Результаты дистанционных исследований в комплексе поисковых работ на нефть и газ

Результаты дистанционных исследований 
в комплексе  поисковых работ  
на нефть и газ

Д.М. Трофимов, В.Н. Евдокименков, 
М.К. Шуваева, В.Б. Серебряков

Инфра-Инженерия
Москва

2015

УДК 622.323.002.5
ББК 33.131я73
P34

P34

Трофимов Д.М., Евдокименков В.Н., Шуваева М.К., Серебряков В.Б. 
Результаты дистанционных исследований в комплексе  поисковых работ  
на нефть и газ. – М.:Инфра-Инженерия, 2015. – 80 с.

ISBN 978-5-9729-0082-4

Работа посвящена обобщению опыта многолетних (с 1988 г. по 2014 г.) исследований по применению дистанционного зондирования в комплексе поисково-разведочных работ на нефть и газ. Основой для этого являются результаты апробирования 
дистанционных методов в различных нефтегазоносных бассейнах России, стран СНГ, 
Ближнего Востока, Южной и Северной Америки с разными геолого-ландшафтными 
условиями. Статистическая оценка результатов работ: подтверждаемость прогнозируемых структур сейсморазведкой находится в диапазоне от 0,7 до 0,9, а прогноза их 
нефтегазоносности – 0,6-0,8. Подобная геологическая эффективность базируется на 
применении комплекса разновременных радиолокационных, многоспектральных и 
тепловых инфракрасных съемок, характеризующихся непрерывным полем данных, 
высоким амплитудным и спектральным разрешением. Они обеспечивают получение новой информации, играющей большую роль при комплексной интерпретации 
дистанционных и геолого-геофизических данных. Основным аргументом эффективности рассматриваемых методов является открытие месторождений углеводородов, 
которые были сделаны в нефтегазоносных бассейнах России.
Книга предназначена для специалистов в области нефтяной и газовой геологии, 
руководителей высшего и среднего звена нефтяных и газовых компаний, а также студентов и аспирантов высших учебных заведений геологоразведочного профиля.

© Трофимов Д.М., Евдокименков В.Н., Шуваева М.К., Серебряков В.Б., 2015 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2015

ISBN 978-5-9729-0082-4

Введение

Данная публикация подводит итог более чем двадцатилетнему периоду применения методов дистанционного зондирования в комплексе геологоразведочных работ 
на нефть и газ в диапазоне от аэросъемок до современных съемок из космоса. В связи с крайне ограниченным практическим использованием дистанционных методов, 
отсутствием серьезной базы для подготовки специалистов в данной области и относительно небольшим количеством публикаций по данной тематике авторы считают 
своим долгом провести обобщения всего накопленного ими материала и ознакомить 
с ним геологическую общественность.
В работе не рассматриваются физические основы дистанционного зондирования 
и теоретические выводы о формировании локальных поднятий и залежей углеводородов. Они опубликованы в наших последних монографиях [1,2]. Основная цель 
предлагаемой читателю работы направлена на обоснование геологической эффективности методов дистанционного зондирования, показавших свою актуальность, и ее 
доказательность.
В настоящее время разработаны и апробированы на практике при поисках, разведке и разработке месторождений новые инновационные методы дистанционного 
зондирования, многократно публиковавшиеся в печати [1,2,3,4]. Эти методы основаны на цифровой обработке исходной информации с помощью специализированных 
программных продуктов и обеспечивают в итоге сокращение сроков работ, затрат и 
необходимый уровень достоверности.
Исходя из сказанного, авторы считают необходимым показать геологическую и 
экономическую эффективность дистанционных методов и технологий, а также статистически на основе результатов работ доказать целесообразность их применения на 
примерах нефтегазоносных бассейнах России, Северной и Южной Америки и Ближнего Востока (рис. 1).
Авторы благодарят за долголетнюю совместную работу и плодотворное сотрудничество Райкунова Г.Г., Башилова В.И., Фролова С.В., Крылова 
О.В., Аблю Э.А., Емельянову А.В., Поташову И.Н., Коновалову В.М. и Ковалевского Н.П.

Результаты дистанционных исследований в комплексе  поисковых работ на нефть и газ

Рис.1. Регионы деятельности

I. Основные этапы применения  
дистанционных методов в комплексе  
геологоразведочных работ на нефть и газ

Развитие техники съемок Земли из космоса началось от черно-белых, спектрозональных и цветных снимков на фотоносителях в одном видимом диапазоне электромагнитного спектра. Затем этот диапазон разбили на 4-5 и более зон спектра, передаваемым по радиоканалам в цифровой форме, и появились съемки в радио- и дальней 
инфракрасной области. В настоящее время на орбите работают десятки спутников, 
некоторые из них с много- и гиперспектральной аппаратурой с сотней каналов и высоким пространственным и спектральным разрешением. Сейчас используются высокотехнологичные инструменты для съемок, а для решения практических задач их обработки созданы  тематические геологически обоснованные программы, пошедшие к 
настоящему времени апробацию в различных нефтегазоносных бассейнах.
Начало использования дистанционных методов в космическом варианте при геолого-поисковых работах на нефть и газ относится к 1970-1980 гг., когда специалисты 
смогли распознавать на снимках структурные ловушки и разрывные нарушения или 
линеаменты [5]. В этот период времени по заданию Министерства геологии СССР 
была разработана методика структурного анализа видеоизображений и были откартированы основные нефтегазоносные бассейны. В результате этой работы было 
спрогнозировано суммарно около тысячи локальных структур, переданных в геофизические организации для проведения сейсморазведочных работ [6].
На втором этапе проводилась оценка многоспектральных съемок для прогноза 
нефтегазоносности выявленных поисковых объектов [7]. С этой целью были поставлены экспериментальные работы. Они заключались в тестировании почв и растений с 
разной концентрацией нефти, создании натурных моделей и их детального изучения. 
Был установлен рубеж, за которым под влиянием мигрирующих к земной поверхности углеводородов начинается изменение морфологии растений  и их спектральных характеристик [8,9]. Был определен узкий спектральный диапазон, в котором 
регистрируется воздействие углеводородов на растительный покров. Подобного типа 
работы были опубликованы в американской и голландской геологической литературе 
[10-19]. Позже эти изменения получили название «голубой сдвиг». Данные работы 
заложили основу для разработки методов и специализированных программ прогноза 
нефтегазоносности. 
В 2000-х гг. с появлением высокоразрешающих многоспектральных и инфракрасных съемок были проведены исследования по изучению теплового потока над 
месторождениями и пустыми разбуренными структурами, а также разновременных 
вариаций спектральных характеристик в разных ландшафтно-геологических услови

Результаты дистанционных исследований в комплексе  поисковых работ на нефть и газ

ях. С целью решения этих задач проводились съемки с самолетов, использовались 
различные космические снимки, наземные и скважинные измерения.
В этот период времени была проведена оценка возможностей использования радиолокационных съемок для структурного анализа современно активных локальных 
поднятий и разрывных нарушений [20]. Анализ повторных пролетов спутников над 
изучаемыми объектами позволил регистрировать современные тектонические и техногенные подвижки на динамически активной земной поверхности с сантиметровой 
или миллиметровой амплитудой за определенный период времени [21]. Эти результаты позволили изучать не только геодинамику структурных ловушек углеводородов, 
но и техногенно обусловленные движения отдельных блоков под воздействием эксплуатации газовых хранилищ и месторождений [22].
Заключительный этап совершенствования применения дистанционных методов 
при поисках, разведке и разработке месторождений нефти и газа заключался в создании пакета программ для прогнозирования ловушек углеводородов, оценки их нефтегазоносности, прогнозных локализованных ресурсов и экономической эффективности этих работ [23]. Разработанные программные продукты позволили изменить 
технологию и стадийность поисково-разведочных работ (табл.I).

Т а б л и ц а  I 
Предлагаемая стадийность геолого-разведочных работ

№ этапа
Характеристика этапа
I
Прогнозирование поисковых объектов и комплексная интерпретация архивных геолого-геофизических материалов с целью планирования и оптимального размещения схемы сейсмопрофилей
II
Оценка перспектив нефтегазоносности на основе инфракрасных, 
много- и гиперспектральных съемок с целью выбора наиболее 
перспективных объектов
III
Оценка локализованных ресурсов и рентабельности освоения как 
конкретных поисковых объектов, так и участка в целом, включая 
определение затрат на геолого-разведочные работы
IV
Подготовка поисковых объектов к глубокому бурению на основе 
сейсморазведочных и дистанционных данных.
V
Открытие месторождений углеводородов по результатам поискового бурения.

Таким образом, к настоящему времени завершен многолетний цикл исследований, экспериментов, разработки методики и технологии работ, а также проведено 
апробирование возможностей новых видов съемок из космоса с целью их практического применения для повышения эффективности работ на нефть и газ.

II. Оценка подтверждаемости сейсморазведкой 
локальных структур, прогнозируемых методами 
дистанционного зондирования

Основное предназначение дистанционных методов - получение первичной структурной информации в слабо изученных регионах. Прогноз локальных структур осуществлялся с помощью программы «Станвид - 2», экспертным путем и в дальнейшем 
производилось сопоставление с данными сейсморазведки и бурения (рис.2).

Рис.2. Сопоставление поисковых объектов, прогнозируемых с помощью  
визуальной и автоматизированной обработки снимков локального поднятия.

Результаты дистанционных исследований в комплексе  поисковых работ на нефть и газ

Рис.3. Фрагмент космоструктурной карты центральной части Вилюйской синеклизы, 
выполненной в 1988 году по заказу МинГео СССР