К.Т. Тынчеров – д.т.н., профессор, 

зав. кафедрой «Информационные технологии, математика и естественные науки»,  филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета (г. Октябрьский)

E-mail: academic-mvd@mail.ru

В.Ш. Мухаметшин – д.г.-м.н., профессор, 

зав. кафедрой «Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений»,  филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета (г. Октябрьский) E-mail: vsh@of.ugntu.ru

М.В. Селиванова – магистрант, 

кафедра «Информационные технологии, математика и естественные науки», 

филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета (г. Октябрьский) E-mail: selivanovamara@gmail.com

Постановка проблемы. В нефтегазовой промышленности при строительстве скважин (ориентированном бурении) и разработке месторождений одной из проблем является большое количество промысловой информации, которую необходимо передавать на диспетчерские пункты с применением различных каналов связи. При этом важную роль играет обеспечение надежности передачи информации. Достижение высокой надежности передачи информации, то есть обеспечение достоверности ее восстановления на приемном конце линии передачи, обеспечивается не столько совершенствованием технических средств передачи информации, сколько применением различных способов кодирования информации. Объясняется это тем, что любое возможное повышение надежности бывает слишком дорого и порой требует разработки сложных защитных мероприятий. Правильно выбранный способ кодирования способен обеспечить наибольшую устойчивость к возможным случайным искажениям. Для этого осуществляется обработка принятой информации, что, в свою очередь, предполагает исключить внесенные в нее помехи, очистить сигнал от ошибок и достигнуть соответствия тому, что было отправлено с передающего конца линии. Наибольшей привлекательностью в задачах обеспечения высокой надежности передачи сигналов обладает помехоустойчивый код в системе вычетов (система остаточных классов). Данная система с высокой эффективностью применяется в алгоритмах цифровой обработки сигналов, основанных на большом объеме таких вычислительных операций, как сложение и умножение. Именно поэтому задача обеспечения высокой надежности каналов связи для передачи информации об ориентированном бурении и состоянии скважин по множеству геофизических и телеметрических параметров представляется актуальной для современных нефтегазовых комплексов.

Цель. Рассмотреть возможности корректирующих линейных кодов системы вычетов с точки зрения их пригодности к обеспечению достоверности передаваемых телеметрических сигналов за счет обнаружения и исправления возникающих искажений.

Результаты.Исследованы необходимые и достаточные условия для реализации алгоритма коррекции ошибок методом исключения искаженного модуля.

Практическая значимость. Полученные результаты позволят значительно повысить достоверность передаваемой по различным каналам связи информации о телеметрии, навигации и геофизических исследованиях скважин даже в осложненных помехами условиях. Статья может быть полезна специалистам в области цифровой обработки сигналов, помехоустойчивого кодирования, радиосвязи, разработки нефтяных и газовых месторождений, аспирантам и студентам.

1. Yakupov R.F., Mukhametshin V.S., Tyncherov K.T. Filtration model of oil coning in a bottom water-drive reservoir // Periodico Tche Quimica. 2018. V. 15. № 30. P. 725−733.
2. Поляков В.Н., Зейгман Ю.В., Котенёв Ю.А., Мухаметшин В.В., Султанов Ш.Х., Чижов А.П. Системное решение технологических проблем заканчивания строительства скважин // Нанотехнологии в строительстве. 2018. Т. 10. № 1. С. 72−87.
3. Мухаметшин В.В., Андреев В.Е. Повышение эффективности оценки результативности технологий, направленных на расширение использования ресурсной базы месторождений с трудноизвлекаемыми запасами // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 8. С. 30−36.
4. Рогачев М.К., Мухаметшин В.В. Контроль и регулирование процесса солянокислотного воздействия на призабойную зону скважин по геолого-промысловым данным // Записки Горного института. 2018. Т. 231. С. 275−280.
5. Акушский И.Я., Юдицкий Д.И. Машинная арифметика в остаточных классах. М.: Сов. радио. 1968. 439 с.
6. Червяков Н.И., Тынчеров К.Т., Велигоша А.В. Высокоскоростная цифровая обработка сигналов с использованием непозиционной арифметики // Радиотехника. 1997. № 10. С. 23−27.
7. Donald E. Knuth Supernatural numbers // The Mathematical Gardner / Ed. by David A. Klarner. 1981. P. 310−325.
8. Clenshaw C.W. and Olver F.W.J. Beyond floating point // J. Assoc. Comput. Mach. 1984. № 31. P. 319−328.
9. Clenshaw C.W., Lozier D.W., Olver F.W.J. and Turner P.R. Generalized exponential and logarithmic functions // Comput. Math. Appl. 1986. № 12B. P. 1091−1101.
10. Clenshaw C.W., Olver F.W.J. and Turner P.R. Level-index arithmetic: an introductory survey // Numerical Analysis and Parallel Processing / Ed. by P.R. Turner. Springer-Verlag. Lecture Notes in Mathematics. 1987. № 1397. P. 95−168.
11. Clenshaw C.W. and Olver F.W.J. Level-index arithmetic operations // SIAM J. Num. Anal. 1987. № 24, 2 (Apr.). P. 470−485.
12. Clenshaw C.W. and Turner P.R. The symmetric level-index system // IMA J. Numer. Anal. 1988. № 8. P. 517−526.
13. Peter R. Turner A software implementation of SLI arithmetic // In Proc. 9th Symp. on Computer Arithmetic. IEEE Computer Society Press. 1989. P. 18−24.
14. Lozier D.W. and Olver F.W.J. Closure and precision in level-index arithmetic // SIAM J. Numer. Anal. 1990. № 27. P. 1295−1304. (In this paper he shows that arithmetic using the four standard operators is closed in a level-index system with level <= 6 and mantissa <= 5,500,000 bits.).
15. Tyncherov K.T., Mukhametshin V.Sh., Khuzina L.B. Method to control and correct telemtry well information in the basis of residue number system // Journal of fundamental and applied sciences J Fundam Appl Sci. 2017. № 9(2S). P. 1370−1374.
16. Tyncherov K.T., Chervyakov N.I., Selivanova M.V., Kalmykov I.A. Method of increasing the reliability of telemetric well information transmitted by the wireless communication channel // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2018. № 329(3). P. 36−43.
17. Tyncherov K.T., Selivanova M.V. Method of correction of telemetric well information in the basis of the system of residual classes with one control basis // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2018. № 329(3). P. 36−43.
18. Chervyakov N.I. et al. The architecture of a fault-tolerant modular neurocomputer based on modular number projections // Neurocomputing. 2017.
19. Chervyakov N.I. et al. Residue-to-binary conversion for general moduli sets based on approximate Chinese remainder theorem // International Journal of Computer Mathematics. 2017. V. 94. № 9. P. 1833−1849.
20. Chervyakov N.I. et al. An efficient method of error correction in fault-tolerant modular neurocomputers // Neurocomputing. 2016. V. 205. P. 32−44.
21. Chervyakov N.I. et al. Comparison of modular numbers based on the chinese remainder theorem with fractional values // Automatic Control and Computer Sciences. 2015. V. 49. № 6. P. 354−365.
22. Chervyakov N.I. et al. An approximate method for comparing modular numbers and its application to the division of numbers in residue number systems // Cybernetics and Systems Analysis. 2014. V. 50. № 6. P. 977−984.
23. Chervyakov N.I., Lyakhov P.A., Babenko M.G. Digital filtering of images in a residue number system using finite-field wavelets // Automatic Control and Computer Sciences. 2014. V. 48. № 3. P. 180−189.
24. Hosseinzadeh M., Jassbi S.J. and Navi K. A Novel Multiple Valued Logic OHRNS Moduli in Adder Circuit // International Conference on Engineering and Technology. 2007. № 25. P. 128−132.
25. Goel S., Kumar A. and Bayoumi M.A. Design of Robust, Energy-Efficient Full Adders for Deep-Submicrometer Design Using Hybrid-CMOS Logic Style // IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems. 2006. № 14(12).
26. Hassoune I., Flandre D., O’Connor I. and Legat J.D. ULPFA: A New Efficient Design of a PowerAware Full Adder // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. 2010. № 57(8).