Системный анализ определения погрешностей при формировании скан-образов каротажных диаграмм для интерпретации геофизических исследований скважин

Актуальность темы. При автоматизированной обработке данных геофизических исследований скважин (ГИС) используется качественная исходная информация. До изобретения цифровых регистраторов каротажной информации качество оцифровки данных ГИС, в первую очередь, зависело от ввода информации с архивных бумажных лент в ЭВМ. На современном этапе данные геофизических исследований скважин сканируются, т.е. в процессе сканирования создается цифровая копия, которая затем загружается в персональный компьютер и обрабатывается. Процесс сканирования осуществляют рулонные (протяжные) сканеры. На рынке современной техники представлено огромное количество разнообразных моделей рулонных сканирующих устройств, которые разнятся функциональностью, качеством, быстродействием, оптическим разрешением, максимально возможной шириной бумажной ленты и другими важными характеристиками. Даже при таком изобилии сканирующих устройств невозможно найти совершенный рулонный сканер. При оцифровке данных ГИС с помощью подобных сканеров часто возникают проблемы, которые невозможно устранить заменой одного сканера на другой. 

К наиболее серьезным проблемам, которые могут повлиять на данные геофизических исследований скважин, относятся: некачественная бумага, смешение бумажных носителей, износ детален и механизмов устройства сканера, отвечающего за подачу лент. Для исключения искажений данных геофизических исследований скважин необходимо разработать меры по контролю процесса сканирования данных ГИС, связанных с качеством сканирования, анализом и выявлением систематических и случайных помех. 

Для изучения случайных помех, которые могут повлиять на качество данные геофизических исследований скважин, в работе использованы методы теории вероятностей и случайных функций. Методы и подходы, проверенные на практике и обоснованные в работе, позволят стать основой для разработки последующих механизмов предотвращения помех при автоматизированной обработке данных ГИС. 

Совершенствование технологии оцифровки каротажных диаграмм с твфдого носителя и усфанение влияния помех гри их регистрации и считывании для формирования скан образов в цифровой форме являегся по-прежнему актуальной проблемой. 

Область исследования. Диссертационная работа выполнена в соответствии с пунктами 5. «Разработка специального математического и алгоритмического обеспечения систем анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации» и 9. «Разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации технических объектов» паспорта специальности 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в науке и технике). Объектом исследования является технологии компьютерного моделирования и оцифровки каротажных диаграмм на основе информационноизмерительной и управляющей системы.

Предметом исследования являются математические и профаммноинструментальные средства оценки точности оцифровки при сканировании каротажных диафамм. 

Цель работы заключается в проведении комплексных исследований, направленных на создание информационно-измерительной и управляющей системы (ИИУС) для оцифровки каротажных кривых с бумажного носителя, разработку методики статистического анализа случайных помех при сканировании кривых, которые представимы в виде суперпозиции общего числа неслучайных незатухающих периодичностей и стационарного случайного процесса, а также разработку технических средств устранения пофешностей транспортирования бумажного носителя и алгоритмов коррекции скан-образов.

Научная новизна полученных в работе результатов определяется впервые проведенным комплексом исследований, направленных на создание новых научно обоснованных аналитических и технических решений, положенных в основу разработки ИИУС для повышения качества оцифровки каротажных данных, а именно: 

построена математическая модель для оценки точности сканирования при оцифровке каротажных диаграмм, включающая выражения и зависимости для оптимальной оценки формы каротажш.1х кривых; 

представлена методика выделения поперечных перемещений бумажного носителя с каротажными кривыми во время сканирования с помощью серии узких датчиков, которые расположены на одинаковом расстоянии друг от друг а; 

решена задача оптимальной оценки поперечного перемещения движущейся бумаги с записанной на ней каротажной кривой по непрерывной и дискретной реализациям случайного процесса, представленного как суммы значений поперечного смещения и случайной ошибхси; 

разработана методика для статистического анализа случайных помех, образующихся при сканировании каротажных диафамм с помощью сканеров, которая позволяет определять характеристики, необходимые для анализа потерь качества; 

разработаны технические устройства и профаммное обеспечение, интефированные с рулонными сканерами, предназначенные для диагностики и выявления программных ошибок и сбоев при анализе точности процесса сканирования. <...>