Автоматизация межскважинной корреляции с использованием алгоритма динамической трансформации временной шкалы: опыт применения

Сведения об авторах
  • ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», Пермь, Российская Федерация
  • ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», Пермь, Российская Федерация

Аннотация

Представлен подход к автоматизации межскважинной корреляции, основанный на алгоритме динамической трансформации временной шкалы Dynamic Time Warping. Данный метод является эффективным инструментом для анализа и сравнения временных рядов (в данном случае каротажных кривых). Описаны ключевые этапы реализации данного подхода, начиная с предварительной подготовки данных: выбор наиболее информативных кривых геофизических исследований скважин, обработка пропусков, сглаживание и стандартизация данных. Затем применяются методы кластеризации (например, k-means с использованием PCA) для определения эталонных скважин, которые охватывают все возможные варианты поведения кривых геофизических исследований скважин из имеющихся данных. На следующем этапе используется алгоритм Dynamic Time Warping для вычисления сходства между эталонными и целевыми скважинами, что позволяет найти оптимальное соответствие между ними. Наконец, выполняется прогнозирование положения пластопересечений в целевых скважинах на основе экспертных отметок в эталонных скважинах. Опыт применения показал высокую согласованность результатов алгоритма с экспертными оценками в 85 % случаев, подтверждая его эффективность. Отмечены расхождения, которые в ряде случаев были вызваны субъективными факторами при экспертной интерпретации, в то время как алгоритм Dynamic Time Warping продемонстрировал эффективность в правильном распознавании заданных ему шаблонов поведения кривых геофизических исследований скважин. Предложенный подход не только повышает точность и объективность интерпретации данных, но и служит инструментом для выявления и коррекции субъективных ошибок, связанных с человеческим фактором. Это особенно важно при работе с большими объемами данных, где традиционные методы анализа становятся крайне трудоемкими и уязвимыми для ошибок. Таким образом, использование Dynamic Time Warping открывает новые возможности для автоматизации процессов анализа и корреляции данных в геофизических исследованиях, способствуя повышению эффективности работы специалистов в данной области.

Ключевые слова

межскважинная корреляцияавтоматическая корреляция скважинавтокорреляцияГИСкаротажгеофизикаалгоритм динамической трансформации временной шкалыалгоритмпрограммированиекластеризацияанализ данныхстатистикаобработка данных

Литература

  1. 1.Keogh, E. Scaling up Dynamic Time Warping for Datamining Applications / E. Keogh, M. Pazzani // Proceedings of the 6th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining. – 2002. – P. 285–289. DOI: 10.1145/347090.347153 Scholar
  2. 2.Scikit-learn: Machine learning in Python / F. Pedregosa, G. Varoquaux, A. Gramfort [et al.]// Journal of Machine Learning Research, – 2011. – No. 12. – P. 2825–2830. DOI: 10.48550/arXiv.1201.0490 Scholar
  3. 3.McKinney, W. Data structures for statistical computing in Python / W. McKinney // Proceedings of the 9th Python in Science Conference, – 2010. – P. 1–6. DOI: 10.25080/Majora-92bf1922-00a Scholar
  4. 4.Hunter, J.D. Matplotlib: A 2D graphics environment / J.D. Hunter // Computing in Science & Engineering. – 2007. – No. 9 (3). – P. 90–95. Scholar
  5. 5.Семенов, И.А. Использование возможностей библиотеки Matplotlib для визуализации данных в работе инженеров и исследователей / И.А. Семенов, М.Д. Шишкин // Современные технологии и научно-технический прогресс. – 2024.– № 11. – С. 169–170. Scholar
  6. 6.Таршхоева, Ж.Т. Язык программирования Python. Библиотеки Python / Ж.Т. Таршхоева // Молодой ученый. – 2021. – № 5 (347). – С. 20–21. Scholar
  7. 7.Галимуллин, Н.Р. Python: использование Python для автоматизации повседневных задач / Н.Р. Галимуллин // Экономика и управление: проблемы, решения. – 2024. – Т. 9, № 9 (150). – С. 69–76. DOI: 10.36871/ek.up.p.r.2024.09.09.010 Scholar
  8. 8.Ефремов, Е.А. Разработка графических интерфейсов с помощью графической библиотеки Tkinter / Е.А. Ефремов // Молодежный научно-технический вестник. – 2017. – № 6. – С. 44. Scholar
  9. 9.Дрянкова, Д.А. Обработка пропущенных значений и дубликатов в данных с помощью библиотеки Pandas для языка программирования Python / Д.А. Дрянкова // Дневник науки. – 2023. – № 6 (78). DOI: 10.51691/2541-8327_2023_6_11 Scholar
  10. 10.Van der Walt, S. The NumPy array: A structure for efficient numerical computation / S. Van der Walt, S.C. Colbert, G. Varoquaux // Computing in Science & Engineering. – 2011. – No. 13(2). – P. 22–30. DOI: 10.1109/MCSE.2011.37 Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (Том 25, № 2, 2025)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
01.04.2025
В выпуске
01.04.2025
Выпуск
Том 25, № 2 (2025)
Поделиться