به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « خوشه بندی » در نشریات گروه « زمین شناسی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «خوشه بندی» در نشریات گروه «علوم پایه»
  • محمود جمیل پور، اسدالله محبوبی*، سید رضا موسوی حرمی، محمد خانه باد، حامد هوشمند کوچی

    سازند کربناته آسماری در میدان نفتی قلعه نار یکی از مهمترین مخازن نفتی فروافتادگی دزفول است. این مخزن به دلیل تغییرات شدید محیط رسوبی و فرایندهای دیاژنزی دارای ناهمگونی بسیار زیادی است که پیش بینی پارامترهای پتروفیزیکی سنگ را در گستره مخزن بسیار مشکل می سازد. با ایجاد ارتباطی منطقی بین رخساره های رسوبی و الکتریکی می توان در شناخت بهتر مخزن و کاهش عدم قطعیت ها موثر واقع شد. در این مطالعه با استفاده از داده های پتروگرافی و توصیف مغزه در شش چاه، تعداد 7 مجموعه رخساره ای سنگ آهک و یک رخساره دولومیت درشت بلور شناسایی شده است. بر اساس نمودارهای پتروفیزیکی گاما، نوترون، چگالی، صوتی و فوتوالکتریک و با بکارگیری نرم افزار ژیولاگ و الگوریتم MRGC، تعداد 5 الکتروفاسیس (از 1 تا 5) مخزنی تعیین شدند که الکتروفاسیس 1 بهترین و الکتروفاسیس 5 بدترین کیفیت مخزنی را دارا هستند. بررسی فراوانی الکتروفاسیس ها نشان می دهد که 30 درصد از الکتروفاسیس های سازند آسماری میدان نفتی قلعه نار دارای کیفیت مخزنی خوب و خیلی خوب هستند.

    کلید واژگان: نمودارهای پتروفیزیکی, نرم افزار ژئولاگ, الگوریتم MRGC, خوشه بندی, پتروگرافی}
    Mahmood Jamilpour, Asadollah Mahboubi *, Reza Moussavi Harami, Mohammad Khanehbad, Hamed Hooshmand Koochi

    Asmari carbonate formation in Qale Nar oil field is one of the most important oil reservoirs in Dezful embayment. This reservoir has a lot of heterogeneity due to intensive changes in the sedimentary environment and diagenetic processes, which makes it very difficult to predict the petrophysical properties of the rock in reservoir. Creating a logical connection between sedimentary and electrical facieses, it can be effective in better understanding the reservoir and reducing uncertainties. In this study, using petrographic data and core description in six wells, 7 limy facies associations and one coarse crystalline dolomite were identified. Based on the petrophysical well logs of gamma, neutron, density, acoustic and photoelectric, and using Geolog software by MRGC algorithm, 5 electrofacieses (from 1 to 5) of the reservoir were determined. Electrofacies 1 has the best and electrofacies 5 has the worst reservoir quality. Examination of the frequency of electrofacies shows that good and very good electrofacieses make 30% of the Asmari reservoir of Qale Nar oilfield.

    Keywords: Petrophysical Logs, Geolog Software, MRGC Algorithm, Clustering, Petrography}
  • سعید چوپانی، پیمان رضایی*، محمدرضا غریب رضا

    رودخانه ها به عنوان شریان حیاتی حوزه های آبخیز نقش تعیین کننده ای در استقرار تمدن ها داشته اند. اما امروزه افزایش بی رویه جمعیت و گسترش فعالیت های صنعتی و کشاورزی، سبب شده تا مقادیر بسیار زیادی از آلاینده ها از طرق مختلف وارد زیست بوم های آبی شوند. از میان مواد آلاینده وارد شده به محیط های آبی، عناصر سنگین به علت پایداری، غیر قابل تجزیه بودن، سمیت و پتانسیل تجمع زیستی، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. لذا در این تحقیق عناصر بالقوه سمناک آرسنیک، کادمیوم، کروم، مس، نیکل، سرب و روی در رسوبات سطحی رودخانه کارون در بازه پل پنجم تا فارسیت به منظور تعیین غلظت، فاکتور و درجه آلودگی، شاخص انباشتگی، ارزیابی خطرات زیست محیطی و بوم شناسی و آشکارسازی سطح آلودگی ناشی از آن ها مورد بررسی قرار گرفتند. بدین منظور تعداد 21 نمونه رسوبات سطحی در طول رودخانه کارون، در بازه پل پنجم (جمهوری) تا فارسیت بر اساس پراکنش کانون-های نقطه ای و غیر نقطه ای آلودگی و ریخت شناسی رودخانه ای جمع آوری شد. پس از آماده سازی نمونه ها، غلظت عناصر سنگین و سولفور با استفاده از دستگاه ICP-MS در وزن خشک با دقت mg/kg و درصد کربن آلی کل به دست آمد. با استفاده از فاکتور غنی شدگی و استانداردهای کیفیت رسوب (ISQGs, PEL, SEL)، سطح آلودگی ناشی از عناصر سمی آشکارسازی شد. برای شناسایی دسته عناصر فلزی دارای رفتار ژیوشیمیایی مشابه در محیط رسوبی رودخانه ای و نیز یافتن مهمترین جاذب کاتیونی مانند مواد آلی و ذرات رسی در بازه های مورد بررسی از تحلیل خوشه بندی سلسله مراتبی (AHC) با ضریب تشابه پیرسون در نرم افزار XLSTAT2018 بهره گیری شده است

    کلید واژگان: رسوبات سطحی, فلزات سنگین, رودخانه کارون, ژئوشیمی, خوشه بندی}
    Saeed Choopani, Payman Rezaee *, Mohammadreza Gharibreza

    Rivers, as the living artery of the watershed, have played a decisive establishment of civilizations. But today, large amounts of pollutants enter the aquatic ecosystems, due to overpopulation and the expansion of industrial and agricultural activities. Among these, heavy elements are of special importance due to their stability, non-degradability, toxicity and bioaccumulation potential. Therefore, in this study, potential toxic elements ( AS, Cd, Cr, Ni, Cu, Pb, Zn) were investigated in order to determine the concentration, contamination factor and degree of contamination, geo-accumulation index, Enrichment and to detect the level of pollution caused by them. For this purpose, 21 surface sediment samples were collected based on the distribution of point and non-point pollution sources and river morphology. Samples were conditioned and concentration of toxic elements and sulfur were measured using ICP-MS at dry weight with accuracy of mg/kg and percentage of total organic carbon. Using enrichment factor and sediment quality standards (ISQGs, PEL, SEL), the level of contamination caused by toxic elements was detected. Hierarchical clustering analysis (AHC) with pearson similarity coefficient was used to identify metal elements with similar behavior in river sedimentary environments and the most important cationic adsorbent such as organic matter and clay particles using XLSTAT2018 software

    Keywords: Surface Sediments, Heavy metals, Karoun River Geochmistry, Clustering Analysis}
  • علی دهقان ابنوی، امیر کریمیان طرقبه*، جعفر قاجار، رحیم کدخدائی ایلخچی، علی طالب نژاد

    جهت بررسی و شناسایی نواحی مختلف یک میدان از منابع و روش های متنوعی استفاده می شود که این روش ها باعث شناخت بهتر نواحی و لایه های مختلف مخزن می شود. هدف این مطالعه تعیین رخساره های الکتریکی و واحد های جریانی در سازندهای کنگان و دالان بالایی در یکی از میادین گازی جنوب ایران است. اهمیت تعیین و بررسی رخساره با کیفیت و تفکیک این رخساره از دیگر رخساره ها باعث شناخت بهتر نواحی با کیفیت و همچنین به دلیل استفاده از اطلاعات موجود و دردسترس می توان در وقت و هزینه صرفه جویی کرد. در این پژوهش با استفاده از داده های نمودارگیری و مفهوم خوشه بندی از روش چند تفکیکی گرافیکی (MRGC) در نرم افزار ژیولاگ، داده های نمودارهای پتروفیزیکی خوشه بندی و در نهایت 5 رخساره الکتریکی تشخیص داده شد. از میان رخساره های تعیین شده، رخساره الکتریکی شماره 4 با لیتولوژی آهک دولومیتی به عنوان بهترین رخساره مخزنی با توجه به تخلخل موثر بالا و حجم شیل پایین تشخیص داده شد. در این مطالعه پس از تعیین رخساره های الکتریکی با استفاده از روش های مختلف واحد های جریانی از اطلاعات مغزه  به دست آمده اند. در نهایت پس از تعیین واحد های جریانی، برای بررسی ارتباط میان رخساره های الکتریکی و واحدهای جریانی با استفاده از مقاطع عرضی چاه ها، واحدهای جریانی در کنار رخساره های الکتریکی تعیین شده قرار داده می شوند. پس از بررسی عمق به عمق ارتباط بالایی بین آن ها مشاهده شد. این نتیجه نشان می دهد که از این مدل رخساره الکتریکی می توان در تمام چاه های این میدان استفاده کرد.

    کلید واژگان: خوشه بندی, رخساره الکتریکی, سازندهای کنگان و دالان, واحدهای جریانی, نمودارهای پتروفیزیکی}
    Ali Dehghan Abnavi, Amir Karimian Torghabeh *, Jafar Qajar, Rahim Kadkhodaii Ilkhchi, Ali Talebnejad

    Various sources and methods used to identify different zones of a field that can investigate different zones and layers of the reservoir. The purpose of this study is to determine electrofacies and HFUs in the Kangan and upper Dalan Formations in one of the southern Iranian gas fields. The importance of determining and investigate the facies with the well quality and separation of this facies from other facies causes better knowledge of quality zones and also due to the use of available information can save time and money. In this study use well log, the concept of clustering and the MRGC method in Geolog software, the log petrophysical data were clustered and finally, 5 electrofacies were identified. Among these identified facies, electrofacies No. 4 with dolomite lithology was identified as the best reservoir zone due to high effective porosity and low shale volume. After determining electrofacies by using the aforementioned methods, HFUs were identified with core data. Finally, after determining the HFUs, to investigate the relationship between electrofacies and HFUs, the cross sections of wells and HFUs are placed next to the designated electrofacies. After examining depth to depth, a high correlation was observed between them. This result shows that, this electrofacies model can be used in all wells in this field.

    Keywords: Cluster Analysis, Electrofacies, Kangan, Dalan Formations, HFU, Well log data}
  • رسول جانی*
    مطالعه تغییرات زمانی و مکانی، و تخمین نوسانات تراز آب های زیرزمینی در مطالعات و برنامه ریزی مدیریت منابع آب جهت استمرار و یا توسعه بهره برداری آن از اهمیت بسیاری برخوردار است. تاکنون مدل های مختلفی برای تخمین پارامتر تراز آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفته است، در این بین مدل های تصادفی غالبا در زمینه ی مطالعه پارامترهای هیدرولوژیکی به وفور بکار گرفته شده اند. نمونه ی پرکاربرد از مدل های تصادفی در بررسی سری های زمانی، مدل خود همبسته یکپارچه میانگین متحرک(ARIMA) می باشد که اساس این مدل ها بر پایه زنجیره مارکف بنا نهاده شده است. در مطالعات گذشته معمولا یک یا چند چاه با استفاده از مدل های تصادفی مورد مطالعه قرار گرفته است ولی در تحقیق حاضر برای بررسی تغییرات زمانی و مکانی تراز آب های زیرزمینی دشت تبریز در مقیاس ماهانه، 46 ایستگاه انتخاب شده است. در محدوده مورد مطالعه بین مقادیر سطح آب زیرزمینی چاه های مشاهداتی نزدیک به همدیگر همبستگی بیشتری نسبت به سایر چاه ها وجود دارد، در نتیجه به منظور جلوگیری از بررسی اثرات نوسانات چاه های نزدیک به همدیگر، در ابتدا کل ایستگاه ها با استفاده از فرآیند خوشه بندی به 7 بخش تقسیم شده و مطالعه مکانی بر روی چاه های منتخب واقع در هر کدام از این بخش ها انجام گرفته شده است. نتایج حاکی از آنست که خوشه های اول،سوم و هفتم بخاطر وجود داده های پرت دقت قابل قبولی در شبیه سازی را نداشتند و چهار خوشه دیگر از دقت خوبی برخوردار بودند. همچنین خوشه دوم و اول به ترتیب بهترین و بدترین مد ل سازی را با دارا بودن بالاترین ضریب تعیین و کمترین ریشه میانگین مربعات خطا داشته اند. استفاده از مدل آریما بر روی ایستگاه های مختلف موجود در سطح حوضه تبریز نشان داد، دقت مدل زمانی کاهش می یابد که سری های مورد بررسی با نوسان های بیش از حد و همراه با روند در میانگین و واریانس باشند که منجر به ناایستایی سری می گردد.
    کلید واژگان: آریما, تغییرات زمانی و مکانی, خوشه بندی, نقشه حرارتی, دندروگرام}
    Rasoul Jani *
    The study of temporal and spatial variations and the estimation of groundwater fluctuations in researching and planning water resources management are important for continuation or development of exploitation.So far, various models have been used to estimate the groundwater level parameter. Stochastic models have been used more than the other models for hydrological studies. The most common stochastic model is autoregressive integrated moving average model (ARIMA). This model is based on the Markov chain theory.In previous studies, one or a few wells have been studied using stochastic models but in this research, 46 selected stations with the monthly data of the Tabriz catchment were used to analyze temporal and spatial variations of groundwater level.In this case study, there was a good correlation between the values of the groundwater level of wells near each other than the other wells, thus to avoid the effects of closed wells fluctuations, at first the whole stations are divided into seven sections using the clustering process, thenspatial studies done just for selected station in every section. The results indicate that the first, third and seventh clusters didn't have acceptable accuracy in simulation due to the throw data and four other clusters had good accuracy. Also, the second and first clusters had the best and worst modeling with maximum R-Square and minimum RMSE, respectively.The use of the Arima model on various stations in the Tabriz catchment area revealed that the accuracy of the model is reduced when the time series have more fluctuations with trends in the mean and variance that lead to unsteady series.
    Keywords: ARIMA, Temporal, Spatial variations, Clustering, Heating plan, Dendogram}
  • مهران کلهری *، هوشنگ مهرابی، ابراهیم سفیداری، حسن اشراقی، بهنام واعظ لیواری

    مطالعات ژئومکانیکی در بحث های تحلیل پایداری چاه، تکمیل چاه، تعیین جهت یابی حفاری چاه، طراحی و اجرای شکاف هیدرولیکی، تولید شن و نشست در میدان های هیدروکربوری کاربرد اساسی دارد. پارامترهای مکانیک سنگی با تغییرات سنگ شناسی دچار تغییر می شوند. در این مطالعه با به دست آوردن پارامترهای مکانیک سنگی به صورت پیوسته، برای سازندهای فراقان، زاکین و سرچاهان در یکی از میادین خلیج فارس، به خوشه بندی این پارامترها پرداخته شده است. نتایج خوشه بندی منجر به استخراج  6 خوشه با ویژگی های مکانیک سنگی متفاوت گردید. از طرفی با مطالعات سنگ شناسی (رخساره ها، سیمان شدگی و دیاژنز) 5 رخساره با مشخصات سنگ شناسی و سیمان شدگی متفاوت تعیین شده که شامل رخساره های ماسه سنگی کواتز آرنایتی و آرکوزی، شیلی، گلسنگ قرمز و کربناته می باشد. انطباق بین رخساره های رسوبی و ژئومکانیکی برقرار گردید. با توجه به مطالعات سنگ شناسی و ژئومکانیکی، بازه عمقی مورد مطالعه به 7 بخش تقسیم شده و چگونگی تغییرات پارامترهای مکانیک سنگی با تغییرات لیتولوژی مورد بررسی قرار گرفته، و تاثیر تغییر در جنس سنگ، سیمان شدگی و فشردگی بر پارامترهای مکانیک سنگی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

    کلید واژگان: رخساره های رسوبی, مدل مکانیکی زمین, فراقان, زاکین, خوشه بندی}
    Kalhori M., Mehrabi H., Sfidari E., Eshraghi H., Vaez Livari B

    Geomechanical studies have important applications in various topics such as wellbore stability, well completion, well orientation, hydraulic fracturing plans and operations, sand production and hydrocarbon fields subsidence. It is necessary to prepare earth mechanical model of the well in the field. In addition, one of the necessary subjects to prepare mechanical earth model (MEM) is providing continuous rock mechanical parameters in the well. Rock mechanical parameters change by any variation in lithology. In this study, rock mechanical parameters are provided in continuous form, for Faraghan, Zakeen and Sarchahan formations for a field in the Persian Gulf and these parameters are clustered. Clustering resulted in recognizing six clusters with various rock mechanical characteristics. Petrographic study (i.e. determining facies, cementation and diagenesis) recognized five facies with different petrographic and cementation characteristics. These facies include quartz arenite and arkosic sandstones, shales, red mudstone and carbonates. A correlation between sedimentary and geomechanical facies was found. According to petrographic and geomechanical studies, the studied interval was divided into 7 sections. Accordingly, variation of rock mechanical parameters with regard to change in lithology was investigated. In addition, the impact of rock composition, cementation and compaction changes on rock mechanical parameters were evaluated as well.

    Keywords: Sedimentary facies, Mechanical earth model, Faraghan, Zakeen, Clustering}
  • زهرا یارمرادی، قاسم کیخسروی *، بهروز نصیری
    وقوع سرمای شدید و یخبندان باعث خسارات فراوان به محصولات کشاورزی و تاسیسات می شود. واکاوی همدیدی آماری این یخبندان ها به پیش بینی وقوع آنها کمک می کند. در این پژوهش به منظور واکاوی همدیدی امواج سرمای غرب کشور، آمار دمای حداقل روزانه ایستگاه های همدان، خرم آباد، سنندج و کرمانشاه طی دوره ی آماری 1961 تا2010 تهیه شد سپس با استفاده از شاخص های آماری میانگین و انحراف معیار بلندمدت، آستانه عددی امواج سرمایی بدست آمد؛ و براساس آن 56 روز توام با امواج سرما شناخته شد. به منظور استخراج و واکاوی الگوهای فشار سطح زمین و ارتفاع ژئوپتانسیل به ترتیب از داده های HGT و SLP اقدام به خوشه بندی سلسله مراتبی به روش ادغام ward شد. نتایج واکاوی خوشه اینشان داد که یک الگوی گردشی جوی عامل اصلی امواج سرمای منطقه است. در این الگو در تراز سطح دریا هسته مرکزی پرفشار با فشار مرکزی بیش از 1032 هکتوپاسکال بر روی شمال غرب و غرب کشور قرار دارد که با گردش واچرخندی خود باعث ریزش هوای بسیار سرد عرض های بالا بر روی منطقه شده است. در تراز 500 هکتوپاسکال نیز قرارگیری قطاع غربی ناوه عمیق بر روی مناطق غربی ایران که موجب نصف النهاری شدن جریان بادهای غربی و شمالی شدن جریانات مذکور و در نتیجه نزول هوای سرد عرض های شمالی از طریق فرود بلند می گردد، نقش بسیار مهمی در وقوع فرارفت و وزش دمایی سرد دارد که نتیجه آن رخداد امواج سرمایی در منطقه شده است.
    کلید واژگان: موج سرما, خوشه بندی, همدید, غرب ایران}
    zahra Moradi, ghasem keikhosravi *, behrouz nasiri
    Extreme cold and ice ages Are The major risks of climate Usually annually in damages to crops and plants as well. Synoptic statistical analysis to predict the occurrence of frost and before the correct decision, and it helps them to deal with. The study aims to identify and analyze the West Synoptic cold waves, collect data, daily minimum temperature stations during the statistical period 1961 to 2010 for the cold months (December to March) was. Using statistical indicators of long-term mean daily minimum temperature, Numerical threshold was cold waves and cold waves were identified on the basis of the 56-day combined. Cluster analysis of data and the level of 500 hPa SLP for 56 days, three patterns of atmospheric circulation there. In each model, the main cause of heat waves in the sea level pressure with a central pressure of 1032 hPa core exposure to the northwest, southeast of the North West and West of the country.
    The anticyclonic circulation over the top of his loss very cold air over the region. At the level of 500 hPa deep trough is located in the western part of the region which fall within the northern cold air down through the long, cold waves is the main factor. Meridian flow westerly winds and currents of the North Important role in the occurrence of cold temperatures, resulting in the loss of cold air blowing across the top of the West. In most stations gust of cold temperatures aggravated by the high altitude region.
    Keywords: synoptic, cold waves, clustering, West Iran}
  • سعید هادیلو، سعید میرزایی، حسین هاشمی، ابراهیم سفیداری
    تحلیل رخساره های لرزه ای، فنی است برای به نقشه درآوردن خصوصیات و ویژگی های زمین شناسی با استفاده از اطلاعات لرزه ای. برای تحلیل رخساره های لرزه ای با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، نشانگرهای لرزه ای دسته بندی می شوند. این دسته بندی به شناسایی رخساره های مختلف درون مقاطع یا افق های لرزه ای می انجامد. . به دلیل ماهیت داده های لرزه ای، که همواره درجه ای از عدم قطعیت دارند، تنوع نشانگر های لرزه ای و الگوریتم های یادگیری ماشین می تواند در تحلیل رخساره های لرزه ای نتایج مختلفی ایجاد کند؛ به همین دلیل نیاز است مراحل مختلف تحلیل مانند انتخاب پارامترهای ورودی و الگوریتم های یادگیری ماشین، با دقت زیاد و با توجه به هدف تحلیل رخساره انتخاب شوند تا درنهایت، بتوان نقشه رخساره لرزه ای مناسبی تولید کرد. در این مطالعه، برای پیدا کردن مسیر بهینه تولید نقشه رخساره لرزه ای، روشی تعاملی با نظارت مفسر و با استفاده از نرم افزار بومی SeisART پیشنهاد می شود. در این روش،در روند اجرای تحلیل رخساره، پارامتر هایی مانند نوع نشانگرهای ورودی، تعداد خوشه، الگوریتم خوشه بندی و دسته بندی به صورت بهینه برای هدف موردنظر انتخاب می شوند و مفسر در یک روند بازگشتی و چرخشی می تواند نتایج تحلیل را با توجه به تغییر پارامترهای ورودی مقایسه کند، با در نظر گرفتن نتایج دانش بیشتری از رخساره های موجود به دست آورد و درنهایت، تحلیل رخساره مناسبی ارائه دهد. . ازآنجاکه در این روش، الگوریتم های مختلف با پارامترهای ورودی مختلف بر اطلاعات لرزه ای موجود اعمال می شوند و مفسر می تواند با توجه به کارایی هرکدام از پارامترها و روش ها، برای اعمال کردن یا نکردن آن تصمیم گیری کند، استفاده کردن از این الگوریتم پیشنهادی، این امکان را ایجاد می کند که رخساره های مختلف موجود در اطلاعات شناسایی شوند و ارتباط آنها با یکدیگر معین شود. روش پیشنهادی برای شناسایی رخساره های موجود در افق MSF4 از داده های لرزه ای سه بعدی F3 دریای شمال، آزموده شده است.
    کلید واژگان: تحلیل رخساره لرزه ای, نشانگرهای لرزه ای, ماشین های یادگیری, سیستم های فازی, خوشه بندی}
    Saeed Hadiloo, Saeid Mirzaei, Hosein Hashemi, Ebrahim Sefidari
    The analysis of seismic facies is a technique for mapping geological features and properties using seismic data. To analyze seismic facies, seismic attributes are categorized and classified using machine learning algorithms to identify different seismic facies. Seismic facies analysis due to the nature of seismic data, which always has a degree of uncertainty, can produce different results with even small changes in input parameters of the analyzing method. For this reason, it is necessary to select the different stages of analysis, including the selection of input parameters and algorithm of machine learning, with high accuracy with regard to the objective of the seismic facies analysis. In this study, an interactive method with the supervision of interpreter is proposed for producing seismic facies map, using the optimal selection of the input parameters and the the proper selection of clustering and classification algorithms. In this method, the interpreter in a recursive and rotational process can compare the results of the analysis and generate thr optimal results by changing the input parameters. The method presented in this article is implemented in SeisART software. SeisART has a complete environment for data initialization (importing seismic data and well data). A user-friendly interactive environment allows the user to implement several methods and monitor the corresponding result in 2D and 3D.
    SeisART software makes the possibility of the interpreter contribution in the whole stages of seismic facies analysis procedure. The interpreter can select the input attributes and chose the proper methods of pattern recognition to reach the best possible result. In the software, various evaluation utilities have been provided in each stage of seismic facies analysis. These utilities allow the interpreter to monitor the results of each method quantitatively and qualitatively. In the unsupervised system, clustering quality factors are used. The interpreter calculates the validation indices for different methods of clustering and identifies the proper method which has been more successful in discovering the natural grouping of patterns in the data set. Afterward, if there is structural geology information about the horizon of interest, the interpreter can decide on the clustering result with more accuracy. In the supervised system, the most proper method is feasible using minimization of training data and validation data errors. In this case, the interpreter can use geological knowledge and well data information to verify obtained results. In this method, the interpreter can obtain different results by changing the input parameters. Comparing these results, and taking into account the path leading to this result, the interpreter gains more knowledge of existing facies.
    This method has been applied to the MSF4 horizons of the 3D seismic data of the North Sea F3 and has been shown which method is more efficient for different purposes
    Keywords: software, seismic facies analysis, seismic attributes, machine learning, fuzzy system, clustering}
  • بهمن محمدی*، ابوالقاسم کامکار روحانی
    در سال های اخیر، الگوریتم های خوشه بندی فازی بیش تر از سایر روش ها برای خوشه بندی نتایج به کار برده شده اند. در خوشه بندی، الگوریتم های فازی می توانند در تلفیق مدل های چندگانه با گروه بندی نمونه ها در یک فضای چند بعدی، به کار روند. مفهوم عضوهای جزئی خوشه، ناهمگنی ساختاری همه مدل های ورودی را تلفیق کرده و آن را در یک مفهوم فازی توصیف می کند. در این پژوهش، بعد از وارون سازی داده های مقاومت ویژه الکتریکی با روش کم ترین مربعات گوس- نیوتن و با استفاده از نرم افزار RES2DINV و نیز محاسبه اولین زمان رسیدها با استفاده از نرم افزار PickWin و وارون سازی داده های توموگرافی لرزه ای انکساری با استفاده از نرم افزار GeotTom CG، داده ها با سه روش میانگن K، میانگین فازی و گوستافسون کسل خوشه بندی شدند. با استفاده از روش شاخص دان برای بهینه سازی تعداد خوشه ها عدد 12 به دست آمد که با توجه به نقشه های به دست آمده برای مقاومت ویژه الکتریکی و توموگرافی لرزه ای انکساری، تعداد خوشه مناسبی است. با توجه به بررسی های انجام شده در بستر سد، محدوده آبرفت و سنگ بستر و هم چنین لایه بندی، روش خوشه بندی گوستافسون کسل نتیجه بهتری را نشان داده است. با به کار بردن نتایج میانگین فازی در آغاز الگوریتم گوستافسون-کسل، گام های تکرار کاهش و سرعت همگرایی افزایش می یابد. محاسبات مربوط به الگوریتم های خوشه بندی با کدنویسی در محیط نرم افزار متلب انجام شده است
    کلید واژگان: روش میانگین K, روش میانگین فازی, روش گوستافسون کسل, خوشه بندی, توموگرافی}
    Bahman Mohammadi *, Abolghasem Kamkar Rouhani
    In recent years, fuzzy partitioning cluster algorithms have become more popular. Similar to crisp partitioning clustering, fuzzy algorithms can be used to integrate multiple models into a single zonal multiparameter model by grouping samples in a multidimensional space into clusters. The concept of partial cluster memberships integrates the structural heterogeneity of all input models and describes it in a fuzzy sense. In this study, the electrical resistivity data inversion is made by Gauss-Newton least squares method using RES2DINV software and also, the first arrival or break times are calculated using PickWin software, and moreover, the refraction seismic tomography data inversion is carried out using GeotTom CG software. Then, the data results have been clustered by three
    Methods
    K-Means, FCM and Gustafson-Kessel FCM. Using Dunn index to optimize the number of clusters, the number of optimal clusters has been obtained equal to 12 that is a suitable number of clusters by considering the obtained electrical resistivity and refraction seismic tomography maps. Furthermore, considering the studies made in the dam site, alluvial basin and bedrock as well as bedding, it seems that Gustafson-Kessel FCM clustering method has shown better results. By starting Gustafson-Kessel algorithm and obtaining the results of running FCM, we see that the number of iterations is reduced and the speed of convergence is increased. The clustering algorithm computations in this research work have been made using programming in MATLAB software.
    Keywords: K, Means, Fuzzy C, Means, Gustafson, Kessel FCM method, clustering, Tomography, MATLAB}
  • طیب رضیئی *
    برای مدیریت بهینه منابع انرژی و تعین دقیق تقویم زراعی در مناطق مختلف کشور، شناسایی مناطق همگن از نظر رژیم دمایی بسیار ضروری است. از این رو، به منظور شناسایی رژیم های دمایی ایران از داده های دمای ماهانه 155 ایستگاه همدیدی پراکنده در سطح کشور در دوره آماری 1990 تا 2014 استفاده شد. با انجام تحلیل مولفه های اصلی بر روی ماتریس میانگین دمای ماهانه ایستگاه های مورد استفاده، 3 مولفه اول برای مطالعه بیشتر انتخاب شدند. در مرحله بعد با خوشه بندی به روش وارد بر روی ماتریس نمره استاندارد مولفه های انتخابی، ایستگاه های مورد مطالعه به هفت منطقه همگن دمایی با عنوان رژیم ساحلی عمان، رژیم ساحلی خلیج فارس، رژیم ساحلی خزری، رژیم کوهستانی، رژیم کوهستانی مرتفع، رژیم دشتی و رژیم گرمسیری گروه بندی شدند. رژیم دمایی کوهستانی با تابستان های تقریبا خنک و زمستان های سرد منطقه کوهستانی غرب و شمال کشور و رژیم دمایی دشتی نیز مناطق کم ارتفاع مرکز و شرق ایران را در بر می گیرند. ایستگاه های بسیار مرتفع مناطق کوهستانی کشور نیز در رژیم کوهستانی مرتفع خوشه بندی شدند که در مقایسه با رژیم دمایی کوهستانی، زمستان های سردتر و تابستان های خنک تری دارد. رژیم دمایی گرمسیری نیز به عنوان گرم ترین رژیم دمایی کشور، جنوب غرب و بخشی از جنوب ایران را در بر می گیرد. ایستگاه های کرانه های ساحلی دریای خزر در شمال و دریای عمان و خلیج فارس در جنوب کشور نیز به ترتیب با رژیم دمایی ساحلی خزری، رژیم ساحلی دریای عمان و رژیم ساحلی خلیج فارس مشخص می شود که در مقایسه با دیگر رژیم های دمایی ایران از اعتدال دمایی بیشتری در طی سال برخوردارند . نقش ناهمواری ها، عرض جغرافیایی و منابع آبی دریای خزر، دریای عمان و خلیج فارس در شکل گیری رژیم های دمایی به خوبی دیده می شود. رژیم های دمایی به دست آمده می تواند به مدیریت بهتر منابع انرژی، توسعه برنامه های گردشگری، تعیین دقیق تر تقویم زراعی مناطق مختلف کشور و نیز شناسایی گیاهان مناسب برای کاشت در آن ها کمک کند.
    کلید واژگان: رژیم دمایی, تحلیل مولفه های اصلی, خوشه بندی, مناطق همگن, ایران}
    Tayeb Raziei *
    Identification of temperature regimes is very crucial for a better management of energy resources, recreations and truisms as well as for adequately determining agricultural calendars in different parts of the country. Few attempts have been made to adumbrate the Iranian temperature regimes; thus it is necessary to identify the most realistic temperature regimes of Iran using as many available stations across the country as possible. For this purposes, 155 Iranian synoptic stations with a relatively regular distribution across the country, mostly having full data records for the common period of 1990 to 2014, were used for the identification of the temperature regimes. In all stations, the average of the mean monthly temperature was computed in the mentioned period and further employed for the analysis. A principal Component Analysis (PCA) was applied to the inter-stations correlations matrix (155×12) composed of 155 stations and 12 mean monthly temperature values for each station. The computed Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) measure of the sampling adequacy indicated that the matrix with the KMO value of 0.87 is useful for a PCA application. The first three leading PCs were considered for further analysis based on the scree plot and the sampling errors of the PCs (North et al., 1982). The remaining PCs were then rotated using varimax orthogonal criterion. The PC scores of both rotated and un-rotated solutions were separately used as inputs for Cluster Analysis (CA) to partition the considered stations into distinctive clusters. Moreover, all agglomerative CA methods as well as K-means CA were examined so as to find out the most appropriate method for partitioning the data. The cophenetic correlation coefficient was employed to measure how well the hierarchical dendrogram of a given CA represents the relationships within the input data. The results indicated that all the clustering approaches properly represented the inherent structure of the input data, yet the Ward method was selected as the most appropriate method since it resulted in much realistic clusters that quite perfectly matched the topographic and geographical features of the country. The correct number of clusters was also selected based on the Silhouette index (Rousseeuw, 1987) that measures how well objects lie within their cluster, and which ones are merely somewhere in between the clusters. The average silhouette width provides an evaluation of clustering validity, and might be used to select an ‘appropriate’ number of clusters. Computing the index for a set of predefined cluster numbers (2 to 15 clusters), it was observed that six is the most appropriate number for clusters for a better representation of the inherent structure of the data. As such, all 155 stations were classified into six clusters applying Ward CA method on the three leading un-rotated PC scores.
    The maps of varimax rotated PC scores properly represented areas characterized with seasonal temperature variability. The first and second varimax rotated PC sores respectively display the winter and summer temperature variability across the country. Applying Ward clustering on un-rotated PC scores resulted in seven distinct clusters that appropriately specified the Iranian temperature regimes. It was found that the western and northern mountainous areas have a mountainous temperature regime whereas the central-eastern Iran hosting the Iranian deserts has a plain temperature regime which is considerably warmer than the earlier one. The third temperature regime includes stations scattered across the mountainous region, all of which are characterized with a very high elevation, hence having the coldest winters and the coolest summers in the country. The hot temperature regime which is the warmest temperature regime in the country belonged to the southwest and certain parts of the south. The stations located in the coastal areas of the northern and southern Iran respectively have the Caspian coastal, Persian Gulf coastal and Oman Sea coastal temperature regimes, all with the lowest annual temperature ranges in the country. Four out of the seven Iranian temperature regimes are continental but the two mountainous temperature regimes are the most continental regimes in the country due to their wider temperature ranges. The results conduce to a better management of energy resources, recreations and tourisms as well as an optimal determination of agricultural calendars in different parts of the country.
    Keywords: temperature regime, principal component analysis, cluster analysis, homogeneous regions, Iran}
  • محمد نخعی*، مهدی تلخابی، میثم ودیعتی
    در پژوهش حاضر، خوشه بندی مجموعه ای از داده های هیدروشیمی دشت ورامین با استفاده از روش های خوشه بندی C- میانگین فازی (FCM) و تحلیل خوشه سلسله مراتبی (HCA) انجام شده و کاربرد آن ها در تغییرات رخساره های هیدروشیمی بحث گردید. نمونه های آب زیرزمینی با استفاده از بهینه کردن تعداد خوشه و درجه فازیشدگی با استفاده از روش C- میانگین فازی به سه گروه طبقه بندی شدند. از داده های آب زیرزمینی 90 نمونه چاه عمیق و نیمه عمیق و 9 متغیر هیدروشیمی منطقه موردمطالعه استفاده شد. نتایج این دو روش، مراکز خوشه را تولید می کند که در تشخیص فرایندهای فیزیکی و شیمیایی تغییرات هیدروشیمی منطقه موردمطالعه موثر است. در روش FCM تعداد خوشه بهینه توسط توابع بهینه یابی تعیین می شود اما در روش HCA براساس تجربه کاربر و سعی و خطا تعیین می شود. روش FCM روشی مناسب در تحلیل داده اکتشافی در بیان توزیع رخساره های هیدروشیمی است و زمانیکه خوشه های پیوسته یا دارای همپوشانی وجود دارند، ابزار بهتری نسبت به HCA برای خوشه بندی است. با ترسیم خطوط تراز مقدار عضویت هر خوشه که بر روی نقشه به صورت مکانی و پیوسته نشان داده شده، خوشه های نمونه های آب زیرزمینی به خوبی مشخص شده است. نتایج نشان داد؛ روش FCM در تحلیل داده های مرزی، نسبت به روش HCA که تغییراتی واضح و ناگهانی دارد؛ تواناتر است.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, رخساره هیدروشیمی, دشت ورامین, خوشه بندی, منطق فازی}
    Nakhaeim., Talkhabim., Vadiati, M
    In this paper, classification of a large hydrochemical data set from Varamin plain is done by using fuzzy c-means (FCM) and hierarchical cluster analysis (HCA) clustering techniques. Then its application to hydrochemical facies delineation is discussed. Groundwater samples were grouped into three classes according to the optimum number of the classes and fuzziness exponent by using the fuzzy c-mean. The data set includes 90 deep and moderate deep well samples from groundwater data set and 9 hydrochemical variables were used. Results from both FCM and HCA clustering produced cluster centers that can be used to identify the physical and chemical processes creating the variations in the water chemistries. The optimum cluster in FCM method determined by optimization function, but in HCA method by trial and error. The FCM method is potentially useful in establishing hydrochemical facies distribution and may provide a better tool than HCA for clustering large data sets when overlapping or continuous clusters exist. Plotting the cluster membership value contours on a map demonstrated the existence of three spatially continuous, well-defined clusters of groundwater samples. The results showed that the FCM method is more sound for investigating threshold data rather than HCA method (that represents sharp and abrupt variations).
    Keywords: Groundwater, Hydrochemical Facies, Clustering, Fuzzy Logic, Varamin}
  • زهرا اقبال کیانی، طاهر گلی، علی حسین جلیلیان، رحیم کدخدایی
    تجزیه و تحلیل رخساره های الکتریکی روشی مطمئن در خوشه بندی نمودارهای پتروفیزیکی است که می تواند تغییرات ویژگی های زمین شناسی و مخزنی واحدهای سنگ چینهای مختلف را به خوبی نشان دهد. در این تحقیق با استناد به داده های حاصل از پتروگرافی 120 مقطع نازک از مغزه های حفاری مربوط به بخش بالایی سازند سروک در یکی از میادین جنوب غربی ایران، تعداد 6 ریزرخساره رسوبی شناخته شد. این داده ها گواه آن هستند که مجموعه رسوبات کرتاسه میانی در ناحیه مورد مطالعه عمدتا در دو زیرمحیط سد ارگانیکی تکه ای و تالاب وابسته به بخش داخلی رمپ هموکلینال نهشته شده اند. همچنین، با استفاده از نمودارهای پتروفیزیکی در چاه مورد مطالعه 10 رخساره الکتریکی تعیین گردید. با تجزیه و تحلیل داده های پتروفیریکی در نرم افزار ژئولاگ بر اساس اینکه داده های موجود در هر خوشه حداکثر شباهت (نزدیک ترین فاصله از نظر آماری) را با یکدیگر داشته اند، رخساره های الکتریکی بهینه سازی و تعداد آن ها به 6 عدد کاسته شد. با توجه به انطباق تقریبا خوب نتایج رخساره های الکتریکی بهینه شده با ریزرخساره های رسوبی بخش بالایی سازند سروک امکان تعمیم این نتایج به کل ضخامت سازند سروک میسر گردید. بررسی تغییرات تخلخل واحد سنگ چینه ای مورد نظر در نمودارهای الکتریکی نظیر گامای تصحیح شده، نوترون و صوتی گویای کاهش مشخص میزان تخلخل از رخساره الکتریکی شماره 1 تا 6 است. علاوه بر این، نتایج به دست آمده نشان داد که این رخساره ها به ترتیب کاهش کیفیت مخزنی با ریزرخساره های فلوتستون/ رودستون رودیستی بایوکلاست دار، وکستون/ پکستون رودیستی- بنتیک فرامینیفردار، گرینستون/ پکستون پلوئیدی- بنتیک فرامینیفری، وکستون/ پکستون همراه با فرامینیفرهای بنتیک متنوع، وکستون/ پکستون پلوئیدی بایوکلاست دار، مادستون/ وکستون با تنوع کم فرامینیفرهای بنتیک مطابقت دارند. با این مطالعه مشخص شد که مقایسه و مطابقت رخساره های الکتریکی با ریزرخساره های رسوبی روشی کارآمد در تجزیه و تحلیل کیفیت بخش مخزنی سیستم های هیدروکربنی است و به خصوص می-تواند در چاه های فاقد مغزه مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: رخساره های الکتریکی, خوشه بندی, سازند سروک, ریزرخساره رسوبی, کیفیت مخزنی}
    Zahra Eghbalkiani, Taher Goli, Ali Hossein Jalilian, Rahym Kadghodaii
    Electro-facies analysis is a sure method in clustering petrophysical logs analysis that can well indicates the changes of geologic charactereristics of the different lithostratigraphic units as well. Petrographic studies of 120 prepared thin sections of the upper parts of the Sarvak Formation in studied oilfield¡ Southwestern Iran¡ has resulted in definition of 6 microfacies sedimentary types. These data suggested that the middle Creataceous sediments in the studied area were predominantly deposited in two subenviornments of patch organic barrier and lagoon corresponding to inner and shallow a homoclinal ramp. In addition¡ using petrophysical logs in the studied well¡ 10 electrical facies were determined. By analyzing the data petrophysical in Geolog software¡ 10 electerical facies were optimized and then their number was reduced to six. According to good adaptation of optimized electerical facies with sedimentary microfacies¡ we would generalized obtained dresults to all parts of the Sarvak Formation. Study of porosity changes in the electrical diagrams such as CGR corrected Gamma¡ and sonic curves in mentioned well¡ indicated a significant reduction in facies porosity of 1 to 6. In addition¡ the results showed that the reservoir quality reductionin studied microfacies is corresponded to Bioclastic Rudist debris floatstone/ Rudstone¡ Benthic foraminifera Rudist debris wackestone / packstone¡ Benthic Foraminifera peloid Grainstone/Packstone¡ with High diversity benthic foraminifera wackestone / packstone¡ Peloid bioclastic wackestone /packstone with Low diversity benthic Foraminifera and Mudestone/Wackestone¡ respectively. In this study¡ we concluded that comparison and correlation sedimentary facies with electric microfacies provide an efficient method to study the quality of the hydrocarbon reservoir system that especially can be used in other wells with no core.
  • امیرحسین مردان، عبدالرحیم جواهریان*، مرضیه میرزاخانیان
    کانال ها از انواع رخساره های زمین شناسی می باشند که به دلیل توانایی در ذخیره سیالات هیدروکربنی، در اکتشاف و توسعه میادین هیدروکربنی دارای اهمیت فراوانی می باشند. در سال های اخیر، حجم داده های لرزه ای و همچنین تعداد نشانگرهای لرزه-ای ارائه شده افزایش چشمگیری داشته است که کار مفسرین را برای تفسیر خط به خط داده های لرزه ای با مشکل مواجه کرده-است. برای برطرف نمودن این مشکلات، الگوشناسی و استفاده از نشانگرهای چندگانه به عنوان ابزاری کارآمد در تفسیر رخساره-های لرزه ای معرفی شده اند. روش های k-میانگین، نقشه های خودسازمان ده و نقشه های توپوگرافی مولد از روش های غیرنظارتی می باشند که توانسته اند برای دسته بندی رخساره های لرزه ای مورد استفاده قرار بگیرند. در این مطالعه، توانایی دو الگوریتم k-میانگین و نقشه های خودسازمان ده برای تشخیص کانال های مدفون در داده های لرزه ای مقایسه شده است، از روش تحلیل مولفه اصلی نیز برای به تصویر کشیدن رخساره های موجود در داده لرزه ای مورد استفاده که مربوط به تنگه هرمز می باشد، استفاده شده است. پس از مشخص نمودن نشانگرهای مناسب و اعمال روش های مورد اشاره، روش تحلیل مولفه اصلی به عنوان روشی مناسب جهت تعیین تقریبی تعداد رخساره های لرزه ای موجود در محدوده مورد مطالعه و شناسایی رخساره های کانالی تشخیص داده شد. اگرچه اعمال این الگوریتم ها بر روی پنجره محاسباتی باعث کاهش تفکیک پذیری داده های لرزه ای می گردد ولی نسبت به اعمال آنها بر یک برش زمانی خاص کیفیت بهتری ارائه می کند. با توجه به مطالعات انجام گرفته مشخص گردید یک حوضچه توربیدایتی در شرق و جنوب شرقی منطقه وجود دارد که به دلیل شیب منطقه که ناشی از بالاآمدگی رخساره نمکی در سمت غرب این منطقه می باشد، سیستم کانالی موجود رسوبات را از سمت غرب، به این حوضچه وارد می نمایند.
    کلید واژگان: تحلیل مولفه اصلی, تشخیص کانال, تنگه هرمز, خوشه بندی, یادگیری غیرنظارتی}
    Amir Hossein Mardan, Abdolrahim Javaherian*, Marzieh Mirzakhanian
    Summary In recent years, due to increasing the size of three-dimensional (3-D) seismic data and the number of seismic attributes, it is difficult for interpreters to examine every seismic line and time slice. Pattern recognition techniques as first-hand interpretation tools are used to both address the problem of large size of seismic data and to provide an initial guidance when working on a new seismic data where previous studies and data are limited. Different types of unsupervised learning techniques have recently been used for seismic facies clustering and object detection in seismic data. Among unsupervised learning techniques k-means, self-organizing maps (SOM), generative topographic mapping, and principal component analysis (PCA) are used for facies analysis. In this study, we have applied k-means, SOM, and PCA on a 3-D seismic data volume acquired over the Strait of Hormuz to detect buried channels. Not surprisingly, the most important parameter in this study is the choice of appropriate seismic attributes. Although the PCA is not a clustering technique, it can detect channels in 3-D seismic data more efficiently than the k-means and SOM. According to the dip of the structure, the detected channels are prolonged from the west to the east and the southeast where there is a mini basin within the Mishan Formation.
    Introduction One important class of machine learning tasks is the unsupervised learning. In the unsupervised learning, no labels are given to the learning algorithm, leaving it on its own to find structure in its input. The main task of this learning method is data clustering, but some different tasks such as dimensionality reduction and density estimation are belonged to this category. PCA is a dimensionality reduction technique, which can be used for better visualization of data. After explaining the geology of the study area, we discuss the learning methods, and their workflows. In the next step, we present the chosen attributes, and the learning algorithms applied to the data.
    Methodology and Approaches We have used OpendTect for attribute measurements. After preparing the data, we have applied three unsupervised learning techniques of k-means, SOM, and PCA, on attributes of the 3-D seismic data volume acquired over the Strait of Hormuz. The chosen attributes in this study are spectral decomposition, curvedness, and gray-level cooccurrence matrix (GLCM) homogeneity. First, we have applied the PCA to reduce the dimension of attribute data to 2-D, and then, the k-means and SOM are applied on the data. Next, we have presented the two first principal components of attributes to the RGB color system, and consequently, we found that this method is superior than the k-means and SOM in the illumination of the channels.
    Results and Conclusions Although the PCA method is not a clustering technique, it can detect channels in 3-D seismic data more efficiently than the k-means and SOM clustering methods. According to the dip of structure, these channels are prolonged from the west to the east and to the southeast where there is a mini basin within the Mishan Formation.
    Keywords: Principal Component Analysis, Channel Detection, Strait of Hormuz, Clustering, Unsupervised Learning}
  • محسن شهروزی، احسان اکبری
    به کارگیری روش های تحلیل تاریخچه زمانی مستلزم در اختیار داشتن مجموعه ای از شتاب نگاشت ها است. این زلزله ها باید بیشترین همبستگی با ویژگی های ساختگاه را داشته باشند تا بتوانند نماینده واقع بینانه ای از حرکات زمین طی زلزله در منطقه موردنظر باشند. ازآنجاکه معمولا تعداد کافی ثبت مه لرزه در یک محل موجود نیست با توجه به ویژگی های ساختگاه، می توان تعداد زلزله های مورد نیاز را از فهرست زلزله های رخ داده در نقاط گوناگون دنیا انتخاب کرد. از جمله روش های موجود برای دسته بندی و انتخاب گزینه های مناسب براساس چندین معیار گوناگون، خوشه بندی است. در این مقاله برای انتخاب نگاشت های مناسب با داشتن حتی یک زلزله مبنا در محل از الگوریتم ژنتیک برای بهبود عملکرد نسبت به روش Kمیانگین استفاده شده است. در این شیوه ویژگی های گوناگون زلزله از جمله انرژی ثبت ها، مقادیر اوج حرکت زمین و طیف پاسخ شتاب مدنظر قرار می گیرد و مجموعه زلزله ها با تطبیق حداکثر نسبت به زلزله مبنا تعیین می شوند. در انتها نیز نتایج حاصل از خوشه بندی Kمیانگین و روش فراابتکاری ژنتیک با هم مقایسه شده است که نشان از عملکرد بهتر الگوریتمژنتیک با پیاده سازی ویژه این مقاله در عبور ازبهینه های محلی و حصول خوشه بندی مناسب دارند.
    کلید واژگان: تحلیل تاریخچه زمانی, خوشه بندی, الگوریتم k میانگین, الگوریتم ژنتیک, خوشه بندی بهینه}
    Mohsen Shahrouzi*, Ehsan Akbari
    Summary: Linear and nonlinear time-history analyses are necessary tools for many fields of structural/earthquake engineering including vulnerability analyses and response evaluations. In this regard، one of the most important requirements is the selection of proper acceleration time histories as the analysis input. These records can be obta from natural earthquake records or can be generated synthetically and artificially. The first option is usually preferred to the others since it can provide true information about strong ground shaking characteristics to reflect the source، path، and site effects. These characteristics include several parameters such as earthquake magnitude، epicenter distance، duration، Arias intensity، spectral intensity، soil type and peak ground responses. However، well-known seismic design codes offer their linear design spectra to which the earthquake accelerogram is scaled; instead of direct matching the seismologicalparameters. The number of ground motions recorded at a given site is not generally sufficient; thus، it is required to select other earthquakes from real-world catalogues based on their similarity to the site-specific record (s). However، it is a challenging task to deserve such a similarity due to the existence of several criteria affecting the earthquake characteristics. The present work deals with the problem of selecting a number of appropriate ground motions among an available catalogue in order to best match a given site-specific earthquake record. As an unsupervised solution in this research، clustering techniques were concerned. A set of data in a multi-dimensional space were classified into some clusters in such a way that the objects in every cluster have the most similarity with each other and the least similarity with any object in the other clusters. Here، both deterministic and non-deterministic approaches in such a clustering problem were employed and compared. The method of K-means was selected as a deterministic algorithm due to its popularity and computational efficiency among clustering techniques. A set of input clusters was required to be introduced for this algorithm before its run. However، this method itself was deterministic. Such an initial set is usually chosen by trial-error or randomly. Depending on the initial input clusters، the K-means algorithm reveals different local optima instead of global optimum as the clustering result. In order to overcome such a challenge، a non-deterministic approach was studied as well. In this regard، a Genetic Algorithm، GA، was utilized as a well-trusted metaheuristic among non-deterministic algorithms with the capability of overpassing localresults and approaching to the true global optimum. Proper genetic encoding and operators were developed for the current optimal clustering problem. Consequently، a variety of earthquake characteristics were taken into account in the utilized chromosome including magnitude، epicenteral distance، duration، Arias intensity، spectral intensity، soil type، peak ground responses and a specialized error measure. This measure was defined based on how compatible was the response spectrum of the record with the codified design spectrum as the target. In the present study، average silhouette widths and related profile plot were used to evaluate effectiveness of the proposed clustering processes. Quality of clustering was thus measured taking into account both compactness and separation of the clusters. Consequently، the clustering result corresponding to the maximum amount of the average silhouette bandwidth was announced as the solution. Input-records required for the timehistory analyses، were then selected from the cluster which includeed the target siteassociated earthquake. Using different numbers of clusters، the proposed genetic search stood well superior to the method of K-means in achieving the best clustering for the present problem.
    Keywords: Time history analysis, clustering, K, means algorithm, genetic algorithm, optimal clustering}
  • حسن باقری فرهاد خوشبخت لیلا فضلی
    رخساره الکتریکی، واحدی از رسوبات یک توالی عمودی است که بر اساس قرائت نگارهای چاه پیمایی از واحدهای بالا و پایین خود قابل تفکیک است. برای شناسایی رخساره های الکتریکی توالی دو سازند کنگان و قسمت بالایی سازند دالان، از نگارهای چاه پیمایی با نظارت اطلاعات آنالیز مغزه حفاری چهار چاه (A، B، C و D) در میدان گازی پارس جنوبی استفاده شد. با توجه به این که تنها اطلاعات مغزه چاه A در دسترس بود، ابتدا به بررسی مقاطع نازک تهیه شده از پلاگهای مغزه حفاری در این چاه پرداخته شد که موجب شناسایی 12 ریزرخساره و 7 محیط رسوبی شد. برای شناسایی رخساره های الکتریکی با استفاده از این داده ها روش های خوشه بندی استفاده شد تا پاسخ نگارها و داده های مغزه در دسته های همگن قرار گیرند. در مطالعه حاضر، گونه های سنگی که خصوصیات مخزنی یکسانی دارند با استفاده از نمودار متقاطع تخلخل/تراوایی مغزه شناسایی شدند که بر این اساس 6 گونه سنگی شناسایی شد. پس از دسته بندی و واسنجی گونه های سنگی و ریزرخسار های حاصل از اطلاعات مغزه حفاری، مدلهای MRGC این رخساره ها در نگارهای چاه A نیز شناسایی شدند. مدل بهینه شده در چاه A در چاه های B، C و D به کار گرفته شد تا رخساره های الکتریکی را در این چاه ها که فاقد مغزه بودند شناسایی کند. برای کنترل کیفیت رخساره های پیش بینی شده در این چاه ها، میانگین خواص پتروفیزیکی هر یک از رخساره ها در چاه های مختلف با هم مقایسه گردید. همچنین این رخساره ها در 4 چاه باهم مطابقت داده شدند تا میزان همخوانی آنها با یکدیگر تعیین شود. در نتیجه تعداد 6 رخساره الکتریکی با خواص پتروفیزیکی متفاوت شناسایی شدند که ضعیف ترین کیفیت مخزنی متعلق به رخساره شماره 1 با سنگ شناسی غالب انیدریت لایه ای و بهترین کیفیت مخرنی متعلق به رخساره شماره 6 با سنگ شناسی غالب دولومیت و کلسیت با بافت گرینستونی بود. با توجه به دقت بالای نتایج به دست آمده، مدل به دست آمده در سایر چاه های میدان قابل استفاده است.
    کلید واژگان: رخساره الکتریکی, رخساره رسوبی, خوشه بندی, روش MRGC, نگارهای چاه پیمایی}
    Hasan Bagheri, Farhad Khoshbakht, Leila Fazli
    Electro-facies is a unit of the vertical sediments sequence on the wire-line logs that can be differentiated from the upper and lower units. For detection of the electro-facies interval in Kangan and upper Dalan formations in south Pars Gas Field، wire-line log and core data analysis (wells A، B، C and D) were used. Note، only core data analysis in well A were available. First، thin-Sections study core plugs from this well resulted in the identification of 12 micro-facies and 7 sedimentary environment. For recognition of electro-fasies based on these data، clustering method and core data were used to categories their homogenization of data. In this study، Rock-Types (R-T) that have similar reservoir characteristics were identified using porosity/permeability cross plot from core data; therefore based on these data، 6 Rock-Type were identified. After classification of Rock-Types and micro-facies from the core data، MRGC models of these facies were identified from the wire-line logs in well A. Optimized model in well A were applied in the wells B، C and D to recognized electro-fasies in these wells with no-core data. Average petro-physical properties of each facies in different wells were compared for quality controls of predicted facies. Also facies of 4 wells were correlated to see if they are comparable. As a result، 6 electro-facies were identified with different petro-physical characteristics and the poorest reservoir quality belong to the facies (1) with dominant anhydrite lithology and the best quality reservoir belong to the facies (6) with the dominant dolomite and limetone with grainstone textue. Due to the high accuracy of the results، the suggested model can be used in other wells in this field.
    Keywords: Electro, facies, sedimentary facies, clustering, MRGC method, wire, line logs}
  • ساره صدیق، مهرنوش علی پور شهسواری، حسین معماریان، بهزاد تخم چی
    تعیین لیتو لوژی مخزن از مهم ترین بررسی های مخزنی است که جهت تطابق چاه ها وتشخیص قسمت های تولیدی مخزن به کار می رود بهترین روش در تعیین لیتولوژی استفاده از اطلاعات مغزه وخرده های حفاری است. اما در بسیاری از چاه ها این اطلاعات به صورت کامل وپیوسته موجود نیست. به طور معمول در موارد نبود مغزه نسبت به تخمین لیتو لوژی از داده های پترو فیزیکی با رویکرد خوشه بندی –تخمین است. این روش بر اساس داده های یک چاه اکتشافی از یکی از میادین نفتی جنوب ایران که دارای نتایج آنالیز مغزه بوده توسعه داده شده ونسبت به بهینه سازی پارامتر های مدل اقدام شده است. سپس این مدل بر روی چاه های فاقد فاقد مغزه تعمیم داده شده است. خوشه بندی به عنوان عاملی برای تفکیک داده های چاه به جوامع همگن لیتو لوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد، سپس تخمین در صد کانی ها در هر کدام از این جوامع غالب لیتو لوزیکی صورت گرفته است وبه ترتیب ضرایب همبستگی 93/92%و99/74 %بین داده های وافعی وتخمینی دولومیت وکلسیت در یکی از چاه ها بدست آمده است. نتایج معرف دقت مناسب وقابلیت تعمیم قابل توجه رویکرد است.
    کلید واژگان: مخزن آسماری, خوشه بندی, لیتو لوژی, تخمین گر MLP, خوشه بندی میانگین K داده, خوشه بندی گوستاو سون کسل, ایران}
    Seddighs., Alipoor Shahsavarim., Moamerianh., Tokhmchi, B
    Reservoir lithology determination is one of the main studies used for well correlation and analyzing productive zones of the reservoir. The best way for lithology determination is using core and cutting information. Nevertheless, in most wells these data is not complete and continual, so in these cases usually use well logging for lithology estimation. The purpose of this paper is representing accurate method for lithology estimation of petrophysical well data with Clustering-Estimation approach. This method has been generalized according to one well from one of the oil fields in South of Iran that contains core data. Then this method is generalized in uncored wells. Clustering is used as a way for grouping well data in homogeneous lithology clusters Afterward, percentage of mineral is estimated in each of these clusters. The regression coefficients are calculated 92.93% and 74.99% between real and estimated data respectively for calcite and dolomite in one of the wells. The results with high accuracy show the generalization of this method.
    Keywords: Asmari reservoir, Clustering, Lithology, MLP estimator, K, means clustering, Gustafson, Kessel clustering, Iran}
  • احمد زمانی، مهناز ندایی
    یکی از اساسی ترین مباحث در علوم زمین، تهیه و رسم نقشه های مختلف پهنه بندی زمین ساختی است. روش های مرسوم و متداول در پهنه بندی زمین ساختی نه تنها با قضاوت های ذهنی همراه است، بلکه تفسیر حجم بالای داده ها مشکل و در عمل خارج از توانایی بشر است. برای پرهیز از این نواقص و اشکال ها، روش های علمی رقومی استخراج اطلاعات از داده ها (data mining) می تواند به عنوان ابزاری مفید و مؤثر برای تهیه و رسم نقشه های رقومی جدید در علوم زمین مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله، شبکه عصبی نگاشت خودسامانده (self-organizing map) که یکی از روش های متداول استخراج اطلاعات از داده ها است، برای پهنه بندی رقومی زمین ساختی ایران زمین به کار گرفته شده است. SOM نوعی شبکه عصبی مصنوعی غیرنظارتی (unsupervised artificial neural network) است که برای الگوشناسی (pattern recognition) و خوشه بندی (clustering) داده های چند بعدی به کار می رود. تجسم visualization)) داده های چند بعدی در پدیده نگاشت (feature map) دوبعدی با حفظ توپولوژی (مکان شناسی) (topological-preserving)، از دیگر ویژگی های بارز کاربرد روش SOM در تهیه نقشه های رقومی است که نمایانگر میزان همگنی و تقارب پهنه های تفکیک شده است. اگر چه نقشه های رقومی که در این پژوهش تهیه شده شباهت های بسیاری با نقشه های سنتی (conventional maps) دارد، لکن نقشه های SOM از توانمندی های بهتری برای تفکیک و تفسیر مناطق مختلف برخوردار هستند. روش جدید افزون بر تفکیک پهنه های زمین ساختی، میزان همگنی هر پهنه را نیز مشخص می نماید. مناطق با تاریخچه تحولات زمین شناسی مشابه، صرفنظر از موقعیت جغرافیایی شان، در یک پهنه قرار می گیرند. برای مثال نتایج حاصل از این روش حاکی از آن است که پهنه های لوت و گاوخونی اصفهان نسبت به پهنه های مکران و آذربایجان غربی از درجه همگنی بالاتری برخوردارند. مناطق کپه داغ و راندگی زاگرس نیز با وجود واقع شدن در دو منطقه جغرافیایی متفاوت، برای یک پهنه با ویژگی های مشابه منفک شده اند. افزون بر آن، در نقشه رقومی تهیه شده، پهنه مکران از رشته کوه های خاور ایران و پهنه آذربایجان غربی از رشته کوه های البرز تفکیک شده اند. قابل توجه است که نتایج به دست آمده توسط SOM فقط براساس متغیرهای ژئوفیزیکی، زمین شناسی و لرزه خیزی یاد شده است، بنابراین باید در تعیین شباهت و تمایز بین نقشه های رقومی و زمین ساختی رایج دقت لازم به عمل آید.
    کلید واژگان: پهنه بندی زمین ساختی, خوشه بندی, شبکه عصبی خودسامانده, شبکه های عصبی}
    A. Zamani, M. Nedaei
    One of the basic discussions in geosciences is construction of different tectonic zoning maps. In conventional tectonic zoning, not only the great amounts of subjective judgment are involved but also accurate interpretation of high-dimensional data is so difficult and out of human capability. To alleviate these deficiencies, quantitative scientific methods in data mining domain can be applied as an effective and useful tool to construct the new numerical maps in geosciences. In this paper self-organizing map (SOM) neural network that is one of the common methods in data mining has been applied for numerical tectonic zoning of Iran. SOM is an unsupervised artificial neural network particularly adept at pattern recognition and clustering of high-dimensional data. Visualization of high-dimensional data in two-dimensional topological-preserving feature map is another specific capability of SOM that represent both homogeneity within and similarity between clusters. Although there are some similarities between SOM's numerical maps constructed here and the conventional maps but SOM method is more powerful for identification and interpretation of different zones than conventional methods. Utilizing SOM method enables us not only to evaluate the degree of homogeneity in each zone, but also to separate regions zone that experience similar geological evolutionary despite of their geographical locations. For instance Lut and Gavkhuni zones show more homogeneity than Makran and Azerbayejan zones also Kopeh-Dagh and Zagros are located at different regions, they have similar features. The results obtained here represent separation between Makran from East Iranian Ranges and Western Azerbaijan from Alborz Ranges, too. It is important to recognize that the SOM's results are based purely on the geophysical, geological and seismic features presented previously. So correspondences and differences between the SOM's zones and a given zone based on conventional method must receive careful thought.
  • بهزاد تخمچی، حسین معماریان، حسین احمدی نوبری، بهزاد مشیری
    درزه نگاری در پروژه های اکتشاف نفت و معدن، مطالعات ساختگاهی و زمین شناسی، اهمیت فوق العاده ای دارد. به طور معمول، بسته به هدف از مطالعه درزه ها، ویژگی های مختلفی از آنها به صورت برجا برداشت می شود. برای مثال در مطالعات مخزن، علاوه بر ویژگی های ساختاری، بررسی میزان بازشدگی و پرشدگی درزه ها و شبکه ارتباطی آنها، برای مدل سازی جریان سیال، اهمیت ویژه ای دارد. اما از آنجا که درزه ها ماهیت پیچیده ای دارند، اغلب شناخت آنها بدون رده بندی ممکن نیست. لذا توجه به این نکته ضروری است که در رده بندی درزه ها، از کلیه ویژگی های تاثیر گذار در تفسیر نتایج رده بندی استفاده شود. این در حالی ست که به صورت متداول، حداکثر دو ویژگی شیب و جهت شیب، برای رده بندی درزه ها مورد استفاده قرار می گیرند و دیگر ویژگی ها، نادیده گرفته می شوند. در این مقاله، روشی جدید برای رده بندی درزه ها ارائه شده است. برای بررسی کارایی و مزیت روش جدید، یک مجموعه مصنوعی از درزه ها، شامل 8 دسته درزه ساخته شده است و برای هر درزه، 4 ویژگی شیب، جهت شیب، میزان پرشدگی و نوع پرکننده در نظر گرفته شده است، به گونه ای که جدایش دسته درزه ها بر اساس ویژگی های شیب و جهت شیب ناممکن باشد. سپس برنامه هایی برای استفاده از روش رده بندی بیزین (Bayesian)، نوشته شده و در فضای 4 بعدی نسبت به رده بندی داده های مصنوعی اقدام شده است. به این ترتیب اثبات شده که با دقت بسیار مطلوب تری، کلیه 8 دسته درزه را می توان از هم تفکیک کرد.
    کلید واژگان: درزه, رده بندی, خوشه بندی, ویژگی ها, بیزین}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال