В.А. Черкасов, Ю.Б. Баранов 

ВВЕДЕНИЕ

История изучения шельфовых территорий России насчитывает пара десятилетий, и неспециализированная геолого-геофизическая изученность шельфа сейчас высока – на больших площадях были совершены 2D сейсмические съемки, и региональные грави- и магнитометрические работы. Но, изученность бурением очень низкая ввиду объективных сложностей связанных с трудоёмкостью процесса и повышенной стоимостью морского бурения в замерзающих морях.

Сложившийся современный подход к геологоразведочным работам на газ и нефть, четко определяет сейсморазведку в качестве главного способа изучения недр, вправду показывающую хорошие результаты совместно с скважинными исследованиями и поисковым бурением. Но при отсутствии пробуренных скважин с изученным керном, точно выяснить согласно данным сейсморазведки вероятно только строение и местоположение структурных ловушек, без определения степени их продуктивности. Так, вопрос о наличии искомых углеводородов в распознанных ловушках остается открытым.

Ответить на данный вопрос смогут разные способы дистанционного зондирования Почвы (ДЗЗ), но громаднейший интерес воображает метод нахождения и анализа минеральных углеводородных пленок (либо сликов) естественного просачивания из недр на поверхность акваторий. Этот тип изучения проводиться по данным космической радиолокационной съемки, осуществляемой со спутников имеющих радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА либо SAR).

Появление пленок естественного происхождения связано с просачиванием углеводородных флюидов из залежи по территориям геодинамического влияния разрывных нарушений (рис. 1). Просочившись из недр, углеводородные флюиды с пузырьками газа поднимаются до морской поверхности, образуя на ней узкие пленки, видимые на радиолокационных изображениях.

Рис. 1. регистрации и Обобщённая схема формирования минеральных углеводородных пленок естественного генезиса на поверхности акватории

В базу способа определения наличия пленки на морской поверхности положен анализ рассеянного поверхностью моря сигнала при ее зондировании активными радиолокационными импульсами в радиоволновом диапазоне, что позволяет применять эти съемки в любое время и фактически при любой погоде. Обнаружение углеводородных пленок обуславливается эффектом высокочастотного выглаживания волн на поверхности моря, под влиянием организованной пленки. Такие аномальные области выглаживания выделяются на радиолокационных данных в виде чёрных пятен морфологии и различной интенсивности.

Наличие углеводородных пленок естественного происхождения на поверхности при сопоставлении с данными морской сейсморазведки, геоморфологическим строением дна, материалами геологических изучений, территориями разрывных нарушений четко маркирует области с продуктивными структурами и может служить признаком нефтегазоносности. При идентификации и выделении пленок на космических радиолокационных изображениях нужно учитывать приуроченность мест появления пленок к локальным структурам осадочного чехла, повторяемость появления в одной территории, их структуру и морфологию организации в плане. Для исключения из рассмотрения биогенных и минеральных пленок, каковые смогут быть образованы загрязнением и аэрогидродинамическими процессами, при анализе учитывается положение пятен довольно судоходных автострад, портовых сооружений, эстуариев рек, конечно форма и размер сликов в зависимости от волнения и скорости ветра.

Так, для ответа задачи по поиску показателей нефтегазоносности распознанных геофизическими способами структур на шельфе были использованы разновременные космические радиолокационные снимки со спутников RADARSAT-2 (Канада)  и Envisat (Космическое агентство ЕС) за 2004, 2008 и 2011 гг. (табл. 1).

Таблица 1

Чёрта радиолокационных данных, отобранных для изучения

ЛОКАЛИЗАЦИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ПЛЕНОК НА ПОВЕРХНОСТИ АКВАТОРИИ ШЕЛЬФА

Рис. 2. Схема зонирования проявлений УВС на поверхности акватории, совмещенная с радиолокационными снимками. Желтым цветом продемонстрирована граница участка изучения

Предварительная обработка радиолокационных снимков включала в себя проведение фокусировки радиолокационных голограмм с учетом правильных эфемерид, подбора параметров и типа фильтрации, геокодирования финальных изображения, импорт в геоинформационную совокупность (ГИС).

Всего в следствии анализа дешёвой авторам радиолокационной информации были идентифицированы и отмечены пара территорий появления углеводородных пленок — Центральная (I), Южная (II) и Северная (III). Схематично локализация отмеченных территорий продемонстрирована на рис. 2.

В северной части центральной территории четко выделяются пленочные образования, по собственной морфологии, интенсивности отражения и степени кластеризации, определяемые как слики минерального происхождения (рис 3). Частота повторяющихся появлений пленок на поверхности тут самая высокая по всей территории изучения – не меньше 4 раз. По снимкам за 09.08.2008 г., 28.07.2011 г., 23.07.2011 г. зафиксированы слабоконтрастные слики, по всей видимости, отражающие остаточные явления в ходе деградации углеводородных соединений (УВС).

Рис. 3. Слики УВС на разновременных радиолокационных изображениях недалеко от зоны I. Сводный монтаж из 4-х изображений. Синим цветом выделены области со сликами

В южной территории выделяются пара мест скоплений сликов — на протяжении побережья, а также в мористой части шельфа (рис. 4). В мористой части распознанные пленки имеют четкое очертание, плотную кластеризацию, и высокую интенсивность отражения, что в основном соответствует минеральным пленкам естественного просачивания.

Пленки, локализованные на протяжении берега, имеют смешанный генезис — широкие узкие образования закрученные в спиральные вихри соответствуют биогенным сликам, но маленькие высококонтрастные слики в юго-восточной части изучаемой территории, по всей видимости, имеют минеральное происхождение и связаны с глубинным просачиванием УВС.

Рис. 4. Слики УВС на разновременных радиолокационных изображениях недалеко от зоны II. Синим цветом выделены пленочные образования естественного генезиса, зеленым, предположительно, биогенного

Слики в Северной территории распознаны по трем снимкам (рис. 5), по одному из них в остаточной слабоконтрастной форме. На снимке за 16.08.2011 г. прекрасно виден эффект разделения легкой и более тяжелой фракции УВС под действием ветра — более тяжелая фракция накапливается в виде плотного гребня с подветренной стороны, а легкая, напротив, распределяется в виде широкого шлейфа в обратную сторону от направления ветра.

В целом, из-за сильной ветровой нагрузки (стрежневая часть пролива) в этом районе и ограниченного количества снимков в последовательной серии, определить место локализации и тем более вероятное место всплытия УВС проблематично.

Рис. 5. Минеральные слики на разновременных радиолокационных изображениях недалеко от зоны III

СОПОСТАВЛЕНИЕ МЕСТ ЛОКАЛИЗАЦИИ СЛИКОВ С ДАННЫМИ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Для обнаружения потенциальных связей мест локализации нефтяных источников и плёнок естественных просачиваний на дне, авторами было совершено сопоставление мест локализации сликов с данными морской сейсморазведки (сейсмические профили с линиями корреляции по перспективным отражающим горизонтам, места выходов газовых трубок на дне), данными по тектоническому строению, контурами структур, распознанные ранее по геофизическим работам и данными о рельефе дна.

При сопоставлении всех перечисленных данных распознана приуроченность отдельных скоплений сликов в центре (рис. 6), соответствующих очень сильно раздробленной разрывными нарушениями территории, объединяющей две большие перспективные структуры и, располагающиеся тут же, возможно нефтегазоносные линейные складки среднего и верхнего структурного этажей. В районах локализации пленок, согласно данным морской сейсморазведки выяснены места выхода на дно газовых трубок, что дополнительно может являться подтверждением наличия мест естественной разгрузки углеводородов. Наряду с этим главный диапазон глубин моря, соответствующий местам выхода УВС в разглядываемой территории от 100 до 450 м.

Рис. 6. Совмещение результатов геолого-геофизического моделирования и данных радиолокационной съемки недалеко от зоны I. Пленки УВС ярко выражены в виде интенсивно чёрных областей

В Южной территории главные распознанные места локализации сликов находятся в районах распознанных структур. оптимальнее тут выражены плотные, высококонтрастные пленочные образования, расположенные по свалу глубин и вытянутые на протяжении структур Центральной группы (на протяжении приразломных складок верхнего структурного этажа) и большого регионального разлома. Тут же установлены серии газовых трубок (рис.

7).

Рис. 7. Совмещение результатов геолого-геофизического моделирования, батиметрии и данных радиолокационной съемки недалеко от зоны II

По Северной территории возможно предположить вероятную сообщение распознанных сликов со структурным строением района их локализации, но, по обстоятельствам ранееприведенным, сложно признать такую сообщение точной. Но стоит раздельно подчернуть, что слики локализованные в данной территории (рис. 8), за счет более спокойной аэрогидродинамической обстановки (дальше от пролива), смогут быть связаны с серией газовых трубок и разломов, распознанных согласно данным сейсмической съёмки и магнитной в этом районе.

Рис. 8. Совмещение результатов геолого-геофизического моделирования и данных радиолокационной съемки недалеко от зоны III

РЕКОМЕНДАЦИИ и ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ПО ПРЕДСТОЯЩЕЙ СОВОКУПНОСТИ НАБЛЮДЕНИЯ АКВАТОРИИ

 В следствии комплексного анализа космических радиолокационных данных акватории шельфа участка авторами выделены следующие показатели нефтегазоносности:

• Наличие углеводородных пленок на поверхности моря по собственной морфологии, интенсивности отражения, окружающей аэрогидродинамической обстановке, антропогенного влияния и степени кластеризации характерного для определения их в качестве нефтяных пленок естественного (минерального) происхождения.
• Повторяемость фактов появления нефтяных пленок минерального генезиса в одном и том же районе.
• Локализация минеральных нефтяных пленок в районах распознанных перспективных структур, разрывных нарушений, и мест выхода на поверхность дна моря газовых трубок, выделенных согласно данным предшествующей сейсмо-, грави- и магниторазведки.

Установление одного из выше обрисованных показателей может служить косвенным, а совпадение всех — прямым подтверждением наличия нефтегазоносных структур на изучаемой территории.

Рис. 9. Схема областей локализации пленок УВС, совмещенная с результатами геолого-геофизического моделирования

На основании выделенных показателей нефтегазоносности была составлена схема с областями локализации УВС по степени устойчивости в пределах каждой территории (рис. 9). Наряду с этим областям с устойчивой локализацией соответствуют – высокая частота повторяемости (3–4 раза в год) появления пленок минерального генезиса в пределах одних и тех же структур, наличие больших разломов либо сгущения разрывных нарушений, сопровождающихся газовыми трубками.

На территории изучения по таким показателям выделены Северная и Южные части Центральной территории. Наряду с этим сам контур выделения области соответствует усредненной и сглаженной границе около углеводородных пленок за различные даты наблюдений.

Областями с менее устойчивой локализацией являются территории с низкой частотой (1–2 раза) повторяемости пленок минерального генезиса в пределах одних и тех же групп структур, наличие больших разломов либо сгущения разрывных нарушений, осложненных газовыми трубками. На схеме такими показателями владеют слики в Южной территории.

С неустойчивой локализацией выделяются области сликов со смешанным либо тяжело идентифицируемым генезисом, с одиночным проявлением на снимках, но наряду с этим области смогут соответствовать одиночным структурам либо группам структур, разрывным нарушениям с газовыми трубками. Таким областям соответствуют слики Северной территории.

По итогам исследования, авторы определяют области с устойчивой локализацией сликов как самые перспективные на обнаружение углеводородов, для областей с менее устойчивой и с неустойчивой локализацией  рекомендуется проведение дополнительных спутниковых радиолокационных наблюдений. Рекомендуемая методика мониторинга акватории в этом случае возможно следующая — для более контроля перемещения и точной локализации сликов нужна частота наблюдений не меньше одного раза в неделю. В целях оптимизации затрат на мониторинг (соотношение цены, размеров и частоты наблюдений снимка), рекомендуется радиолокационная съемка со средним либо низким (от 50 до 100 м) разрешением выходных изображений.

Грибы — Тает лед (cover)

Интересные записи на сайте:

• Завершились геодезические изыскания на месте строительства керченского моста
• Cпутник worldview-2 — новая веха в развитии технологий дистанционного зондирования земли
• Современные тенденции развития отрасли беспилотных летательных аппаратов
• Использование гис-технологий в создании базы данных по состоянию городских почв
• Учебно-исследовательская лаборатория геоинформационных технологий и обработки данных дзз

Подобранные по важим запросам, статьи по теме:

• Новые возможности программного продукта sarscape для обработки радиолокационных данных

  О.Н. Колесникова Радиолокационные эти разрешают приобретать данные о земной поверхности при любых погодных условиях, и освещенности, что особенно…

• Основные направления использования радиолокационных данных

  Д. Б. Никольский Разглядим варианты применения радиолокационных данных для ответа конкретных задач. обновление и Создание разномасштабных топографических…

• Нелегальные судовые сбросы в черном море. расследование bsnews по данным космической съемки

  BSNew: Редакцией BSNews совершён экперимент по обнаружению судов, каковые смогут быть причастны к большим нелегальным сбросам, найденным согласно данным…

• Worldview-2: революционное изменение похода к получению, анализу и использованию данных космической съемки

  Благодаря применению группировки спутников мирового класса, и применению инновационных продуктов и ответов, компания DigitalGlobe есть фаворитом…

• За землей нужен глаз да глаз. технологии космической съемки для государства и общества

  Свободная газета – Наука №6 (227) незадолго до Дня космонавтики публикует комплекс материалов об истории, перспективах и реалиях развития космической…

• Секреты и перспективы космической съемки

  Статья «перспективы и Секреты космической съемки» размещена в издании «Виноград» №1 2012 г. Создатель материала — Михаил Зимин, картографии отдела и…