или методы, используемые для создания объемных моделей, имеют ограничения, которые могут быть приемлемыми для одного типа месторождения, но совершенно неподходящими для другого. Например, для месторождения песка и гравия требуется подход, который полностью отличается от методов, используемых для оценки запасов фосфата . Лучший способ избежать неправильного использования — всегда сравнивать «срезы» моделей с каротажными диаграммами скважин, которые показывают исходные данные. Эти поперечные сечения используются для того, чтобы убедиться, что модель «уважает» данные. Не менее важно, что поперечные сечения следует оценивать, чтобы убедиться, что моделирование соответствует ожидаемой геологии .

Необработанные наборы данных, которые используются для моделирования промышленных месторождений полезных ископаемых, можно разделить на два основных типа: данные скважин и нескважинные данные. Управление данными скважин сильно отличается от данных нескважинных данных. В частности, данные скважин требуют реляционной системы управления базами данных (например, Access, FileMaker, SQL , Oracle ), тогда как данные нескважинных данных (за исключением права собственности на землю) можно обрабатывать с помощью простых «плоских» файловых менеджеров (например, Microsoft Excel , Lotus 1-2-3 ).

«Моделирование» относится к процессу создания пространственного массива оценок. Оцениваемым параметром может быть толщина руды , сорт руды или какое-либо другое свойство, полезное для оценки ресурса. Эти массивы могут быть двух- или трехмерными в зависимости от количества независимых переменных. В двумерном массиве (также называемом «сетчатой ​​моделью») зависимая переменная (z) является функцией горизонтальных (x,y) координат. В трехмерном массиве (также называемом сплошной или блочной моделью) зависимая переменная (g) является функцией горизонтальных (x,y) и вертикальных координат (z). Сетки используются для моделирования топографии , стратиграфических контактов, изопахит и уровней воды, в то время как сплошные тела используются для моделирования геохимии , сортов руды и геотехнических свойств.

Ключевое различие между моделями сеток и блочными моделями заключается в том, что сеточная поверхность (например, стратиграфический контакт) не может складываться или заворачиваться сама под себя, тогда как изоповерхность в блочной модели может. Другими словами, при работе с сетками может быть только одно значение z для любой заданной координаты xy. С другой стороны, при работе с блочными моделями может быть только одно значение g для любой заданной координаты xyz. Еще одно важное отличие заключается в том, что сетка вычислительно быстра, тогда как блочное моделирование может быть очень медленным.

Рассмотрим оценку глинистого месторождения , в котором единственным важным параметром является толщина глины (т.е. сорт глины однороден или «анизотропен»). Изменения толщины глины, обнаруженные в девяти скважинах, показаны на рисунке 1.

Первым шагом в процессе моделирования является наложение воображаемой сетки (рисунок 2) на область проекта. Эта сетка определяет разрешение последующей модели аналогично пикселям (элементам изображения) в цифровом изображении. В частности, по мере уменьшения пикселей более мелкие элементы разрешаются за счет памяти и скорости компьютера. Общее руководство по размеру сетки заключается в установке размеров ячеек, равных среднему минимальному расстоянию между контрольными точками (например, скважинами).

После того, как сетка установлена, оценивается толщина глины в центре каждого узла сетки. Эти оценки основаны на взвешенном среднем значении значений, связанных с окружающими контрольными точками (рисунок 3). Для выполнения этих оценок доступны различные методы интерполяции или «алгоритмы». Популярная и простая техника, называемая взвешиванием обратного расстояния (IDW), изменяет влияние окружающих точек на основе обратной величины расстояния между контрольной точкой и интерполированной точкой. Другая техника, называемая Кригинг, изменяет влияние окружающих точек на основе статистического анализа их относительного расстояния и направления.

Модели сеток обычно используются для создания цветных контурных карт путем усреднения областей между ячейками (рисунок 4). Фактически, большинство компьютерных контуров используют сетку в качестве предварительного, скрытого шага к созданию контуров . Однако есть еще много вещей, которые можно сделать с помощью сеток, включая объемные.

Блочное моделирование (рисунок 1) — это просто трехмерная версия сетки. Исходные точки данных обычно состоят из количественных данных скважин (например, геохимия, сорта руды, физические свойства и т. д.).

RockWare прекратит техническую поддержку и разблокировку всех версий до RockWorks15 после 31.12.2015.

RockWorks в настоящее время использует версию 17, которая была выпущена 19 октября 2015 года. По состоянию на 10 ноября 2016 года было выпущено 752 обновления программного обеспечения с момента его разработки ^[1] RockWorks17 — первая 64-битная версия программного обеспечения. Эта новая версия также переходит от формата базы данных MS Access к собственному формату базы данных SQLite , а также возможности использования других движков баз данных и продуктов Enterprise Database.

Программное обеспечение предназначено для анализа и визуализации интервальных и точечных данных, таких как стратиграфия, литология, количественные данные, цветовые интервалы, данные о трещинах, гидрология и данные о водоносных горизонтах. Программное обеспечение широко используется в геотехнической , экологической , горнодобывающей и нефтяной отраслях.

Некоторые функции программного обеспечения включают в себя:

• Приложения Земли

 ·Точечные карты ·Линейные карты ·Полигональные карты ·Наложение изображений ·Эстакады ·Карты ячеек ·Карты обследования

• Карты

 · Контурные карты · Карты претензий и карты аренды · Карты местоположений · Полигональные карты · Карты изопахит · Карты простирания и падения пластов

• Поперечные сечения

 ·Литология · Стратиграфия · Интервальные и точечные данные (например, интерполированная концентрация шлейфа на основе данных выборки) ·Схемы ограждений

• Скважины
• Математические функции

 ·Статистические отчеты ·Вариография ·Волюметрические показатели (для любого интерполированного твердого тела) ·Инструменты для преобразования единиц и расчета

• Инструменты структурной геологии

 ·Стереонеты и карты стереосетей ·Диаграммы роз ·Пересечения бета-уровней ·Моделирование интерпретации неисправностей ·3D-разломы для моделирования сеток и твердых тел

• Инструменты гидрогеологии и геохимии

 ·Схемы труб ·Жесткие диаграммы и карты жестких диаграмм ·Диаграммы Дурова ·Ионный баланс ·Интерпретация линии потока ·Гидрографы

• Инструменты анализа добычи нефти
• Инструменты обработки изображений
• Инструменты преобразования координат
• Поддержка нелатинского алфавита на выходе

Программное обеспечение поставляется с 3 уровнями возможностей после загрузки в течение ограниченного времени, но даже после окончания пробного периода оно по-прежнему служит в качестве ридера всех типов файлов и имеет возможность Earth Apps, которая позволяет выводить файлы в Google Earth посредством создания файлов .kml . Лицензирование программного обеспечения может быть автономной компьютерной лицензией или сетевым лицензированием . ^[2] Программное обеспечение, приобретенное у компании, поставляется с 30-минутной поддержкой по телефону и электронной почте от настоящих внутренних геологов (не аутсорсинговая техническая поддержка), пока ваше программное обеспечение является текущей или предыдущей версией.

Для получения информации о конкретных исправлениях текущей версии: RockWorks Revision History ^[1]

RockWare, 2007, RockWorks/2006: Интегрированное управление геологическими данными, анализ и визуализация: RockWare Geoscientific Software Consulting & Training, дата обращения 12 марта 2007 г.

Обзор программного обеспечения, RockWorks 2006, Клинт Карни, Небрасский государственный энергетический округ и Колорадская горная школа, Юго-западная гидрология, март/апрель 2007 г. [1]

F. Trabelsi, J. Tarhouni, A. Ben Mammou и G. Ranieri, 2011. Environ Earth Sci. Специальный выпуск, 21 октября 2011 г. Springer. "Базы данных о недрах на основе ГИС и трехмерное геологическое моделирование как инструмент для создания гидрогеологической структуры: исследование прибрежного водоносного горизонта Набуль–Хаммамет (северо-восток Туниса)" Базы данных о недрах на основе ГИС и трехмерное геологическое моделирование как инструмент для создания гидрогеологической структуры: исследование прибрежного водоносного горизонта Набуль–Хаммамет (северо-восток Туниса) по состоянию на 3 марта 2015 г.

• RockWare Inc
• Объемный анализ и трехмерная визуализация промышленных месторождений полезных ископаемых
• Datgel - дистрибьютор Rockworks