Предложен алгоритм высокоточного прогноза температуры на большие глубины по данным сейсморазведки. С помощью нейросетевого моделирования исследована точность прогноза температуры. С этой целью использованы результаты сейсмотомографии вдоль широтного профиля участка земных недр Северного Тянь-Шаня, а также 2D-модель температуры, построенная ранее вдоль того же профиля до глубины 27 км. Оценка точности прогнозов температуры c помощью предложенного алгоритма показала, что она практически не зависит от соотношения глубины прогноза и скважин, термограммы которых используются для обучения сети. При этом средняя относительная точность прогнозов на глубинах, превышающих 20 км, с использованием скоростей продольных волн VP составила 92–93 %, а с применением скоростей поперечных волн VS — 95–96 %. Предложенный алгоритм прогноза позволяет делать высокоточный прогноз температуры на глубины, в несколько раз превышающие глубину скважин. Это делает его важным инструментом для повышения эффективности разведки геотермальных (в частности, петротермальных) ресурсов, а также поиска углеводородов органического происхождения.

Спичак Вячеслав Валентинович
Доктор физико-математических наук,
заведующий лабораторией методологии интерпретации электромагнитных данных
Центр геоэлектромагнитных ислледований ИФЗ РАН
108840 Троицк, Московская область, а/я 30
e-mail: v.spichak@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-6121-190X
SPIN-код: 7363-0529
AuthorID: 61066

Захарова Ольга Константиновна
Кандидат физико-математических наук,
ведущий научный сотрудник лаборатории методологии интерпретации электромагнитных данных
Центр геоэлектромагнитных ислледований ИФЗ РАН
108840 Троицк, Московская область, а/я 30
e-mail: okzakharova@mail.ru
AuthorID: 185375

1. Подгорных Л.В., Хуторской М.Д., Грамберг И.С., Леонов Ю.Г. Трехмерная геотермическая модель Карского шельфа и прогноз нефтегазоносности // Доклады Академии наук. – 2001. – Т. 380. – № 2. – С. 228–232.
2. Ollinger D., Baujard C., Kohl T., and Moeck I. Distribution of thermal conductivities in the Groß Schönebeck (Germany) test site based on 3D inversion of deep borehole data // Geothermics. – 2010. – Vol. 39. – Iss. 1. – P. 46–58. DOI: 10.1016/j.geothermics.2009.11.004.
3. Спичак В.В., Захарова О.К., Рыбин А.К. О возможности бесконтактного электромагнитного геотермометра // Доклады Академии наук. – 2007. – Т. 417. – № 3. – С. 393–397.
4. Спичак В.В., Захарова О.К. Электромагнитный геотермометр. – М. : Научный мир, 2013. – 170 с.
5. Спичак В.В., Захарова О.К. Применение электромагнитного геотермометра для решения задач геотермии и разведки геотермальных ресурсов // Геология и геофизика. – 2022. – Т. 63. – № 9. – С. 1300–1316. DOI: 10.15372/GiG2021134.
6. Спичак В.В., Захарова О.К. Оценка возможности применения электромагнитного геотермометра для разведки углеводородов // Геофизика. – 2020. – № 1. – С. 56–59.
7. Goes S., Govers R., Vacher P. Shallow mantle temperatures under Europe from P and S wave tomography // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. – 2000. – Vol. 105. – Iss. B5. – P. 11153–11169. DOI: 10.1029/1999JB900300.
8. Jaya M.S., Shapiro S., Kristindóttir L., Bruhn D., Milsch H., Spangenberg E. Temperature-Dependence of Seismic Properties in Geothermal Core Samples at In-Situ Reservoir Conditions [Электронный ресурс] // Proceedings of World Geothermal Congress (Bali, Indonesia, 25–
29 April 2010). – 2010. – 8 с. – Режим доступа: http://www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2010/1358.pdf (дата обращения 07.04.2010).
9. Perry H.K.C., Jaupart C., Mareschal J.-C., Shapiro N.M. Upper mantle velocity-temperature conversion and composition determined from seismic refraction and heat flow // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. – 2006. – Vol. 111. – Iss. B7. – B07301. DOI: 10.1029/2005JB003921.
10. Poletto F., Farina B., Carcione J.M. Sensitivity of seismic properties to temperature variations in a geothermal reservoir // Geothermics. – 2018. – Vol. 76. – P. 149–163. DOI: 10.1016/j.geothermics.2018.07.001.
11. Кусков О.Л., Кронрод В.А. Об определении температуры континентальной верхней мантии Земли по геохимическим и сейсмическим данным // Геохимия. – 2006. – № 3. – С. 267–283.
12. Cammarano F., Goes S., Vacher P., Giardini D. Inferring upper-mantle temperatures from seismic velocities // Physics of the Earth and Planetary Interiors. – 2003. – Vol. 138. – Iss. 3–4. – P. 197–222. DOI: 10.1016/S0031-9201(03)00156-0.
13. Furlong K.P., Spakman W., Wortel R. Thermal structure of the continental lithosphere: Constraints from seismic tomography // Tectonophysics. – 1995. – Vol. 224. – Iss. 1–3. – P. 107–117. DOI: 10.1016/0040-1951(94)00220-4.
14. Ryan G.A., Shalev E. Seismic Velocity / Temperature Correlations and a Possible New Geothermometer: Insights from Exploration of a High-Temperature Geothermal System on Montserrat, West Indies // Energies. – 2014. – Vol. 7. – Iss. 10. – P. 6689–6720. DOI: 10.3390/en7106689.
15. Sobolev S.V., Zeyen H., Stoll G., Werling F., Altherr R., Fuchs K. Upper mantle temperatures from teleseismic tomography of French Massif Central including effects of composition, mineral reactions, anharmonicity, anelasticity, and partial melt // Earth and Planetary Science Letters. – 1996. – Vol. 139. – Iss. 1-2. – P. 147–163. DOI: 10.1016/0012-821X(95)00238-8.
16. Захарова О.К., Спичак В.В. Оценка температуры земных недр по данным сейсмотомографии // Геофизика. – 2025. – № 1. – С. 35–42. DOI: 10.34926/geo.2025.13.28.006.
17. Захарова О.К., Спичак В.В. Нейросетевое моделирование прогноза температуры на глубину по данным сейсмических зондирований // Геофизические исследования. – 2025. – Т. 26. – № 1. – С. 67–78. DOI: https://doi.org/10.21455/gr2025.1-4.
18. Спичак В.В., Гойдина А.Г., Захарова О.К. Построение разрезов теплофизических свойств пород по данным электромагнитных зондирований и лабораторных измерений // Геология и геофизика. – 2023. – Т. 64. – № 3. – С. 431–446. DOI: 10.15372/GiG2022126.
19. Спичак В.В., Захарова О.К. Электромагнитный прогноз проницаемости вне скважин // Геофизические исследования. – 2022. – Т. 23. – № 2. – С. 18–38. DOI: 10.21455/gr2022.2-2.
20. Спичак В.В., Захарова О.К. Электромагнитный прогноз открытой пористости вне скважин // Геология и геофизика. – 2023. – Т. 64. – № 1. – С. 142–149. DOI: 10.15372/GiG2021170.
21. Спичак В.В., Захарова О.К. Нейросетевое моделирование электромагнитного прогноза свойств геотермального резервуара // Физика Земли. – 2023. – № 1. – С. 67–80. DOI: 10.31857/S0002333723010064.
22. Ghose S., Hamburger M.W., Virieux J. Three-dimensional velocity structure and earthquake locations beneath the northern Tien Shan of Kyrgyzstan, central Asia // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. – 1998. – Vol. 103. – Iss. B2. – P. 2725–2748. DOI: 10.1029/97JB01798.
23. Спичак В.В., Хуторской М.Д. Построение модели температуры вдоль субширотного профиля в Чуйской впадине Северного Тянь-Шаня по данным сейсмотомографии // Физика Земли. – 2025. – № 5. – С. 203–210. DOI: 10.7868/S3034645225050134.
24. Юдахин Ф.Н. Геофизические поля, глубинное строение и сейсмичность Тянь-Шаня. – Фрунзе : Илим, 1983. – 248 c.
25. Шварцман Ю.Г. Тепловое поле, сейсмичность и геодинамика Тянь-Шаня : автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. – Бишкек, 1992. – 38 с.
26. Дучков А.Д., Шварцман Ю.Г., Соколова Л.С. Глубинный тепловой поток Тянь-Шаня: достижения и проблемы // Геология и геофизика. – 2001. – Т.42. – № 10. – С. 1516–1531.
27. Хайкин С. Нейронные сети / 2-е изд., испр. Пер. с англ. – М. : Вильямс, 2006. – 1103 с.
28. Cпичак В.В., Ненюкова А.И. Кластерный анализ свойств разреза с целью поиска участков для бурения разведочных геотермальных скважин // Геоинформатика. – 2023. – № 2. – C. 57–66. DOI: 10.47148/1609-364X-2023-2-57-66.