Уточнение геологического строения на основе материалов многоспектральной космической съемки Талаканского нефтегазоконденсатного месторождения (Республика Саха (Якутия))
Материалы мультиспектральной космической съемки Земли имеют широкую область применения в геологии. Исследуемой территорией был выбран Центральный блок Талаканского нефтегазоконденсатного месторождения. В ходе работы было проведено дешифрирование космического снимка, изучены структурные особенности территории с применением автоматизированного линеаментного анализа, выделены потенциальные зоны вертикальной миграции углеводородов. В результате работы было определено, что северо-восточная и центральная части блока перспективны для разбуривания новых скважин. При выполнении автоматизированного линеаментного анализа подтверждено блоковое строение месторождения, приуроченность территории к областям поднятия, северо-восточное простирание Центрального блока.
РЕФЕРАТ ……………………………………………………………………………………………………. 10
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ………………………………… 11
ОГЛАВЛЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………. 14
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 17
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТАЛАКАНСКОГО НЕФТЕГАЗОКОНДЕКСАТНОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ……………………………………………………………………………………. 20
1.1 Общие сведения о месторождении ………………………………………………………. 20
1.2 Геолого-геофизическая изученность района ………………………………………… 22
2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ …………………………………………………………………….. 31
2.1 Стратиграфия ………………………………………………………………………………………. 31
2.2 Тектоника ……………………………………………………………………………………………. 41
2.3 Нефтегазоносность ……………………………………………………………………………… 44
2.3.1 Характеристика залежей ………………………………………………………………… 45
2.3.2 Сведения о запасах ………………………………………………………………………… 49
2.3.3 Физико-химические свойства пластовых флюидов …………………………. 50
3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ В ГЕОЛОГИИ ………………………………………………….. 55
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ ДЛЯ УТОЧНЕНИЯ
ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТАЛАКАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ .. 62
4.1 Выявление зон вертикальной миграции углеводородов………………………… 62
4.2 Уточнение геологического строения территории с помощью
автоматизированного линеаментного анализа……………………………………………. 71
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………….. 80
5.1 Предпроектный анализ ………………………………………………………………………… 80
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 80
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………. 81
5.1.3 SWOT– анализ ……………………………………………………………………………….. 82
5.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………… 84
5.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования …………………………………………………………………………………………. 87
5.2 Инициация проекта ……………………………………………………………………………… 87
5.3 Планирование управления научно-техническим проектом …………………… 88
5.3.1 Иерархическая структура работ проекта …………………………………………. 89
5.3.2 План проекта …………………………………………………………………………………. 89
5.3.3 Бюджет научного исследования ……………………………………………………… 92
5.3.4 Организационная структура проекта ………………………………………………. 98
5.3.5 Матрица ответственности ………………………………………………………………. 98
5.3.6 План управления коммуникациями проекта……………………………………. 98
5.3.7. Реестр рисков проекта …………………………………………………………………… 99
5.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ……………………………………………. 99
5.4.1. Оценка абсолютной эффективности исследования ………………………. 100
5.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования ……………………. 104
6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………….. 108
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …….. 108
6.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …………. 109
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны …….. 109
6.2 Производственная безопасность ………………………………………………………… 110
6.2.1 Отклонение показателей микроклимата ………………………………………… 111
6.2.2 Превышение уровня шума ……………………………………………………………. 113
6.2.3 Недостаточная освещенность рабочей зоны ………………………………….. 114
6.2.4 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание
которой может произойти через тело человека ……………………………………… 117
6.2.5 Повышенный уровень электромагнитного излучения ……………………. 119
6.3 Обоснование мероприятий по защите исследователя от действия опасных
и вредных факторов ………………………………………………………………………………… 119
6.3.1 Отклонение показателей микроклимата………………………………………… 119
6.3.2 Повышенный уровень шума …………………………………………………………. 120
6.3.3 Недостаточная освещенность рабочей зоны ………………………………….. 120
6.3.4 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание
которой может произойти через тело человека ……………………………………… 121
6.3.5 Повышенный уровень электромагнитного излучения ……………….. 121
6.4 Экологическая безопасность………………………………………………………………. 121
6.4.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду ……… 121
6.4.2 Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду ……. 122
6.4.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды………… 122
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………… 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………. 125
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА ……………………………………………………… 127
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………………… 128
ПРИЛОЖЕНИЕ (А) …………………………………………………………………………………… 134
Актуальность. Материалы многозональных космических сьемок Земли
– это мощный инструмент геологических исследований. Это обусловлено
высокой информативностью космических изображений в части выявления
геоструктурных элементов, геохимических аномалий. Впервые космическая
информация стала применяться при структурно-геологических исследованиях,
тектоническом и геологическом картировании. С помощью космических
снимков уточняются протяженность и строение зон крупных разломов,
разрывно-складчатых нарушений и деформаций, их соотношения друг с другом
и прочими элементами структуры. Анализ снимков позволяет не только
улучшать существующие геологические карты и уточнять формы структур, но
выявлять тектонические образования, которые остаются незамеченными при
наземных исследованиях. К их числу относятся, прежде всего, линеаменты.
В комплексе с геофизическими данными результаты дешифрирования
материалов космической съемки (МКС) являются основой прогнозирования
глубинных структур и пространственного моделирования, в частности на
уровне нефтегазоносности.
Успешное применение материалов дистанционных сьемок возможно
лишь при комбинации с наземными методами геологических исследований.
Большие объемы данных полученных с искусственных спутников Земли и
необходимость связи результатов ее обработки геологическими,
геофизическими данными делают весьма актуальной задачу автоматизации
геологического дешифрирования и интерпретации материалов, дистанционных
сьемок и измерений на базе широкого применения современных методов
обработки.
Объектом исследования является Талаканское нефтегазоконденсатное
месторождение.
Цель исследования: уточнение геологического строения
месторождения по результатам дешифрирования мультиспектральных
космических снимков и геолого-геофизическим данным.
Задачи исследования:
1. Провести анализ геологического строения и степени изученности
Талаканского месторождения.
2. Проанализировать методы получения геологической информации по
космическим изображениям.
3. Выделить потенциальные зоны вертикальной миграции углеводородов с
помощью спектральных индексов.
4. Уточнить тектоническое строение территории, применяя
автоматизированный линеаментный анализ космического снимка.
5. Рассчитать экономическую эффективность научного исследования.
6. Оценить вредные факторы, оказывающие негативное влияния на
человека в рабочей зоне.
исследования
Методическая база представлена дистанционными методами
геологических исследований, геоинформационными, геолого-геофизическими,
геохимическим методами, линеаментным анализом. В процессе исследования
использовалось программное обеспечение ArcGIS Pro версия 2.7 (получена по
программе поддержки Вузов), блок структурный анализ “ВЕГА-Science”,
СorelDRAW.
Фактический материал: результаты геолого-геофизических
исследований, космические снимки спутника Landsat, фондовая литература и
научно-техническая литература.
Личный вклад автора заключался в сборе, систематизации и анализе
геологической информации по исследуемой территории; дешифрировании
космоснимков с использованием программного обеспечения; построении карт;
проведении линеаментного анализа.
В результате выполнения работы с помощью космических снимков
были построены карты распределения спектральных индексов (трехвалентного
железа, двухвалентного железа, глинистых минералов и карбонатов), выделены
потенциальные зоны вертикальной миграции углеводородов, выявлены
тектонические разломы.
Практическая значимость: результаты работы могут использоваться
при уточнении геологической модели месторождения, выборе мест заложения
новых скважин на Талаканском месторождении.
Промежуточные результаты исследований опубликованы в сборниках
Международного научного симпозиума студентов и молодых ученых имени
академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр», г. Томск
(2020 г.), в сборнике статей XIII Международной научно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Геология в
развивающемся мире» г. Пермь (2020 г.)
Автор выражает благодарность Институту космических исследований
Российской академии наук (ИКИ РАН) за предоставленный доступ к
инструменту научного анализа данных спутниковых наблюдений ВЕГА-
Science.
3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ В ГЕОЛОГИИ
Дистанционное зондирование Земли – это получение информации о
поверхности Земли, объектах на ней или в ее недрах наземными, авиационными
и космическими средствами в определенных участках электромагнитного
спектра. Материалы дистанционного зондирования представляют собой
изображения в цифровом или аналоговом формате.
Методы дистанционного зондирования Земли стали использоваться в
нефтегазовой геологии в начале 1960-х гг., когда появились первые снимки со
спутников низкого разрешения (спутник «Метеор»). На них стало возможным
распознавать крупные геологические объекты – складчатые системы,
региональные разломы, крупные впадины. Первые работы в этой области были
посвящены построению структурно-геологических карт, схем разломов на
основе дешифрирования изображений. Дальнейшее развитие методики связано
с проведением более качественных, в частности многозональных, съемок с
пилотируемых аппаратов «Союз» и «Салют» и автоматических американских
спутников серии ERTS (Landsat). В работах В.Б. Комарова, В.Г. Трифонова
(1973-1976 гг.) показан анализ линейных зон нарушений, деформаций. Ряд
работ был посвящен геологической интерпретации кольцевых образований,
построению роз-диаграмм линеаментов [7]. В начале 1980-х гг. началась
разработка методики комплексирования аэрокосмических и геохимических
исследований для геодинамического анализа и поисков полезных ископаемых
на примере отдельных районов. К концу 1980-х годов начали интенсивно
развиваться съемки в невидимом диапазоне электромагнитного спектра –
радарная (радиотепловая и радиолокационная), ультрафиолетовая и
инфракрасная. Разрабатывалась спектрометрическая съемка, основанная на
различии спектральных коэффициентов отражения геологических объектов. В
1990-х гг. с развитием компьютерных технологий и геоинформационных
систем произошел прогресс в области обработки и анализа космических
снимков (улучшение качества изображений, изменение контрастности и
резкости) [8]. В настоящее время велик набор методических подходов к
изучению материалов космических снимков, широк спектр программных
продуктов, обеспечивающих выполнение разнообразных операций над
изображениями [9].
Представления о спектральной отражательной способности природных
образований необходимы для геологического изучения территорий.
Идентифицировать природные объекты (рисунок 3.1) становится возможным
по электромагнитному излучению. Видимый диапазон (примерно от 0,4 до 0,7
мкм; 0,4-0,5 мкм синяя зона, 0,5-0,6 мкм зеленая, 0,6-0,7 мкм красная) чаще
всего используется при работе с методами дистанционного зондирования
Земли. Характерные пики спектров отражения расположены в инфракрасной
области (от 0,7 до 1,5 мкм).
В результате выполнения диссертационной работы было уточнено
геологическое строение Талаканского нефтегазоконденсатного месторождения
по материалам дешифрирования космоснимков и геолого-геофизическим
данным.
Талаканское нефтегазоконденсатное месторождение расположено в юго-
западной части Республики Саха (Якутия). В геологическом строении района
работ принимают участие образования архея-нижнего протерозоя (фундамент),
протерозоя (рифей и венд), палеозоя (кембрий), мезозоя и четвертичные
отложения. Наибольший интерес на площади Талаканского месторождения
представляет осинский горизонт кембрийского комплекса межсолевой его
части. В тектоническом отношении месторождение имеет блоковое строение.
Серией дизъюнктивных нарушений раздроблено на три крупных тектонических
блока, получивших названия: Таранский, Центральный и Восточный. Наиболее
изучен глубоким бурением и сейсморазведкой Центральный блок,
контролирующий основные по запасам залежи нефти. Породы-коллекторы
имеют относительно неглубокое расположение к поверхности Земли.
Структура порового пространства имеет сложную форму. Нефтяной пласт
имеет высокую послойную неоднородность. Нефть залегает в карбонатных
породах (доломиты). Для месторождения характерна большая засоленность
пород и пластовых вод, низкая пластовая температура.
На основании соотношений спектральных каналов были построены
карты распределения спектральных индексов трёхвалентного железа (Fe 3+),
двухвалентного железа (Fe2+), глинистых минералов и карбонатов с учётом
интенсивности их проявления на поверхности исследуемой территории. Также
была построена комплексная карта потенциальных зон вертикальной миграции
углеводородов. Перспективными для разбуривания новых скважин можно
считать северо-восточную (район скважины № 17972) и центральную (район
скважины №17927) части блока.
При выполнении автоматизированного линеаментного анализа
подтверждено блоковое строение месторождения, приуроченность территории
к областям поднятия, северо-восточное простирание Центрального блока.
Также была построена карта прогнозируемых разломов. Известные
пробуренные скважины попадают на области прогнозируемых разломов.
Большее число разломов преобладает в центральной части блока..
Таким образом, в ходе выполнения работы:
проведен анализ геологического строения и степени изученности
Талаканского месторождения;
проанализированы методы получения геологической информации по
космическим изображениям;
выделены потенциальные зоны вертикальной миграции углеводородов с
помощью спектральных индексов;
уточнено геологическое строение территории с помощью
автоматизированного линеаментного анализа;
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА
1. Сеничев Д. А. Применение геоинформационных систем в нефтегазовой
отрасли / Д. А. Сеничев; науч. рук. Е. П. Янкович // Проблемы геологии и
освоения недр : труды XXIV Международного симпозиума имени академика М.
А. Усова студентов и молодых учёных, посвященного 75-летию Победы в
Великой Отечественной войне, Томск, 6-10 апреля 2020 г. : в 2 т. — Томск :
Изд-во ТПУ, 2020. — Т. 1. — [С. 239-240].
2. Сеничев Д. А. Особенности геологического строения Талаканского
нефтегазоконденсатного месторождения / Д. А. Сеничев // Геология в
развивающемся мире: Сборник научных трудов по материалам XIII
Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и
молодых ученых, Пермь, 15–17 апреля 2020 года. – Пермь: Пермский
государственный национальный исследовательский университет, 2020. – С.
327-329.
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.6 (522 отзыва)
5 (158 отзывов)
4.9 (522 отзыва)
4.5 (9 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
0 (13 отзывов)
4.2 (5 отзывов)
5 (1241 отзыв)
5 (22 отзыва)
