ТЕХНОЛОГИЯ "ПРОЗРАЧНАЯ ЗЕМЛЯ"
- Главная
- НАШИ ПРОЕКТЫ
- НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТОВ
- ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
- ТЕХНОЛОГИЯ "ПРОЗРАЧНАЯ ЗЕМЛЯ"
ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ
- Представьте, что было бы, если бы люди могли видеть, что происходит в глубине Земли на многие десятки километров ?
- Если бы можно было видеть подземные моря и реки, трещины в плитах, движения земной коры и сколения полезных ископаемых.
- В России уже есть такая технология ...
ОДНИМ ПРЕДЛОЖЕНИЕМ
На сайте одной из структур ОАО "ГАЗПРОМ" после перечисления всех современных методов геологоразведки говорится: "на сегодняшний день, несмотря на все применяемые научные методики, в среднем, только только одна из трех пробуренных скважин оказывается результативной". Две другие остаются пустыми.
ПОДРОБНЕЕ О ПРОБЛЕМЕ
Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых всегда были и будут главнейшими задачами, стоящими перед геологической службой. Значение геологоразведочных работ постоянно увеличивается в связи с тем, что они призваны обеспечить ресурсами и запасами не только действующие горнодобывающие отрасли промышленности, но и оперативно решать проблемы освоения новых видов полезных ископаемых.
Современный арсенал отечественных и зарубежных методов и технологий поиска залежей углеводородов характеризуется широким спектром научных методов и подходов.
Среди них следует отметить:
- геофизические методы (в том числе сейсмический, гравиметрический, электрометрический, магнитометрический, термометрический, радиометрический, спектрометрический, электромагнитный);
- аналитические методы (газогеохимические, битуминологический, гидрогеохимический, литогеохимический, изотопный, биогеохимический газового каротажа, спиртобензольной, хлороформенной, петролейно-эфирной экстракции, термовакуумной и химической дегазации, вакуумной декриптонометрии и т.д.).
- геологические методы (традиционная геологическая съемка, составление геологических профилей, гидрогеологический метод и др.).
Наиболее широким применением отличается традиционная схема поиска залежей углеводородного сырья, в размерах которой обязательно проводятся комплексные полевые геологические и геофизические (в том числе гравиметрический, сейсмический методы) работы, камеральные научно-исследовательские и картографические работы, которые завершаются буровыми работами.
Такие традиционные методы очень дороги: их среднемировая стоимость на поисковом этапе составляет от 3 тыс. до 5 тыс. долл./км2. На разведочном этапе при выборе места под бурение сейсмическим методом «3D» затраты составляют не менее 10 тыс. долл./км2.
Выполнение этих работ растягивается на годы, и поэтому применение традиционных методов оказывается выгодным только в условиях разведки крупных и средних антиклинальных нефтегазоносных структур, залегающих на небольших глубинах.
Так как в последнее время наблюдается переход к поиску и освоению неантиклинальных, нестандартных, маломощных, в том числе залегающих на больших глубинах, залежей углеводородного сырья, традиционные подходы часто неэффективны, нередко дают сбои и приводят к неоправданным затратам.
Это доказывается мировой статистикой успешности поискового бурения (исчисляемой по доле в % продуктивных скважин от общего числа поисковых скважин).
В России в 1981-1985 гг. при использовании традиционной схемы поисковых работ успешность поискового бурения составила около 24%, в США (1986 г. - 19,8%, в континентальной Европе (1986 г.) - 23,8.
Таким образом, к реальным затратам на бурение каждой продуктивной скважины, составляющим обычно 3-7 млн. долл., прибавляется 10-28 млн. долл., затрачиваемых на бурение сухих скважин, в которых ресурсы углеводородного сырья отсутствуют.
По данным IPAA (Independent Petroleum Association of America) (http://www.ipaa.org/) процент сухих разведочных скважин все еще составляет порядка 40 %.
РЕЗЮМЕ
Совокупность применения всех известных традиционных методов поиска полезных ископаемых в среднем дает не более одной продуктивной скважины на 3-4 пробуренных.
Стоимость бурения одной скважины на суше в среднем составляет от 3 до 7 млн. долларов. Это означает, что нефтяные компании к реальным затратам на бурение каждой продуктивной скважины дополнительно теряют 10-28 млн. долл., затрачиваемых на бурение сухих скважин, в которых ресурсов углеводородного сырья
ПРОСТО НЕТ.
В случае же поиска и разработки залежей нефти и газа в водных бассейнах потери на бурение сухих скважин увеличиваются в разы, так как стоимость одной скважины на море может достигать 30-40 млн. долларов.
Каждая сухая скважина на море – это миллиарды рублей, потраченных впустую.
Технология наблюдения объектов и процессов внутри непрозрачной геологической среды представляет из себя новый метод дистанционного зондирования применительно к потребностям нефтегазовой геологии, геологии рудных месторождений, геотехногенных проблем городского хозяйства, трубопроводного транспорта и др.
Для применяемого метода глубинная структура Земли является полупрозрачной, возможное проникновение вглубь Земли до 400 км
Новая технология преобразования визуализированной информации, полученной с применением специальных приборов, обеспечивает получение принципиально новых более информативных данных о глубинном строении нефтегазоносных бассейнов и рудных месторождений, а также о подповерхностном состоянии объектов природной и антропогенной среды, позволяет непрерывно контролировать движения литосферных плит толщиной 25–35 км, вызывающих скольжение, растяжение или разрывы (разломы), а также более информативно количественно характеризовать термодинамическое состояние инженерных сооружений и технологических установок.
Методика появилась на стыке трех наук, на ее основе родилась новая технология макро-, микро- и субмикродиагностирования подповерхностных состояний и процессов внутри различных объектов, включая мантию Земли.
Эта технология имеет множество приложений и работает в широком диапазоне спектра электромагнитных излучений от рентгеновского и ультрафиолетового до низкочастотного радио и позволяет решать широкий класс геологических задач:
геологического картирования различных горных пород, складчатых и разрывныхструктур, сейсмоопасных зон;
- изучения рельефа и его погребенных форм;
- гидрогеологического картирования, картирования водоносных горизонтов, линзпресных и минерализованных вод, карстовых пещер;
- решения задач инженерной геологии, возникающих при проектировании истроительстве атомных станций, прокладке шоссейных и железных дорог, ведущих кэтой станции, линий электропередач жилого городка.
Технология в настоящее время из режима опытной эксплуатации по поиску нефтегазовых месторождений, рудных тел и подземных вод в некоторых регионах России переходит в режим штатной эксплуатации по поиску полезных ископаемых (уран, полиметаллы, углеводороды, подземные воды) в СНГ, странах Африки и и в странах Южной Америки.
Данная технология имеет весьма обширный спектр возможных применений. Ниже перечислены несколько примеров:
Эксплуатация трубопроводного транспорта:
- Обзорная съемка трубопроводов с высоты Н=3 км при масштабе съемки 1:200, 1:1000, 1:2000 и пространственном разрешении 10-30 см позволяет:
- произвести картирование трубопровода с определением взаиморасположения отдельных ниток трубопровода;
- определить месторасположение разломов Земли и мест пересечения с ними трубопроводов;
- определить места и степень активизации мерзлотных, эрозийных, оползневых и обводняющих процессов;
- обнаружить места утечек нефтепродуктов с вероятностью 0,7-0,8;
- определить места нарушения изоляционного покрытия трубопроводов;
- оценить техническое состояние накопительных резервуаров.
- Детальная съемка с высоты Н=500 м. при масштабе съемки 1:50, 1:100, 1:500 и пространственном разрешении 1,5-5 см позволяет:
- определить степень нарушения изоляционного покрытия трубопроводов;
- повысить вероятность обнаружения мест утечек нефтепродуктов до 0,8-0,9;
- определить места коррозийной активности грунтов, крыш резервуаров и нарушения конструкционных прочностных характеристик;
- определить состояние переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия.
Сверхдетальная тепловизионная съемка трубопровода с высот 50-200 м при масштабе съемки 1:1, 1:10, 1:50 и пространственном разрешении 0,5-1 см позволяет: - определить возможные области возникновения высоких уровней напряженно-деформированного состояния трубопроводов;
- определить возможные области стресс-коррозийно-механического разрушения трубопроводов и накопительных резервуаров;
- определить влияние разломов Земли, карстовых пещер, эрозийных процессов и процессов обвалования на напряженно-деформированное состояние трубопроводов;
- определить места потери продольной устойчивости трубопроводов: просадка или всплытие (вспучивание), арки, гофры и т.д.;
- определить места изменения геометрических размеров труб – деформации: овальности, вмятины, арки, гофры и т.д.;
- определить места температурных изменений трубопроводов, связанные с переходом геолого-геоморфологических уровней (коренной берег-пойма и т.п.), контрастных местностей (мерзлое-теплое, болото-сухой участок), водостоки и т.д.
Транспортные магистрали и сооружения:
- картирование железнодорожных путей и комплекса инженерных сооружений с обнаружением и оценкой размеров нарушений балластного слоя, земляного полотна и дренажной сети;
- обнаружение и оценка степени активизации коррозионных, мерзлотных, эрозионных, оползневых и обводняющих процессов в местах нахождения железнодорожных мостов и дорог;
- обнаружение и оценка размеров оползней, усадок, выбоин, карстовых пустот, и размывов земляного полотна, путепроводов, мостов и тоннелей;
- оценка состояния защитного покрытия откосов, влияния грунтовых вод, прилегающих к земляному полотну, путепроводам, мостам и тоннелям;
- диагностика рельсов, опор и пролетных строений мостов в статике и динамике (без нагрузки и с нагрузкой) на предмет обнаружения напряженно-деформированного состояния;
- определение мест и величины стока электричества на высоковольтных изоляторах, в трансформаторах, в масляных выключателях и местах контактной ветви;
- контроль эффективности ремонтных и профилактических работ;
- обнаружение и оценка возможных нарушений целостности инженерных сооружений, земляного полотна, путепроводов, мостов и тоннелей, вызванных геологическими разломами.
Электро-энергетический комплекс:
- картирование и оценка технического состояния инженерных сооружений энергетического комплекса (гидроэлектростанций, тепловых и атомных и других электростанций, высоковольтных ЛЭП);
- картирование и оценка технического состояния сети высоковольтной ЛЭП;
- определение месторасположения геологических разломов в районе инженерных сооружений энергетического комплекса;
- определение места и степени активизации мерзлотных, эрозийных, оползневых и обводняющих процессов в районе инженерных сооружений энергетического комплекса;
- определение места и величины стока электричества на высоковольтных изоляторах;
- определение технического состояния трансформаторов, масляных выключателей и контактных сетей;
- определение возможных областей возникновения высоких уровней напряженно-деформированного состояния гидротехнических и энергетических объектов;
- определение влияния разломов Земли, карстовых пещер, эрозийных процессов и процессов обвалования на напряженно-деформированное состояние гидротехнических и энергетических объектов.
Городское хозяйство:
- картирование месторасположения зданий, дорог, водоводов, теплотрасс, подземных коммуникаций, линий высоковольтной передачи и т.д. (обзорная съемка);
- определение местоположения и диагностика состояния подземных тепловых сетей и водоканалов с выделением аварийных и предаварийных участков;
- обнаружение мест утечек воды из водоводов и водоканалов;
- обнаружение мест утечки тепла из тепловых магистралей, зданий гражданского и промышленного назначения и оценка их объемов;
- контроль эффективности ремонтных и профилактических работ;
- обнаружение оползней, провалов дорог и зданий, карстовых и аналогичных пустот;
- обнаружение и оценка возможных разрушений зданий и дорог, вызванных геологическими разломами;
- обнаружение мест повреждений линий электропередач высокого напряжения;
- определение мест и величины стока электричества на высоковольтных изоляторах, в трансформаторах, в масляных выключателях и местах контактной ветви;
- оценка технического состояния мостов, путепроводов и транспортных развязок;
- анализ состояния канализационной системы;
- выявление участков подземного самовозгорания на полигонах по захоронению отходов;
- выявление участков сбросов коммунальных и промышленных вод в реки и водоемы;
- картирование месторасположения зданий, дорог, водоводов, теплотрасс, подземных коммуникаций, линий высоковольтной передачи и т.д.;
- обнаружение мест утечек воды из водоводов и водоканалов;
- обнаружение мест утечки тепла из тепловых магистралей, зданий гражданского и промышленного назначения и оценка их объемов;
- контроль эффективности ремонтных и профилактических работ;
- обнаружение оползней, провалов дорог и зданий, карстовых и аналогичных пустот;
- обнаружение и оценка возможных разрушений зданий и дорог, вызванных геологическими разломами;
- обнаружение мест поврежденний линий электропередач высокого напряжения;
- определение мест и величины стока электричества на высоковольтных изоляторах, в трансформаторах, в масляных выключателях и местах контактной ветви;
- оценка технического состояния мостов, путепроводов и транспортных развязок.
Строительство:
- выявление наиболее сейсмоопасных зон и прогнозная оценка риска размещения техногенных объектов.
- создание современной цифровой картографической основы территорий;
- комплексный анализ развития территорий;
- оперативная корректировка отдельных цифровых тематических слоёв и поддержание картографической информации на современном уровне;
- обнаружение оползней, карстовых пещер;
- определение особенностей строения верхней части осадочного чехла;
- решение оптимизационных и управленческих задач (выбор площадок под застройку, определение страховых рисков при размещении объектов на конкретных территориях, оценка стоимости жилья в зависимости от комфортности жизнедеятельности и т. д);
- предоставление различных сценариев развития территории в зависимости от вариантов экономического развития и экологической ситуации;
- получение информации о рельефе территории и его изменениях в процессе освоения территории;
- отслеживание изменений земельной собственности.
Прогноз, предупреждение техногенных и природных катастроф:
- мониторинг и контроль опасных антропогенных объектов (нефтегазодобывающие и перерабатывающие объекты ТЭК, АЭС, гидротехнические сооружения, плотины, магистральные трубопроводы и др.);
- прогноз возникновения и развития опасных процессов природного и техногенного происхождения (наводнения, оползни, сели, подтопления, карстовые пустоты);
- выявление потенциально аварийных участков территорий;
- оценка последствий разрушений для определения причиненных ущербов.
Экологический контроль:
- мониторинг и контроль состояния окружающей природной среды (природные и природно-антропогенные комплексы, экосистемы различного ранга);
- выявление границ и глубин залегания свалок и полигонов твердых бытовых отходов;
- определение толщины и состояния ледяных покровов акваторий и снежных покровов земной поверхности;
- исследование водоносных слоев;
- мониторинг континентального шельфа, внутренних морей, месторождений полезных ископаемых, экологического состояния портовых сооружений, буровых установок (в т. ч. на платформах), нефтеналивных терминалов и др.;
- контроль в области природоохранной и лицензионной деятельности (несанкционированные рубки, застройки водоохранных зон и т.д.);
- выявление мест скрытого выведения сточных вод в проточные и замкнутые водоемы.
1
Актуальность применения нового метода выявления геологических аномалий на территории России и стран ближнего и дальнего зарубежья аргументируется следующими вполне очевидными факторами:
1. Большие территории с неясными перспективами, как следствие слабой изученности их глубинного строения, могут быть вовлечены в сферу поисков и инвестирования в ближайшее время, только при условии снижения поисковых затрат, повышения результативности геологоразведки на единицу затрат, повышения надежности геологического прогноза и сокращения сроков разведки.
2. Для удачной организации комплекса геопоисковых технологий по площадям бассейнов и по логической последовательности поисковых задач в ограниченные сроки необходима обновленная геоинформационная основа, тематически адекватная проблемам приращения запасов разных категорий. Формирование такой основы целесообразно начинать в любом бассейне с анализа, в первую очередь по предлагаемой методике.
В геологоразведке главное как можно быстрее, точнее и дешевле выявить контуры и глубину залегания искомых полезных ископаемых. Это можно сделать, если до постановки дорогостоящих полевых работ и сейсморазведки 2D/3D ставить «космические» методы геологоразведки 2D/3D и 3D/4D, которые намного дешевле, быстрее и не менее информативные. Предлагаемая технология позволяет за короткие сроки отснятые со спутника огромные интересующие территории площадью, к примеру, 2-3, 5-10 тыс. и более кв. км, послойно, как в компьютерной томографии, прозондировать с заданным шагом (к примеру, 1, 2, 5, 10, 30, 60, 90, 120 метров) и выявить на больших глубинах (от 0 до 12 км и ниже) перспективные геологические структуры на нефть, газ, подземные воды, битум, уран, золото, калийные соли и др. интересующие полезные ископаемые.
По функциональной сути метод представляет собой зондирование глубинного строения поля Земли.
