Автоматический анализ сейсмической активности геологических сред
Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и машинное обучение
Наш партнёр
Проблема:

Неудобно определять пространственные координаты образующихся при гидроразрыве пласта трещин, для полного контроля процесса при добыче нефти

Наша цель:

Создание web-сервиса для анализа сейсмической активности месторождения с использованием нейронных сетей

Основные задачи
1
Предобработка данных и детектирование события
Использовали полосовой фильтр и нашли STA/LTA
2
Нейросеть-пикировщик
Обучили свёрточную нейронную сеть для определения точного времени прихода P- и S-волн
3
Определение координат гипоцентра
С помощью математического алгоритма определили координаты гипоцентра сейсмического возмущения
4
Web-сервис
Написали backend и frontend с RestAPI, создали дизайн
Предобработка и детекция
Со станций получают зашумлённые данные, в которых не всегда можно определить сигнал. Чтобы отчистить данные от шумов используются фильтр и детренд. Для определения наличия и времени сейсмического события, используется алгоритм slt/lta. Через пороговое значение по амплитуде sta/lta, определяется время начала события.
Нейросеть для пикирования
Для обнаружения времени пиков волн S- и P-типа на сейсмотрассах методами регрессии и многоклассовой классификации были созданы и протестированы полносвязные и свёрточные нейросети.
Определение координат гипоцентра
Чтобы узнать в каком месте земной коры и когда произошло событие, используется поиск гипоцентра: оптимизатор, который ищет четыре неизвестные: три пространственные координаты и время события.
Backend
Для вышеперечисленных задач был создан Backend на Django и фреймворке RestAPI. Такая архитектура позволяет Frontend составляющей совершать все запросы в базу данных через Rest API. Такой подход разграничивает Fronted и Backend, поэтому можно, например, масштабировать приложение на мобильные устройства. В роли самой базы данных выступает PostgreSQL. Реализована авторизации пользователя с использованием токенов.
Frontend
Реализована главная страница, система регистрации и входа в сервис, основная страница с картой событий, графиками и таблицей всех событий, страницы добавления станций, локаций, страницы с сейсмотрассами по каждому событию.
Дальнейшее развитие
1
Тестирование
Тестирование алгоритмов поиска гипоцентра и пикирования сейсмических волн
2
Оптимизация Web-приложения
Оптимизация загрузки сейсмических данных и их обработки
3
Deploy
Развёртывание web-сервиса на реальных месторождениях
Наша команда
  • Старченко Александр
    ML, DS engeneer
  • Демидович Ольга
    DS engeneer, UX designer
  • Борисенко Владислав
    Frontend developer, Project manager, UI&UX designer
  • Мастов Арсений
    Fullstack developer
  • Шинелёв Максим
    ML engeneer
Наши руководители
  • Матвеев Алексей
    Научный сотрудник Газпром нефть
    Ушел за хлебом(
  • Бекренёв Руслан
    Младший научный сотрудник Газпром нефть
Фотоотчёт
Стек технологий

Руководитель: Бекренёв Руслан (телеграм)