Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

09.06 Обратные задачи сейсмоакустики

 

Гусева Е.К., Голубев В.И., Муратов М.В., Петров И.Б. «Численное решение прямых задач сейсморазведки в условиях вечной мерзлоты» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 61-66 (2023)

Сегодня богатый углеводородами Арктический регион вызывает всё больше интереса у исследователей. Ежегодно добываются значительные запасы нефти и газа, обнаруживаются новые залежи. Стандартным методом получения информации о структуре подповерхностного пространства и залежах полезных ископаемых является сейсморазведка. Однако, северный регион имеет свою специфику, заключающуюся в наличие пластов многолетней мерзлоты, которые могут содержать ледовые включения. В работе изучаются процессы распространения сейсмических волн сквозь мёрзлый грунт. В работе рассмотрены двумерные постановки задач с криволинейными границами между отдельными слоями модели, включающие: ледовый слой, ледовые резервуары, а также резервуар с метаном. Была построена шельфовая модель, основанная на добавлении водного слоя. Для описания динамической задачи использовалась определяющая система уравнений линейной теории упругости. Её численное решение строилось с помощью сеточно-характеристического метода на структурированных сетках. Рассматривалась задача с точечным источником сигнала в виде импульса Рикера с частотой 30 Гц. Его пространственное положение варьировалось: в слое вечной мерзлоты, у поверхности воды, на морском дне. Результатами проведённых расчётов являются волновые картины в последовательные моменты времени.

Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 61-66 (2023) | Рубрики: 04.16 09.05 09.06

 

Голубев В.И., Никитин И.С., Екименко А.В. «Расчёт сейсмического отклика от трещиноватого геологического объекта на примере модели Marmousi2» Актуальные проблемы прикладной математики и механики. Тезисы докладов X Всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти академика А.Ф. Сидорова и 100-летию Уральского федерального университета. Абрау-Дюрсо, 01–06 сентября 2020 г., с. 22-23 (2020)

Актуальные проблемы прикладной математики и механики. Тезисы докладов X Всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти академика А.Ф. Сидорова и 100-летию Уральского федерального университета. Абрау-Дюрсо, 01–06 сентября 2020 г., с. 22-23 (2020) | Рубрики: 09.04 09.05 09.06

 

Яблоков А.В., Дергач П.А., Лисейкин А.В., Сердюков А.С. «Алгоритм обработки микросейсм методом H/V для оценки параметров двуслойной скоростной модели на основе расчета эллиптичности поверхностной волны Рэлея» Вопросы инженерной сейсмологии, 51, № 1, с. 95-108 (2024)

Исследование посвящено развитию метода H/V (Накамуры) путем создания графа обработки микросейсмических данных, включающего этапы предварительной фильтрации, накопления амплитудных спектров, расчета частотной зависимости отношения спектров компонент (H/V-кривой) и ее инверсии на основе расчета кривых эллиптичности поверхностной волны Рэлея. В результате применения алгоритма в точке измерения устойчиво определяются значения резонансных частот, глубина залегания кровли коренных пород и скорости поперечной волны в слоях грунтов и фундамента. Диапазоны поиска решения обратной задачи оцениваются с помощью результатов обработки данных активной сейсморазведки методом преломленных и поверхностных волн. В результате обработки H/V-кривых построены карты распределения восстановленных параметров для всей площади вибросейсмического полигона около пос. Быстровка (Новосибирская обл.). Значения глубины залегания кровли фундамента, рассчитанные различными методами сейсморазведки, высоко коррелируют между собой. Карты распределения восстановленных параметров имеют применение для изучения строения верхней части геологического разреза, оценки глубины залегания коренных пород и определения приращения сейсмической интенсивности методом сейсмических жесткостей или расчетом синтетических акселерограмм землетрясений.

Вопросы инженерной сейсмологии, 51, № 1, с. 95-108 (2024) | Рубрики: 09.04 09.05 09.06

 

Яблоков А.В., Моисеев М.В., Сердюков А.С., Литвиченко Д.А. «Алгоритм подавления поверхностных волн на данных 2D сейсморазведки методом главных компонент во временно-частотной области» Геология и геофизика, № 5, с. 742-756 (2023)

Поверхностные волны – основной источник когерентного шума в наземной сейсморазведке, а их подавление является одним из основных этапов обработки данных общей глубинной точки (ОГТ), призванных повысить качество прослеживания однократно отраженных волн на временных разрезах. На практике для шумоподавления используются процедуры из современного программного обеспечения (ПО), основанные на численном моделировании волновых форм. Но они являются слишком ресурсоемкими и имеют большое количество субъективно настраиваемых параметров. Общий недостаток известных алгоритмов – искажение энергии отраженных волн в зоне интерференции с волной-помехой либо неудовлетворительное качество подавления шума. Текущее исследование направлено на усовершенствование алгоритма фильтрации во временно-частотной области методом главных компонент (SKL) с целью преодолеть перечисленные выше ограничения, повысить точность и скорость работы его программной реализации, а также выполнить его апробацию при обработке профильных полевых данных наземной 2D сейсморазведки. Модификация алгоритма заключается в разработке нового способа определения статических поправок для спрямления годографа поверхностной волны в частотно-временной области и в использовании предпроцессинга, на котором предварительно удаляется сигнал отраженных волн. Эти и другие модификации обеспечили ускорение вычислений и повышение качества подавления поверхностно-волновых помех. Кроме того, алгоритм SKL ускорен распараллеливанием вычислений на логические ядра процессора. В работе приведено подробное описание алгоритма, показано его существенное преимущество по сравнению со стандартными методами полосовой и fk-фильтрации, приведено сопоставление результатов обработки полевых данных, полученных процедурой SWANA из ПО «Geovation 2.0» и алгоритмом SKL. Результат, полученный алгоритмом SKL, превосходит процедуру SWANA по качеству фильтрации поверхностной волны и имеет всего четыре настраиваемых параметра (SWANA – 20 параметров).

Геология и геофизика, № 5, с. 742-756 (2023) | Рубрики: 09.04 09.05 09.06

 

Есин Е.И., Василевский А.Н., Бушенкова Н.А. «Пространственные корреляции особенностей рельефа, гравитационного поля и аномалий скоростей сейсмических волн центральной зоны Камчатского региона» Геология и геофизика, № 2, с. 303-318 (2024)

Различные подходы к тектоническому районированию и разные типы (комплексы) используемых данных, на базе которых районирование производится, являют множественность прежде полученных различными авторами тектонических схем Камчатки и Камчатского региона. В данной работе для изучения пространственных связей тектонических проявлений геологических процессов использовался совместный анализ аномалий гравитационного поля, трансформант гравитационного поля и рельефа, магнитного поля и современных сейсмотомографических моделей аномалий скоростей. В результате проведенного исследования была построена тектоническая схема линейно-блокового типа. Полученные линейные структурные элементы хорошо согласуются с данными потенциальных полей, сейсмическими построениями и ранее опубликованными материалами. Показана продуктивность приведенного способа комплексного анализа геофизических полей для выявления их пространственных связей и блоковых структур среды, которые могут послужить основой для конструирования пространственных ограничений для источников гравитационного поля при решении обратных задач, задач разделения потенциальных полей и их углубленной геологической интерпретации.

Геология и геофизика, № 2, с. 303-318 (2024) | Рубрики: 09.04 09.05 09.06

 

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Сейсмоакустический отклик, возбуждаемый низколетящим источником звука» Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 55-60 (2023)

Теоретически анализируются поверхностные сейсмические волны, возбуждаемые источником звука, движущимся на незначительной высоте над границей по прямолинейной траектории с постоянной скоростью (дозвуковой режим) в атмосфере. В расчетах учитывается доплеровское смещение по частоте спектральных компонент, излучаемых акустическим источником, движущимся в атмосфере, а также частотная дисперсия фазовой скорости волн рэлеевского типа, характер которой определяется параметрами слоистой структуры среды. Особенности, возникающие вследствие эффекта Доплера и обнаруживаемые при регистрации сейсмического отклика, возбуждаемого движущимся источником, позволяют их использовать в решении задач, направленных на диагностику параметров грунта и реконструкцию его приповерхностной структуры. С этой целью моделируется взаимно-корреляционная функция сигналов с выхода двуплечей крестообразной решетки сейсмоприемников, установленной на поверхности грунта.

Сборник трудов XXXV сессии Российского акустического общества. Москва, 13–17 февраля 2023 г., с. 55-60 (2023) | Рубрика: 09.06

 

Тристанов А.Б., Луковенкова О.О., Солодчук А.А. «Метод адаптивной пороговой вейвлет-обработки импульсных сигналов» Морские интеллектуальные технологии, № 4-1, с. 205-213 (2023)

Регистрируемые на геодинамическом полигоне полуострова Камчатка сигналы геоакустической эмиссии (ГАЭ) являются сложным многокомпонентным источником информации о напряженно-деформированном состоянии среды на мезомасштабах. Данный вид сигналов имеет импульсную природу. В ряде работ было показано, что нарастание интенсивности следования импульсов является возможным предвестником землетрясений. Сигналы ГАЭ часто содержат шумы и помехи, появление которых обусловлено рядом причин, например, неоднородностью среды распространения, влиянием погодных условий, человеческой деятельностью и др. Так, сигналы ГАЭ содержат постоянно присутствующий фоновый шум, при этом его интенсивность меняется с течением времени. Этот шум существенно искажает форму геоакустических импульсов и тем самым осложняет анализ сигналов, выделение его структурных компонент и, как следствие, снижает достоверность его прогностических возможностей. В представленной статье приведены результаты оценки фонового шума геоакустических сигналов. Показано, что фоновый шум сигналов ГАЭ по структуре похож на грубо оцифрованный Гауссов шум, а отношение сигнал/шум для одиночных импульсов в среднем составляет 17 дБ. На основе этих оценок для очистки сигнала от шума и восстановления формы одиночных импульсов предлагается метод адаптивной пороговой вейвлет-обработки. Вейвлет-преобразование является достаточно распространенным методом представления нестационарных сигналов с локализованными частотно-временными особенностями. Значение порога рассчитывается эмпирическим методом Байеса. Для вейвлет-обработки выбраны койфлеты четвертого порядка. В заключении приведены результаты вычислительного эксперимента.

Морские интеллектуальные технологии, № 4-1, с. 205-213 (2023) | Рубрики: 09.06 09.07 12.01