Алгоритмы определения скоростного строения верхней части геологического разреза на основе помехоустойчивого спектрального анализа многоканальных данных поверхностных волн и обращения дисперсионных кривых фазовых скоростей с применением искусственной нейронной сети

Объект исследования – метод многоканального анализа сейсмических поверхностных волн (MASW) на предмет развития его программно-алгоритмического обеспечения и использования для определения скоростного строения верхней части геологического разреза (ВЧР). Цель исследования – развитие программно-алгоритмического обеспечения MASW за счёт использования частотно-временной фильтрации сейсмограмм и искусственных нейронных сетей (ИНС) для повышения точности и скорости решения обратной задачи. Методы исследования: численные и полевые сейсмические эксперименты, методы спектрального анализа данных и решения обратной задачи сейсмики. Достигнутые результаты: 1. разработан алгоритм помехоустойчивого построения дисперсионных кривых поверхностных волн путём фильтрации сейсмических данных в частотно-временном пространстве; 2. разработан алгоритм решения обратной задачи обращением дисперсионных кривых поверхностных волн с ограничением диапазонов возможных решений и использованием ИНС с подобранной архитектурой. Разработанные алгоритмы являются оригинальными и реализованы в виде научно-исследовательской версии программного обеспечения; разработаны способ оптимизации выбора параметризации скоростной модели по построенной дисперсионной кривой и способ настройки архитектуры ИНС. Определено скоростное строение ВЧР: для месторождения углеводородов Западной Сибири, вдоль профиля в районе д. Бурмистрово, для Урского хвострохранилища в Кемеровской области. Использование разработанных алгоритмов значительно повышает точность и скорость решения обратной задачи метода MASW. Область применения – 4D экспресс-мониторинг грунтов, решение прикладных задач инженерной и нефтегазовой сейсморазведки.