[ Conception de modèles statistiques à variables hydrogéologiques pour la prévision de la profondeur limite d'arrêt de forage d'eau en milieux de socle en Côte d'Ivoire ]
Volume 11, Issue 1, October 2014, Pages 181–197
Amani Michel Kouassi1, Koffi Eugène Kouakou2, Kouao Kabran Roland Kadio3, and Jean Biemi4
1 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
2 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
3 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB) de Yamoussoukro ; Ecole Supérieure des Mines et de Géologie (ESMG) ; Bp: 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
4 Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), 22 Bp: 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
Original language: French
Copyright © 2014 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
The objective of this study is to develop statistical models to predict the depth limit stop of water drilling in crystalline and crystallophyllian rocks using physical parameters of drilling. The study was conducted using data from physical parameters (depth of drilling, depth of the first water supply significant, alteration thickness and thickness of base drilled) from geological units of Archean and Paleoproterozoïcal domains of Ivory Coast. The methodology consisted of first analyze the physical parameters from the simple statistical features and frequency class distribution of these parameters. Then, a normalized principal components analysis (NPCA) was applied for the identification of explanatory variables relevant and expressive of drilling depth limit. Finally, a calibration was performed with a sample of 1,605 wells representing two thirds of the total sample to determine the coefficients of the linear regressions and the associated standard errors. The analysis of the distribution of physical parameters of drilling shows that only the depth of drilling is homogeneous (24.50%) with an average of 68.17 m. The most relevant and expressive variables for predicting the depth limit stop of water drilling in crystalline and crystallophyllian rocks are the depth of the first significant water arrival and the thickness of alteration. The errors associated with the regression coefficients generally low (below 1%) reflect the close relationship between the dependent variables and the explanatory variables. Two models for predicting the depth limit stop of water drilling (PROLIFE models) in crystalline and crystallophyllian rocks were developed.
Author Keywords: Statistical modeling, PROLIFE models, Productivity, Crystalline and crystallophyllian aquifers, NPCA, Calibration, Ivory Coast.
Volume 11, Issue 1, October 2014, Pages 181–197
Amani Michel Kouassi1, Koffi Eugène Kouakou2, Kouao Kabran Roland Kadio3, and Jean Biemi4
1 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
2 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
3 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB) de Yamoussoukro ; Ecole Supérieure des Mines et de Géologie (ESMG) ; Bp: 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
4 Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), 22 Bp: 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
Original language: French
Copyright © 2014 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
The objective of this study is to develop statistical models to predict the depth limit stop of water drilling in crystalline and crystallophyllian rocks using physical parameters of drilling. The study was conducted using data from physical parameters (depth of drilling, depth of the first water supply significant, alteration thickness and thickness of base drilled) from geological units of Archean and Paleoproterozoïcal domains of Ivory Coast. The methodology consisted of first analyze the physical parameters from the simple statistical features and frequency class distribution of these parameters. Then, a normalized principal components analysis (NPCA) was applied for the identification of explanatory variables relevant and expressive of drilling depth limit. Finally, a calibration was performed with a sample of 1,605 wells representing two thirds of the total sample to determine the coefficients of the linear regressions and the associated standard errors. The analysis of the distribution of physical parameters of drilling shows that only the depth of drilling is homogeneous (24.50%) with an average of 68.17 m. The most relevant and expressive variables for predicting the depth limit stop of water drilling in crystalline and crystallophyllian rocks are the depth of the first significant water arrival and the thickness of alteration. The errors associated with the regression coefficients generally low (below 1%) reflect the close relationship between the dependent variables and the explanatory variables. Two models for predicting the depth limit stop of water drilling (PROLIFE models) in crystalline and crystallophyllian rocks were developed.
Author Keywords: Statistical modeling, PROLIFE models, Productivity, Crystalline and crystallophyllian aquifers, NPCA, Calibration, Ivory Coast.
Abstract: (french)
L'objectif de cette étude est de concevoir des modèles statistiques capables de prévoir la profondeur limite d'arrêt de forage d'eau en milieux de socle à partir de paramètres physiques de forage. L'étude a été menée à partir des données de paramètres physiques (profondeur de forage, profondeur de la première arrivée d'eau significative, épaisseur d'altération et épaisseur de socle foré) issues des ensembles géologiques des domaines archéen et paléoprotérozoïque de Côte d'Ivoire. La méthodologie a consisté d'abord à analyser les paramètres physiques utilisés à partir des caractéristiques statistiques simples et des fréquences de distribution des classes de ces paramètres. Ensuite, une analyse en composantes principales normées (ACPN) a été appliquée pour l'identification des variables explicatives pertinentes et expressives de la profondeur limite de forage. Enfin, un calage a été effectué avec un échantillon de 1605 forages représentant les 2/3 de l'échantillon total afin de déterminer les coefficients des régressions linéaires et les erreurs-types associées. L'analyse de la distribution des données de forage montre que seule la profondeur des forages est homogène (24,50%) avec une moyenne de 68,17 m. Les variables les plus pertinentes et expressives pour la prévision de la profondeur limite de forage d'eau en milieux de socle cristallin et cristallophyllien sont la profondeur de la première arrivée d'eau significative et l'épaisseur d'altération. Les erreurs-types associées aux coefficients de régression généralement faibles (inférieures à 1%) traduisent des relations étroites entre les variables expliquées et les variables explicatives. Deux modèles de prévision de la profondeur limite d'arrêt de forage d'eau (modèles PROLIFE) en milieux de socle cristallin et cristallophyllien ont été développés.
Author Keywords: Modélisation statistique, Modèles PROLIFE, Productivité, Aquifères de socle, ACPN, Calage, Côte d'Ivoire.
How to Cite this Article
Amani Michel Kouassi, Koffi Eugène Kouakou, Kouao Kabran Roland Kadio, and Jean Biemi, “Design of statistical models using hydrogeological variables for predicting the depth limit stop of water drilling in crystalline and crystallophyllian rocks in Ivory Coast,” International Journal of Innovation and Scientific Research, vol. 11, no. 1, pp. 181–197, October 2014.
