Дистанционное тепловизионное зондирование при поисках месторождений углеводородов

г.КИРИШИ - 2010

ООО «ТРАНС-СЕРВИС», г. КИРИШИООО «ТРАНС-СЕРВИС», г. КИРИШИ

trserv@kirishi.ru, trserv@kazan.ru

Общие сведения об инновационной технологии тепловизионной Общие сведения об инновационной технологии тепловизионной томографиитомографии

В основу технологииВ основу технологии положено дистанционное непрерывное зондирование Земли с получением разновременных космических и разновысотных авиационных (вертолетных и/или дирижабельных) снимков теплового излучения в инфракрасном (8–14 мкм) диапазоне. Проводится анализ многоспектральных характеристик поля с вычислением эффективной плотности потока теплового излучения и блоково-разломных структур на заданных глубинах, пространственной и временной динамики нормализованного индекса «стресса» растительности в увязке с глубинным строением геологической среды..

Решаемые задачиРешаемые задачи охватывают геологическую (поиски месторождений полезных ископаемых на суше и море – нефть, газ, вода) и нефтегазовую (поиск мест расположения природных резервуаров УВ и контроль за состоянием действующих газовых хранилищ) отрасли, экологию, лесное хозяйство.

Используемые технические средстваИспользуемые технические средства – снимки с космических аппаратов «Landsat-5», «Landsat-7», «Terra», «Aqua» и видеотепловизионного комплекса высокого разрешения на базе вертолета или теплового дирижабля.

Исходные данные дистанционного тепловизионного зондирования Исходные данные дистанционного тепловизионного зондирования ЗемлиЗемли

Оптический диапазон электромагнитных волн

Тепловизионный снимок

Карта рельефа местности и батиметрии

Снимок видимого диапазона

Технология тепловизионной томографии геологической среды основана на обработке снимков в тепловом инфракрасном диапазоне 8-14 мкм. Комплексный анализ многоспектральных космических и авиационных данных по суше и морю выполняют с использованием ИК и видимого снимков, карт рельефа местности и батиметрии моря. В качестве топографической основы используют векторные и растровые электронные карты высокого разрешения.

min maxВт / м2 ср мкм

min max

Окна прозрачности земной атмосферы

Блок-схема Блок-схема обработки обработки тепловизионных тепловизионных снимковснимков

космические

снимки

космические

снимки

авиационные

снимки

авиационные

снимки

конвертация в графические форматысшивка кадровгеографическая привязка

конвертация в графические форматысшивка кадровгеографическая привязка

радиометрическая коррекциятопографическая нормализациясоставление мозаиксинтезирование

радиометрическая коррекциятопографическая нормализациясоставление мозаиксинтезирование

устранение помех, подавление шумов,отбраковка фрагментов

устранение помех, подавление шумов,отбраковка фрагментов

построение объемной модели теплового поля

построение объемной модели блоково-

разломных структур

горизонтальные срезы

горизонтальные срезы вертикальные

разрезывертикальные

разрезы

латеральные срезы

латеральные срезы

комплексный анализ геофизических материалов

комплексный анализ геофизических материалов

предварительная обработка

корреляционныесхемы и графикикорреляционныесхемы и графики

Моделирование теплового поля ЗемлиМоделирование теплового поля Земли

Разрез теплового поляРазрез теплового поля

На основе разработанных алгоритмов и программ вычисляется по тепловому полю поверхности Земли эффективная плотность потока теплового излучения на заданных глубинах. В процессе интерпретации рассчитывается объемная модель среды.

Выявляемые в разрезе геотермические аномалии позволяют формализовать их в реальные модели среды, так как температурный режим пород (ниже нейтрального слоя) определяется восходящим эндогенным тепловым потоком, динамикой геологической среды и тепловыми свойствами пород.

Технология дешифрирования разрезов и схем теплового поля Земли нацелена на селективное отображение : геодинамических блоков и разрывов; внутренних термодинамических неоднородностей; зон сжатия, растяжения и разуплотнения пород, в состав которых входят зоны флюидоперетоков и флюидонакопления.

Разрез блоково-разломных структурРазрез блоково-разломных структур

Объемная модель теплового поляОбъемная модель теплового поля

Форма представления моделей теплового поля ЗемлиФорма представления моделей теплового поля Земли

Объемная модель блоково-разломных структурОбъемная модель блоково-разломных структур

Эффект растяжения геоблоков

Эффект сжатия геоблоков

Эффект сдвига (надвига) геоблоков

Схемы отображения блоковСхемы отображения блокови граничных разрывови граничных разрывов

Принятая форма представления материала позволяет обеспечить систематизацию разрывных нарушений и районирования территории по характеру их пространственного распределения.

Этапы многоспектрального анализа данных космических снимков Этапы многоспектрального анализа данных космических снимков ««LandsatLandsat»»

анализ глубинного строения среды

анализ ландшафтно-растительной системы

база данных TR

база данных TR

выбор разновременных космических снимков

«Landsat»

выбор разновременных космических снимков

«Landsat»

спектральный диапазон10,4 – 12,5 мкм (6 канал)спектральный диапазон10,4 – 12,5 мкм (6 канал)

спектральные диапазоны:0,63 – 0,69 мкм (3 канал)0,76 – 0,90 мкм (4 канал)10,4 – 12,5 мкм (6 канал)

спектральные диапазоны:0,63 – 0,69 мкм (3 канал)0,76 – 0,90 мкм (4 канал)10,4 – 12,5 мкм (6 канал)

устранение помех, подавление шумовустранение помех, подавление шумов

построение объемной модели блоково-

разломных структур

вертикальные разрезы

вертикальные разрезы

составление сводной модели средысоставление сводной модели среды

ранжирование территории и оценка геологического

состояния среды

ранжирование территории и оценка геологического

состояния среды

радиометрическая коррекция

радиометрическая коррекция

база данных TVI

база данных TVI

картыIS, ISN, ∆ISN

картыIS, ISN, ∆ISN

Пространственные, спектральные и временные характеристики космических снимков «Landsat» позволяют наиболее эффективно отслеживать динамику изменения геологической среды под влиянием природно-техногенных факторов.

Для нефтегазоносных провинций и регионов разработана методика изучения геологического и экологического состояния среды, включающая следующие этапы:

выбор и синтезирование разновременных космических снимков;

радиометрическая коррекция данных космической съемки;

расчет вегетационного индекса TVI; анализ индекса стрессового состояния

растительности ISN; расчет объемных моделей теплового

поля и блоково-разломных структур; расчет дифференциальных

характеристик моделей и построение геологических разрезов;

установление зависимости изменения ландшафтно-растительных систем от глубинного строения геологической среды.

Комплексный анализ многоспектральных космических данных при Комплексный анализ многоспектральных космических данных при изучении геологической среды на примере Самотлорского изучении геологической среды на примере Самотлорского месторождения (Россия)месторождения (Россия)

Объемная модель блоково-разломных структур, совмещенная с картой ∆ISN по данным «Landsat-7» (19.09.1999 г.) и «Landsat-5» (05.09.2006 г.)

Карта ∆ISN для снимков «Landsat-7» (19.09.1999 г.) и «Landsat-5» (05.09.2006 г.)

Определяются наиболее вероятные пути миграции по зонам разломов углеводородов и глубинных вод к дневной поверхности.

Проводится увязка установленных аномальных участков нормализованного индекса стрессового состояния растительности (высокие значения ISN) с глубинным строением.

В местах высокой корреляции аномального поведения индекса ISN и предполагаемых выходов УВ, распространяющихся с глубин залегания продуктивных горизонтов до дневной поверхности, выделяются зоны экологического нарушения природной среды за счет антропогенного воздействия.

По тематическим картам и разрезам выявляют перспективные нефтегазоносные

зоны, блоково-разломное строение, разуплотненные участки с лучшими

коллекторскими свойствами, в состав которых входят зоны флюидоперетоков и

флюидонакопления, способные быть природными резервуарами углеводородов.

Применяя уникальный метод дешифрирования аэрокосмических снимков

можно с большой достоверностью и точностью установить местоположение и

глубину залегания пласта нефти и газа; воссоздать картину трехмерного строения

зоны контакта нефтегазоносных пластов с породами покрышки.

Тепловизионная томография при поиске нефтяных и газовых Тепловизионная томография при поиске нефтяных и газовых месторожденийместорождений

Метод апробирован в Прикаспийском, Волго-Уральском и Западно-Сибирском

нефтяных регионах России. Учитывая низкую стоимость (в 5-10 раз дешевле

сейсморазведки), высокую производительность и информативность, технология

повышает успешность разведочного бурения, сокращает до 50% издержки

комплекса нефтепоисковых работ при оперативном прогнозе потенциальных

ресурсов углеводородов или других полезных ископаемых.

Тепловизионная томография при поиске нефтяных и газовых Тепловизионная томография при поиске нефтяных и газовых месторожденийместорождений

Новая технология тепловизионного зондирования Новая технология тепловизионного зондирования геологических сред позволяет:геологических сред позволяет: расширить область применения и задачи метода на стадиях региональных, поисковых и разведочных работ; сократить сроки геолого-разведочных работ; уменьшить затраты на сейсморазведочные работы и бурение; повысить достоверность прогнозирования ловушек углеводородов; создать базы данных по изучаемым объектам с целью более рационального и эффективного проведения поисково-разведочных геофизических работ.

Метод дистанционного зондирования Земли Метод дистанционного зондирования Земли обеспечивает на поисковом этапе ГРР оперативное изучение больших площадей в различных условиях и дает возможность: провести тектоническое районирование слабоизученных территорий и на этой основе обеспечить геологическое районирование с выделением зон нефтегазонакопления; составить карты наиболее перспективных участков ловушек нефти и газа, на которых в первую очередь необходимо проводить сейсморазведочные работы.

Тепловизионная томография при поиске нефтяных и газовых Тепловизионная томография при поиске нефтяных и газовых месторожденийместорождений

Критерии выделения перспективных зон при поисках УВ:Критерии выделения перспективных зон при поисках УВ: • расположение объектов вблизи восходящих линейных тепловых потоков, но вне геотермических холмов, где сохранность покрышек маловероятна;• наличие асимметричных «козырьков» на моделях теплового поля в интервалах потенциально нефтегазоносных глубин; • ситуация встречного направления отрицательных и положительных векторов теплового потока; • резкие латеральные отклонения тепловых потоков от вертикального направления, связанные с геологическими объектами; • расположение объектов вне геотермических ям и отрицательных линейных потоков; • относительно более высокое гипсометрическое положение прогнозируемого объекта.

Многочисленные исследования позволили выявить признаки условий для накопления углеводородов в осадочном чехле: по строению регионального и локального тепловых полей, по изменению в плане интенсивности холодных локальных зон, по особенностям формирования глубинных структур и характеристикам блоково-разломной тектоники.

Термодинамические признаки выделения зон перспективных на Термодинамические признаки выделения зон перспективных на поиски УВпоиски УВ

Объемная модель аномалий плотности Объемная модель аномалий плотности потока теплового излученияпотока теплового излучения

Изменение локального теплового поля Изменение локального теплового поля осадочного чехла при ранжировании объектовосадочного чехла при ранжировании объектов

Формирование благоприятных Формирование благоприятных условий флюидонакопления, условий флюидонакопления, проявляющихся в блоково-проявляющихся в блоково-разломной тектоникеразломной тектонике

Месторождения углеводородов Жигулевско-Пугачевского сводаМесторождения углеводородов Жигулевско-Пугачевского свода

Карта-срез локального теплового поля с вынесенными контурами месторожденийКарта-срез локального теплового поля с вынесенными контурами месторождений

Славкинскоеместорождение

Барановскоеместорождение

Варваровскоеместорождение

Голодяевскоеместорождение

Новоспасскоеместорождение

Новотомышевскоеместорождение

Ружевскоеместорождение

Репьевское месторождение

При сравнении с эталонными участками разрабатываемых месторождений подтверждаются основные и вспомогательные геотермические признаки поисков УВ. Полное совпадение наблюдается на Репьевском, Новотомышевском, Ружевском, Новоспасском, Барановском и Славкинском месторождениях нефти. Частичное совпадение (площадь распадается на два-три перспективных участка) приходится на Голодяевское и Варваровское месторождения.

Результаты Результаты интерпретации фрагмента лицензионного интерпретации фрагмента лицензионного участкаучастка

Разрезы блоково-разломных структур Разрезы блоково-разломных структур с местоположением Репьевского месторождения нефти с местоположением Репьевского месторождения нефти

Объемная модель теплового поляОбъемная модель теплового поляна глубине -980 метровна глубине -980 метров

Репьевское месторождение

Проявление тектонических элементов Жигулевско-Пугачевского Проявление тектонических элементов Жигулевско-Пугачевского сводасвода

Формирование кольцевых структур Формирование кольцевых структур осадочного чехлаосадочного чехла

Формирование валообразной структуры Формирование валообразной структуры земной корыземной коры

Эндогенные концентрические геологические тела отражаются на картах локального теплового поля в виде пересекающихся зон различной окружности и дуговых элементов.

Интенсивные положительные полосовые тепловые аномалии меридионального простирания в плане совпадают с ранее выявленной региональной валообразной структурой. Однако по данным тепловизионной съемки местами она распадается на две структурные зоны. Они разделены узкой отрицательной аномальной полосой в рельефе складчатого фундамента, соответствующей системе глубоких грабенов с амплитудой до нескольких километров.

Прогнозирование перспектив нефтеносности на Жигулевско-Прогнозирование перспектив нефтеносности на Жигулевско-Пугачевском сводеПугачевском своде

Из общей характеристики площади 1350 км2 на бесперспективные участки приходится 395 км2, что составляет 29%, а на высоко перспективные и перспективные – 112 км2, или 8,3%.

Карта районирования лицензионной площади Карта районирования лицензионной площади по зонам относительных перспектив на УВпо зонам относительных перспектив на УВ

Объемная модель плотности потока Объемная модель плотности потока теплового излучениятеплового излучения

Комплексные геофизические исследования Скоропадовского Комплексные геофизические исследования Скоропадовского поднятия поднятия на Южно-Татарском своде (Татарстан)на Южно-Татарском своде (Татарстан)

Локальное тепловое поле в районе Скоропадовского поднятия на глубине 1200 м

Сейсмический разрез

min

maxТП

Скоропадовское поднятие

0

-1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0

-1

-2

-3

-4

км

км

Модель блоково-разломных структур

График теплового поля

Разрез по данным МТЗскв. 2236 скв. 2237

Предлагаемые признаки проявления нефтеносности осадочного чехла в тепловизионных характеристиках поля, находят хорошее подтверждение в комплексных геофизических исследованиях Скоропадовского поднятия, расположенного на Южно-Татарском своде.

Шкала интенсивности

min

max

Исследования залива Кадис при поисках углеводородов (Испания) Исследования залива Кадис при поисках углеводородов (Испания)

Целевое назначение работЦелевое назначение работ Выявление высокоперспективных зон осадочного чехла, благоприятных в

отношении поисков УВ в полосе моря, на основе космической тепловизионной съемки.

Основные решаемые геологические задачиОсновные решаемые геологические задачи Изучение структуры эндогенного потока теплового излучения с

классификацией неоднородностей геологической среды по форме.

Объемное картирование геодинамических активных зон разломов, сжатия, растяжения и разуплотнения пород с улучшенными коллекторскими свойствами, в состав которых входят зоны флюидоперетоков и флюидонакопления, способные быть природными резервуарами УВ.

Определение путей миграции УВ с больших глубин и мест кумуляции в верхней части разреза.

Обзорная схема района залива Кадис (Испания)Обзорная схема района залива Кадис (Испания)

Топографическая карта Рельеф местности и батиметрия моря

Тепловизионная томография земной коры залива Кадис (северо-восточная часть Атлантики) позволяет дать ряд характеристик газонефтяной системы глубоководного бассейна. Выявляются очаги аккумуляции и разгрузки углеводородных потоков, области грязевулканической деятельности региона. Перспективные участки поисков УВ отмечаются в разрезах зонами разуплотнения пород и подтверждаются немногочисленными данными по скважинам.

Горизонтальные карты блоково-разломных структур залива Кадис Горизонтальные карты блоково-разломных структур залива Кадис (Испания)(Испания)

Карта-срез на глубине 3000 мКарта-срез на глубине 1500 м

Интерпретация объёмной модели потока теплового излучения геологической среды включает: районирование участка по интенсивности потока; построение геотермических отражающих границ по глубинам; определение природы аномалии образующих объектов; изучение флюидодинамических условий; выделение геотермических признаков, связанных с тепловыми аномалиями и позволяющих пространственно локализовать в среде положение залежей УВ.

Модели сейсмического и теплового полей Модели сейсмического и теплового полей по региональным профилям залива Кадис (Испания)по региональным профилям залива Кадис (Испания)

Временной разрез по профилю 2

Разрез блоково-разломных структур

Сводная модель

Временной разрез по профилю 3

Разрез блоково-разломных структур

Сводная модель

Районирование залива Кадис (Испания) по перспективам поисков Районирование залива Кадис (Испания) по перспективам поисков природных резервуаров углеводородовприродных резервуаров углеводородов

Представляют нефтепоисковый интерес установленные геологические объекты на глубинах 1-2 км в виде разуплотненных, трещиноватых латеральных зон, которые имеют непроницаемую покрышку. Участки с аномальными значениями теплового поля – бесперспективны.

Разломная тектоника в основном контролирует местоположение благоприятных локальных участков. В зонах крупных дизъюнктивных нарушений сохранность УВ маловероятна из-за нарушения целостности среды. В мелких оперяющих разломах, при наличии в разрезе ассиметричных «козырьков», формируются благоприятные условия для накопления УВ.

Территория залива разбивается на ряд террас и блоков, к краевым частям которых могут быть приурочены залежи УВ. Достоверность выделенных объектов подтверждается расположением скважин.

Флюидогазовые эманации имеют глубинную природу формирования.

География наших работ в Российской ФедерацииГеография наших работ в Российской Федерации

Метод функционирует в производственном режиме по проектам крупных российских и зарубежных (TIHGSA, Испания) компаний и программам Министерства природных

ресурсов Российской Федерации.

Ленинградская область

Краснодарский край

РеспубликаДагестан

РеспубликаКалмыкия

Саратовская область

Ульяновская область

Самарская область

РеспубликаТатарстан

Пермский край

Ханты-Мансийский АО (Югра)

Камчатский край

География зарубежных работГеография зарубежных работ

Кадисский залив

(Испания)

Область Валенсия (Испания)

Западный Казахстан

Персидский залив

Южно-Китайское море

(Вьетнам)

Швеция

ЧТО ЧТО НАША НАША КОМПАНИЯ КОМПАНИЯ ПРЕДЛАГАЕТ?ПРЕДЛАГАЕТ?

Геофизические услуги по изучению геологического строения, оценке

нефтегазоносной перспективы лицензионных блоков на суше и море,

мониторинг газовых хранилищ, экологическое обследование. Сроки выполнения работ - 2 месяца. Договорная стоимость работ.

ВАШИ ВАШИ ВЫГОДЫВЫГОДЫ

Гарантированный результат. Экономия времени для получения информации по лицензионному блоку. Сокращение финансовых затрат на проведение геологоразведочных работ

(отказ от выполнения трудоемких и дорогостоящих полевых работ). Краткая, но полезная информация до участия в различных тендерах.

Коммерческое предложениеКоммерческое предложение

Контактная информацияКонтактная информация

ООО «ТРАНС-СЕРВИС»ООО «ТРАНС-СЕРВИС»187110, Ленинградская область г. Кириши

ул. Волховская набережная, 18

тел./факс: +7 (81368) 52-250

+7 (81368) 54-764

E-mail: trserv@kirishi.ru

Генеральный директор Соколов Владимир Николаевич

Директор по науке Каримов Камиль Мидхатович

Презентация является интеллектуальной собственностью компании и для использования

материалов в любой форме требуется разрешение