По материалам Esri
GIS for Customizing Earth Sciences Applications
ГИС помогает повысить результативность работ по разведке нефти и газа. Карты линеаментов позволяют выявить на земной поверхности новые структуры, отсутствующие на геологических картах. Геологи могут анализировать данные о земных недрах на глубине 2-4 километра.
Разведка углеводородов – это дорогостоящая и высокорисковая операция поиска залежей углеводородов (таких как нефть и газ) в земных недрах. Хотя на их наличие могут указывать видимые поверхностные признаки, большинство методов разведки основано на сложных технологиях обнаружения и оценки этих залежей глубоко под землей.
В начале 2000 годов в южной части штата Нью-Йорк были обнаружены большие запасы природного газа, что вызвало бум геологоразведочных работ. Вскоре после этого открытия MIR Teledetection Inc., консалтинговая фирма из Квебека, Канада, специализирующаяся на изучении природных ресурсов, начала оказывать экспертные услуги по поиску коллекторов углеводородов в этом районе.
Среди множества сервисов, предлагаемых MIR, есть специализированные приложения наук о Земле для информационной поддержки разведки углеводородов в Северной Америке путем сбора, интеграции и анализа данных дистанционного зондирования, геологических и геофизических данных. Такой анализ играет ключевую роль в успешном превращении лидов (зацепок или наводок, то есть, в данном случае – предположительных структур, которые могут вмещать или улавливать углеводороды) в перспективные площади (лиды, прошедшие тщательную оценку и подготовленные к поисково-разведочным буровым работам).
При поддержке Администрации энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк (New York State Energy Research and Development Authority (NYSERDA)), компания MIR разработала комплексную модель разведки углеводородов в южной части этого штата. С помощью ПО ArcGIS и дополнительного модуля ArcGIS 3D Analyst производится структурный анализ поверхностных и подземных данных и выявляются перспективные площади для разведки. Этот анализ позволяет оптимизировать использование дорогостоящей сейсморазведки — процесса, в котором с помощью звуковых волн создается профиль подземной структуры площади. После выполнения сейсморазведки и определения перспективной площади производится разведочное бурение, чтобы окончательно убедиться в наличии (или отсутствии) нефти или газа. vMIR построила модель разведки углеводородов, адаптировав собственный рабочий процесс для эффективного объединения данных о поверхностных и подземных структурах и объектах. В модель были включены различные источники данных, в том числе спутниковые снимки Landsat – мультиспектральные разновременные изображения земной поверхности с переменным разрешением, идеальные для анализа земной поверхности. Кроме того, использовалась цифровая модель рельефа (ЦМР), показывающая связь форм рельефа с подземными геологическими объектами. Наборы данных были ортоисправлены, мозаикированы и обработаны с применением отмывки для подробного представления земной поверхности.
Затем в модель были добавлены данные воздушной магнитной разведки, выявляющей неоднородности магнитного поля Земли, и гравиметрические данные (наземные точечные измерения), позволяющие проанализировать подземную структуру и определить геометрию нарушений основания (коренных пород, залегающих ниже более молодых осадочных пород). Интегрируя эти источники данных, геологи MIR создали слои данных о подземных объектах и структурах, находящихся на глубине два – четыре километра. С помощью ArcGIS 3D Analyst специалисты MIR получили трехмерное представление модели разведки углеводородов, позволяющее понять пространственные взаимосвязи между формами рельефа поверхности и зонами нарушений (разрывов в породе) и разломов глубоко под землей, а также их возможное влияние на отложение осадочных пород.
Инструментарий ArcGIS использовался для представления данных в виде серии карт линеаментов, показывающих структуру трещин и разрывов у земной поверхности. Геологи использовали методы фильтрации, чтобы выделить интересные объекты (или версии лидов) для проведения подробной сейсморазведки. Сопоставляя эту информацию с данными о подземной структуре, геологи могли выявить взаимосвязи между строением земной поверхности и сбросовыми разрывами породы в глубине земной коры возрастом более миллиарда лет.
«В программном модуле был реализован простой метод просмотра данных на поверхности и под землей, благодаря чему мы могли легко выявлять взаимосвязи между коридорами линеаментов на поверхности и подземными геофизическими неоднородностями, – говорит Майкл Рео (Michel Rheault), президент MIR. – Мы смогли экстраполировать геологическую интерпретацию строения земной поверхности и выявить новые зоны нарушений, которые могут способствовать созданию коллектора или улавливать углеводороды глубоко под землей».
Структурные карты MIR позволили получить новую информацию о строении земной поверхности, отсутствующую на геологических картах. Например, пачки горизонтально залегающих блоков пород сформированы реками и представляют собой долины, а не поверхностные трещины и разрывы, как ошибочно считалось ранее. Согласно исследованию MIR, трещины, по-видимому, находятся глубоко под землей и пересекают пористые породы. Эта информация имеет критически важное значение для разведки углеводородов. Новые карты линеаментов позволяют оптимизировать планирование сейсморазведки и повысить результативность дорогостоящих буровых работ в штате Нью-Йорк и провинции Квебек.
3D модель разведки углеводородов в действии, моментальный снимок (источник данных о нижнем контакте сланцевого пласта – музей штата Нью-Йорк).
