Результаты дистанционных исследований в комплексе поисковых работ на нефть и газ
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Инфра-Инженерия
Авторы:
Трофимов Дмитрий Михайлович, Евдокименков Вениамин Николаевич, Шуваева Марина Константиновна
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 80
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Аспирантура
ISBN: 978-5-9729-0082-4
Артикул: 622911.01.99
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
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
Исходя из этого, они должны ставиться перед поисковой сейсморазведкой, и решать близкие с ней задачи. Поэтому оценка эффективности дистанционных методов при прогнозировании локальных поднятий производится путем сопоставления с сейсмическими данными. Следовательно, подтверждаемость прогнозируемых структур является доказательством их достоверности, однако она зависит от уровня геологической изученности регионов. 1. Ретроспективно-статистическая оценка подтверждаемости сейсморазведкой платформенных структур, прогнозируемых дистанционными методами Выделенные в 1980-х гг. локальные поднятия в основных нефтегазоносных регионах не могли быть полностью проверены, так как объем сейсморазведочных работ на тот период времени был недостаточным, соответствуя региональному или началу поискового этапа (рис. 3). В связи с этим к проверке этих структур было целесообразно вернуться позже. К 2007 г. плотность сейсморазведочных работ и бурения существенно возросли в рассматриваемых регионах, что позволило произвести оценку информативности съемок из космоса. Для этого проводилось сопоставление построенных на данный период времени структурных карт и карт спрогнозированных объектов масштаба 1:200 000. Несмотря на более низкое качество космических снимков того периода времени и относительно не высокую разрешающую способность, средние показатели подтверждаемости были на уровне 75%, хотя не все рассматриваемые регионы были покрыты сейсмопрофилями поисковой кондиции (табл. II). Эти показатели изменяются в относительно небольшом диапазоне, что характерно для платформенных нефтегазоносных регионов разной степени изученности. В условиях слабо изученных нефтегазоносных бассейнов оценка подтверждаемости проводилась частично с использованием региональной сейсморазведки или других геофизических методов. Рассмотрим ряд примеров по различным геологически закрытым нефтегазоносным бассейнам. В центральной части Мезенской синеклизы, считающейся потенциально нефтегазоносной, за многие годы не было открыто ни одного месторождения. В пределах изученной площади были проведены два региональных сейсмопрофиля. Из 23 спрогнозированных здесь локальных поднятий 8 оказались пересеченными или проходящими в непосредственной близости сейсмопрофилями, на которых были установлены антиклинальные перегибы (рис. 4). Часть из них пространственно соответствовали локальным аномалиям поля силы тяжести (рис.5). На данном примере, хотя и при небольшой выборке, подтверждаемость гравиразведкой составила 30% и 34% - сейсморазведкой. По Печоро-Кожвинскому мегавалу Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна для оценки подтверждаемости производилось распознавание 42 локальных поднятий: 14 месторождений, 10 пустых и 18 неразбуренных объектов. Из них 34 отчетливо опознаются на космических снимках, а некоторые фрагментарно (рис. 6). II. Оценка подтверждаемости сейсморазведкой локальных структур, прогнозируемых методами дистанционного зондирования
Результаты дистанционных исследований в комплексе поисковых работ на нефть и газ Т а б л и ц а II Оценка результативности космоструктурных исследований по результатам поисковых работ в основных нефтегазоносных бассейнах России за период 1987-2007 гг. Название нефтегазоносного бассейна Название региональных структур Сходимость результатов космоструктурных и сейсморазведочных работ по состоянию на 1987 г, % Общая подтверждаемость прогнозируемых структур сейсморазведочными работами 1987-2007 гг., % Восточно-Сибирский Камовский свод Байкитской антеклизы 56 63 Хапчагайский вал Вилюйской синеклизы 79 89 Линденская впадина Вилюйской синеклизы 56 86 Западно-Сибирский Гыданский свод 82 85 Салымский свод 76 92 Тимано-Печорский Хорейверская впадина 60 65 Прикаспийский Северный бортовой уступ 80 Восточный бортовой уступ 47 Волго-Уральский Бузулукская впадина 65 85 Мелекесская впадина 53 55