geophystechГеофизические технологииRussian Journal of Geophysical Technologies2619-1563IPGG SB RAS10.18303/2619-1563-2024-2-4geophystech-353Research ArticleСтатьиТестирование алгоритма определения скоростной модели верхней части среды по временам первых вступленийTesting the algorithm for determining the velocity model of the upper part of the medium based on the first times arrivalshttps://orcid.org/0000-0003-4203-2740МитрофановГ. М.MitrofanovG. M.

МИТРОФАНОВ Георгий Михайлович – доктор физико-математических наук, главный научныйсотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630073, Новосибирск, просп. К. Маркса, 20

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090;  Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090; K. Marks Ave., 20, Novosibirsk, 630073

MitrofanovGM@ipgg.sbras.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7752-5898ЧернышовГ. С.ChernyshovG. S.

ЧЕРНЫШОВ Глеб Станиславович – научный сотрудник лаборатории динамических проблемсейсмики

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090;  Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090

https://orcid.org/0000-0001-8368-1144КамашевА. М.KamashevA. M.

КАМАШЕВ Александр Максимович – научный сотрудник лаборатории динамических проблемсейсмики

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090;  Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090

https://orcid.org/0000-0003-4928-342XНикитинА. А.NikitinA. A.

НИКИТИН Александр Алексеевич – научный сотрудник лаборатории динамических проблемсейсмики

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090;  Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090

https://orcid.org/0000-0003-1217-5599МосягинЕ. В.MosyaginE. V.

МОСЯГИН Евгений Вячеславович – начальник отдела обработки и интерпретации данныхсейсморазведки

630091, Новосибирск, Красный просп., 67

Krasny Ave., 67, Novosibirsk, 630091

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет; Новосибирский государственный технический университетРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS; Novosibirsk State University; Novosibirsk State Technical UniversityRussian FederationИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университетРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS; Novosibirsk State UniversityRussian FederationСибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырьяРоссияSiberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral ResourcesRussian Federation20243108202402416Copyright © Митрофанов Г.М., Чернышов Г.С., Камашев А.М., Никитин А.А., Мосягин Е.В., 20242024Митрофанов Г.М., Чернышов Г.С., Камашев А.М., Никитин А.А., Мосягин Е.В.Mitrofanov G.M., Chernyshov G.S., Kamashev A.M., Nikitin A.A., Mosyagin E.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjgt.ru/jour/article/view/353

Приведены результаты тестирования алгоритма и созданного на его основе программного модуля. Алгоритм позволяет построить скоростную модель верхней части разреза по временам первых вступлений сейсмических сигналов, относящихся к рефрагированным волнам. В модуле реализовано две возможности определения времен, используемых при решении целевой задачи. Первая предполагает определение времен перед работой модуля. Вторая реализует автоматическое снятие времен по исходным сейсмограммам с применением нейронных сетей.

The results of testing the algorithm and the software module created on its basis are presented. The algorithm allows us to build a velocity model of the medium upper part using the times of the first arrivals of seismic signals related to refracted waves. The module implements two possibilities of these times determination. The first involves determining the times before the module is starting. The second implements the automatic determination of such times from the original seismograms using neural networks.

скоростная модель средысейсморазведкавремена первых вступленийсейсмическая томографияучет скоростных вариаций в верхней части разрезаvelocity model of mediumseismic explorationfirst arrival timesseismic tomographyaccounting for velocity variations in the upper part of the sectionработа выполнена в рамках государственного задания по проекту FWZZ-2022-0017.The study was carried out as part of government assignment to the Russian Academy of Sciences in basic research, Project FWZZ-2022-0017ReferencesБеляшов А.В., Суворов В.Д., Мельник Е.А. Сейсмическое изучение верхней части разреза на участке Семипалатинского ядерного испытательного полигона // Технологии сейсморазведки. 2013. № 3. С. 64–75.Belyashov A.V., Suvorov V.D., Melnik E.A. Seismic study of the Semipalatinsk test site area near-surface section // Seismic Technologies. 2013. Vol. 3. P. 64–75.Епинатьева А.М., Голошубин Г.М., Литвин А.П., Павленкин А.Д., Петрашень Г.И., Старобинец А.Е., Шнеерсон М.Б. Метод преломленных волн / Под ред. А.М. Епинатьевой. М.: Недра, 1990. 296 с.Chernyshov G.S., Goreyavchev N.A., Matveev A.S., Litvichenko D.A., Duchkov A.A., Mitrofanov G.M. Velocity model determining on refracted wave data for accounting of variations in upper part of seismic-geological section // Data Science in Oil and Gas. 2nd Scientific and Practical Conference. Novosibirsk, 2021. P. 1–5.Пузырев Н.Н. Методы сейсмических исследований. Новосибирск: Наука, 1992. 236 c.Chernyshov G.S., Duchkov A.A., Loginov G.N., Litvichenko D.A., Nikitin A.A. An approach to constructing a layered near-surface velocity model based on the first break times // Oil Industry. 2022. Vol. 1. P. 26–31. doi:10.24887/0028-2448-2022-1-26-31.Селезнев В.С. К интерпретации временных полей преломленных волн в случае многослойных сред // Геология и геофизика. 1977. № 4. С. 93–105.Chernyshov G.S., Duchkov A.A., Koulakov I.Yu. Choosing optimal model parameterization for improving the accuracy of refraction seismic tomography // Near Surface Geophysics. 2022. Vol. 20 (2). P. 135–146. doi:10.1002/nsg.12196.Соловьев В.М. Повышение информативности глубинных сейсмических исследований при использовании динамических характеристик P- и S-волн // Развитие вибросейсмических исследований земной коры в Сибири: Сб. научн трудов. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 1989. С. 163–170.Epinatieva A.M., Goloshubin G.M., Litvin A.P., Pavlenkin A.D., Petrashen G.I., Starobinets A.E., Shneerson M.B. Seismic refraction method [in Russian]. Nedra, Moscow, 1990. 296 p.Сысоев А.П. Прикладные задачи компенсации неоднородности верхней части разреза при обработке и интерпретации сейсмических данных. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2011. 90 с.Herglotz G. Über das Benndorfsche Problem der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Erdbebenstrahlen // Zeitschrift für Geophysik. 1907. Vol. 8. P. 145–147.Чернышов Г.С., Гореявчев Н.А., Матвеев А.С., Дучков А.А., Митрофанов Г.М., Литвиченко Д.А. Построение скоростной модели по данным рефрагированных волн для учета неоднородной ВЧР // Интеллектуальный анализ данных в нефтегазовой отрасли. Вторая региональная конференция EAGE в России и странах СНГ. Новосибирск, 2021. С. 1–5.Koulakov I. Code PROFIT for forward modeling and tomographic inversion based on active refraction seismic profiling data. Novosibirsk, 2009. 46 p.Чернышов Г.С., Дучков А.А., Логинов Г.Н., Литвиченко Д.А., Никитин А.А. Подход к построению слоистой скоростной модели верхней части разреза по данным времен первых вступлений // Нефтяное хозяйство. 2022. № 1. С. 26–31. doi:10.24887/0028-2448-2022-1-26-31.Loginov G.N., Duchkov A.A., Litvichenko D.A., Alyamkin S.A. Convolution neural network application for first break picking for land seismic data // Geophysical Prospecting. 2022. Vol. 70 (7). P. 1093–1115, doi:10.1111/1365-2478.13192.Chernyshov G.S., Duchkov A.A., Koulakov I.Yu. Choosing optimal model parameterization for improving the accuracy of refraction seismic tomography // Near Surface Geophysics. 2022. Vol. 20 (2). P. 135–146. doi:10.1002/nsg.12196.Loginov G., Duchkov A., Litvichenko D.A., Alyamkin S.A. The first-break detection for real seismic data with use of convolutional neural network // 81st EAGE Conference and Exhibition 2019. EAGE Publications BV, 2019. Vol. 2019. P. 1–5. doi:10.3997/2214-4609.201901614.Herglotz G. Über das Benndorfsche Problem der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Erdbebenstrahlen // Zeitschrift für Geophysik. 1907. Vol. 8. P. 145–147.Nikitin A.A., Serdyukov A.S., Duchkov A.A. Cache-efficient parallel eikonal solver for multicore CPUs // Computational Geosciences. 2018. Vol. 22. P. 775–787. doi:10.1007/s10596-018-9725-9.Koulakov I. Code PROFIT for forward modeling and tomographic inversion based on active refraction seismic profiling data. Novosibirsk, 2009. 46 p.Puzyrev N.N. Seismic methods [in Russian]. Nauka, Novosibirsk, 1992. 236 p.Loginov G., Duchkov A., Litvichenko D.A., Alyamkin S.A. The first-break detection for real seismic data with use of convolutional neural network // 81st EAGE Conference and Exhibition 2019. EAGE Publications BV, 2019. Vol. 2019. P. 1–5. doi:10.3997/2214-4609.201901614.Seismic tomography: with applications in global seismology and exploration geophysics / Nolet G. (Ed.). Vol. 5. Springer Science & Business Media, 2012. 385 p.Loginov G.N., Duchkov A.A., Litvichenko D.A., Alyamkin S.A. Convolution neural network application for first break picking for land seismic data // Geophysical Prospecting. 2022. Vol. 70 (7). P. 1093–1115, doi:10.1111/1365-2478.13192.Seleznev V.S. On interpretation of the time fields of refracted waves in the case of multilaminar media // Soviet Geology and Geophysics. 1977. Vol. 4. P. 93–105.Nikitin A.A., Serdyukov A.S., Duchkov A.A. Cache-efficient parallel eikonal solver for multicore CPUs // Computational Geosciences. 2018. Vol. 22. P. 775–787. doi:10.1007/s10596-018-9725-9.Solov'ev V.M. Increasing the information content of deep seismic studies using the dynamic characteristics of Pand S-waves // Development of vibroseismic studies of the Earth's crust in Siberia [in Russian]. Novosibirsk, 1989. P. 163–170.Seismic tomography: with applications in global seismology and exploration geophysics / Nolet G. (Ed.). Vol. 5. Springer Science & Business Media, 2012. 385 p.Sysoev A.P. Applied problems of compensating for the heterogeneity of the upper part of the section when processing and interpreting seismic data [in Russian]. IPGG SB RAS, Novosibirsk, 2011. 90 p.Wiechert E. Bestimmung des Weges der Erdbebenwellen im Erdinnern. I. Theoretisches // Zeitschrift für Physik. Vol. 11. P. 294–304.Wiechert E. Bestimmung des Weges der Erdbebenwellen im Erdinnern. I. Theoretisches // Zeitschrift für Physik. Vol. 11. P. 294–304.Yilmaz Ö. Seismic data analysis. SEG, Tulsa, 2001. Vol. 1. 1809 p.Yilmaz Ö. Seismic data analysis. SEG, Tulsa, 2001. Vol. 1. 1809 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.