04 satellited

16
50 Нефтегазовое обозрение Стивен Коулсон Ола Гробак European Space Agency Фраскати, Италия Эндрю Каттс Дэнис Суини Гатвик, Англия Ральф Хинш Мартин Шахингер Rohöl-Aufsuchungs AG Вена, Австрия Андреас Лааке Каир, Египет Дэвид Дж. Монк Apache Corporation Хьюстон, штат Техас, США Джефф Товарт Apache Egypt Каир, Египет Нефтегазовое обозрение, зима 2008-2009, том 20, №4. Copyright © 2011 Schlumberger. Данная статья является русским переводом статьи «Satellite Sensing: Risk Mapping for Seismic Surveys», Oilfield Review Winter 2008/2009: 20, no. 4. Copyright © 2009 Schlumberger Благодарим за помощь в подготовке данной статьи Стивена Ковингтона (Геологическая служба США), Дэррела Уильямса (НАСА, Гринбелт, штат Мериленд, США) и Дэвида Моррисона (Абу-Даби, ОАЭ). Petrel является товарным знаком компании Schlumberger. Google является товарным знаком компании Google Inc. Спутниковое дистанционное зондирование: картирование рисков при сейсморазведке Изображения земной поверхности, полученные с помощью искусственных спутников Земли, предоставляют уникальную возможность взглянуть на ин- тересующие нас объекты с большой высоты. Сочетание снимков, сделанных в различных диапазонах электромагнитного спектра, дает цветные, порой даже вполне художественные изображения. Геологи и геофизики пользу- ются ими, чтобы определить картину землепользования, вид растительного покрова, литологию, высоту над уровнем моря и неровности земной поверх- ности. Путем анализа этих параметров, определенных путем дистанционного зондирования, оценивают факторы риска ухудшения качества передаваемых и получаемых сейсмических сигналов, снижения доступности исследуемых участков для транспортных средств и персонала, а также возможного воз- действия планируемых сейсморазведочных работ на окружающую среду. Дистанционное зондирование при по- мощи орбитальных спутников дает информацию для планирования сейс- моразведочных работ с соблюдени- ем требований обеспечения качества, охраны труда, техники безопасности и защиты окружающей среды. Дан- ные спутниковой съемки позволяют строить карты особенностей поверх- ностного рельефа и приповерхностной среды с их вертикальными разрезами, а также получать первичную информа- цию о типе горных пород. Спутнико- вые снимки оказываются способными заменить результаты подробных на- земных исследований, что является ключевым преимуществом в случае планирования работ в отдаленных или опасных районах. Заключение о риске получения низ- кокачественных сейсмических данных из-за недостаточного контакта между грунтом и сейсмическим источником или приемником выводится по спут- никовым данным с использованием модели физических свойств породы Рис 1. Литологическая карта, наложенная на цифровую карту релье- фа, полученную путем дистанционного зондирования. Засушливый район Газалат (Ghazalat) в Ливийской пустыне на западе Египта пред- ставляет собой песчаниковое плато с известняковыми возвышенно- стями. Крутой откос отделяет плато от впадины, на дне которой лежит соляная равнина — «себха» (справа внизу на рис.).

Upload: sveta

Post on 21-Dec-2015

3 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

dseaww

TRANSCRIPT

Page 1: 04 Satellited

50 Нефтегазовое обозрение

Стивен КоулсонОла ГробакEuropean Space AgencyФраскати, Италия

Эндрю КаттсДэнис СуиниГатвик, Англия

Ральф ХиншМартин ШахингерRohöl-Aufsuchungs AGВена, Австрия

Андреас ЛаакеКаир, Египет

Дэвид Дж. МонкApache CorporationХьюстон, штат Техас, США

Джефф ТовартApache EgyptКаир, Египет

Нефтегазовое обозрение, зима 2008-2009, том 20, №4. Copyright © 2011 Schlumberger.Данная статья является русским переводом статьи «Satellite Sensing: Risk Mapping for Seismic Surveys», Oilfield Review Winter 2008/2009: 20, no. 4.Copyright © 2009 Schlumberger

Благодарим за помощь в подготовке данной статьи Стивена Ковингтона (Геологическая служба США), Дэррела Уильямса (НАСА, Гринбелт, штат Мериленд, США) и Дэвида Моррисона (Абу-Даби, ОАЭ).

Petrel является товарным знаком компании Schlumberger. Google является товарным знаком компании Google Inc.

Спутниковое дистанционное зондирование: картирование рисков при сейсморазведке

Изображения земной поверхности, полученные с помощью искусственных

спутников Земли, предоставляют уникальную возможность взглянуть на ин-

тересующие нас объекты с большой высоты. Сочетание снимков, сделанных

в различных диапазонах электромагнитного спектра, дает цветные, порой

даже вполне художественные изображения. Геологи и геофизики пользу-

ются ими, чтобы определить картину землепользования, вид растительного

покрова, литологию, высоту над уровнем моря и неровности земной поверх-

ности. Путем анализа этих параметров, определенных путем дистанционного

зондирования, оценивают факторы риска ухудшения качества передаваемых

и получаемых сейсмических сигналов, снижения доступности исследуемых

участков для транспортных средств и персонала, а также возможного воз-

действия планируемых сейсморазведочных работ на окружающую среду.

Дистанционное зондирование при по-мощи орбитальных спутников дает информацию для планирования сейс-моразведочных работ с соблюдени-ем требований обеспечения качества, охраны труда, техники безопасности и защиты окружающей среды. Дан-ные спутниковой съемки позволяют строить карты особенностей поверх-ностного рельефа и приповерхностной среды с их вертикальными разрезами, а также получать первичную информа-цию о типе горных пород. Спутнико-

вые снимки оказываются способными заменить результаты подробных на-земных исследований, что является ключевым преимуществом в случае планирования работ в отдаленных или опасных районах.

Заключение о риске получения низ-кокачественных сейсмических данных из-за недостаточного контакта между грунтом и сейсмическим источником или приемником выводится по спут-никовым данным с использованием модели физических свойств породы

Рис 1. Литологическая карта, наложенная на цифровую карту релье-фа, полученную путем дистанционного зондирования. Засушливый район Газалат (Ghazalat) в Ливийской пустыне на западе Египта пред-

ставляет собой песчаниковое плато с известняковыми возвышенно-стями. Крутой откос отделяет плато от впадины, на дне которой лежит соляная равнина — «себха» (справа внизу на рис.).

Page 2: 04 Satellited

51Зима 2008–2009

1. Себха — соляная равнина в Северной Африке.

интерпретируемой литологии. Способ-ность обнаруживать опасные особенно-сти рельефа важна для охраны здоровья и обеспечения безопасности персонала. Такая информация вкупе с определени-ем устойчивости рельефа способствует безопасному использованию транс-портных средств и оборудования для сейсморазведочных работ. И, наконец, данные, полученные методом дистан-ционного зондирования, могут помочь выявить экологически уязвимые участ-ки местности и, посредством учета их особенностей в планировании сейсмо-разведки, минимизировать ее отрица-тельное воздействие на эти участки.

Спутниковые изображения поверхно-сти Земли теперь легко доступны само-му широкому кругу потребителей путем использования Интернет-услуг, таких как Google Earth. Однако дистанцион-ное зондирование не сводится только к созданию географических карт местно-сти — при помощи спутниковой съемки можно получать непрерывные изобра-жения в различных диапазонах спектра. Обычно это изображения в отраженном излучении в видимом, инфракрасном (ИК) и микроволновом диапазонах. Некоторые спутники также дают воз-можность получать радиолокационные изображения для картирования текто-нических элементов или влагоемкости. Спутниковые изображения, построен-ные в периодическом (time-lapse) режи-ме, позволяют картировать сезонные или более долгосрочные изменения, а также проседание пород над коллектором.

Съемка поверхности Земли произ-водится несколькими спутниками при различных форматах кадра и разреша-ющих способностях. Разрешающая спо-собность различается как от спутника к спутнику, так и между спектральными диапазонами. Хотя разрешающая спо-собность съемочной аппаратуры боль-шинства спутников недостаточна для того, чтобы различать отдельные эле-менты рельефа, например, кусты или валуны, по картам дистанционного зон-дирования можно отличить районы, по-крытые растительностью, от валунных полей, так как эти местности имеют разную отражательную способность. Благодаря тому, что спутниковые изо-бражения способны охватить всю пло-щадь наземных сейсморазведочных работ, спутниковая съемка представ-ляет собой действенный инструмент

выявления опасностей и планирования развертывания средств материально-технического обеспечения (МТО) сейс-моразведочных работ.

На процесс дистанционного зондиро-вания более всего влияют особенности рельефа, а именно, является ли данная поверхность равнинной, каменистой или песчаной, покрыта ли она расти-тельностью или льдом, населена ли данная местность, ведется ли там сель-скохозяйственная деятельность и т. п. (рис. 1). Виды получаемых карт могут значительно различаться между собой в зависимости от места съемки: пробуя съемку в различных сочетаниях спек-тральных диапазонов, можно оптими-зировать дифференциацию различных конкретных рисков.

В наземной сейсморазведке наиболее эффективным источником акустиче-ских волн с высокой повторяемостью являются вибраторы, например, вибра-торы на шасси грузового автомобиля. Однако они громоздки и тяжелы, и их развертывание требует тщательного планирования МТО. В условиях релье-фа с крутыми перепадами высот, по-является реальная опасность опроки-дывания грузовиков, а в мягкой почве, например, на глинистых или песчаных участках они могут просто увязнуть и застрять.

Другие риски возникают при контакте платформы вибратора с поверхностью. Хотя вибратор на шасси грузовика мо-жет быть устойчиво установлен при работе в себхе или в русле высохшей реки, но твердая корка на поверхности таких участков при всей ее внешней прочности может не выдержать допол-нительной нагрузки от работы вибра-тора, и вибратор провалится сквозь эту корку.1 Кроме того, мягкий осадочный грунт может значительно ослабить силу акустических сигналов. Наоборот, твердая каменистая поверхность может не обеспечить надлежащего контакта, поскольку платформа вибратора в этом случае будет контактировать лишь с не-сколькими самыми высокими точками поверхности, оказывая лишь точечную нагрузку.

При планировании сейсморазведки очень важно оценить риск плохого кон-такта источников и приемников сиг-налов с земной поверхностью, а также потери энергии при распространении сейсмических волн в приповерхностной

среде. Эти два фактора несут бóльшую часть ответственности за ухудшение качества сейсмических сигналов, ис-пользуемых для разведки нефти и газа и получения сведений о характере кол-лектора. Дистанционное зондирование может помочь в оценке риска при сейс-моразведке, так как обеспечивает под-робное описание приповерхностного слоя на основе результатов оптической и радиолокационной съемки.

В настоящей статье рассказывается о принципах дистанционного зондиро-вания, и для иллюстрации приводятся два примера спутниковой съемки зна-чительно различающихся между собой географических ландшафтов. В первом примере речь идет о получении изо-бражений участка Ливийской пустыни, показывается общий подход к дистан-ционному зондированию и описывает-ся, как съемка в различных сочетаниях диапазонов спектра дает информацию, полезную для последующего плани-рования. Во втором примере говорит-ся о распознавании ледниковых форм рельефа в Австрии. Эти практические примеры демонстрируют широкую, но далеко не исчерпывающую картину применения дистанционного зондиро-вания в настоящее время.

Красный, зеленый, синий и другиеВпечатляющее многообразие оттенков на изображениях, которые мы видим на экранах телевизоров и компьютерных мониторов, создается сочетанием всего лишь трех цветов: красного, зеленого и синего. Этот же набор цветов использу-ют для различения особенностей мест-ности на изображениях, полученных путем дистанционного зондирования. Зеленый цвет ассоциируется с расти-тельностью, синий — с водой, а камени-стый грунт обычно бывает желтовато-коричневого или серого цвета.

Именно в этих трех спектральных диапазонах и регистрирует съемочная аппаратура некоторых спутников сол-нечное излучение, отраженное от по-верхности Земли. Интенсивность отра-женного света в каждом из диапазонов можно описать с помощью шкалы уров-ней серого цвета, но если вместо серого взять цвет, соответствующий каждому из диапазонов, то изображение, постро-

Page 3: 04 Satellited

52 Нефтегазовое обозрение

енное во всех трех спектральных (цве-товых) диапазонах одновременно, бу-дет иметь знакомый вид разноцветной карты. Большинство спутников, пред-назначенных для дистанционного зон-дирования, оборудованы датчиками, работающими и в других диапазонах электромагнитного спектра. Информа-ция из этих диапазонов дополняет по-лучаемую картину (рис. 2). Например, датчики на спутнике «Landsat 7» реги-стрируют интенсивности излучения в семи спектральных каналах, а также в панхроматическом канале (ПАН).2 Три канала в видимой (ВИД) области спек-тра приблизительно соответствуют красному, зеленому и синему цветам. Данные в сверхближнем инфракрасном канале (СБИК) помогают распознавать

0 1 2 3 10 12 14

ВИК–СБИК

Вода

Инфраструктура;картирование особенностей

местности

Диапазондлин волн

Определениеособенностейповерхностногорельефа

Растительность

Применение всейсморазведке

Планирование МТО;оценка воздействия

на окружающую среду

БИК–КВИК

Сгоревшая растительность

Осадочные породы;аллювиальные и эоловые отложения

Длина волны, мкм

ТИК

Влага в грунте и порах

Метаморфические, вулканическиеи магматические породы

Оценка качества данных;моделирование

приповерхностной среды

Нор

мир

ован

ная

ампл

итуд

а

ВИД � видимая область спектра, СБИК � сверхближний инфракрасный канал, ПАН � панхроматический канал,

БИК � ближний инфракрасный канал, КВИК � коротковолновой инфракрасный канал и ТИК � тепловой инфракрасный канал.

ТИКСБИК КВИКБИК

ВИДСиний, Зеленый, Красный

ПАН

Рис 2. Спектральные каналы усовершенствованного тематического картографа (Enhanced Thematic Mapper Plus — ETM+) на спутнике «Landsat 7» и некоторые примеры использования информации, полученной по различным каналам. Спутник «Landsat 7» оборудован датчика-ми для трех каналов спектра видимого излучения и четырех инфракрасных каналов, а также панхроматического канала, включающего бóльшую часть видимой области спектра и ближнюю инфракрасную область (вверху на рис.). Так как в различных спектральных каналах разные особенности поверхностного рельефа видны по-разному, то сочетание изображений, снятых в разных каналах, способствует наилучшему различению этих особенностей (внизу на рис.).

виды растительности, а информация в ближнем инфракрасном канале (БИК) характеризует содержание воды в рас-тениях. Поверхностные геологические объекты различаются на снимках в коротковолновом инфракрасном ка-нале (КВИК). Панхроматический дат-чик спутника «Landsat 7» покрывает бóльшую часть видимого спектра и не-которую часть СБИК. Этот датчик име-ет более высокую разрешающую спо-собность, чем датчики других каналов, что способствует получению оконча-тельных изображений с более высоким разрешением. Все эти датчики (шести спектральных каналов и панхромати-ческого канала) регистрируют солнеч-ный свет, отраженный от поверхности Земли.

Наконец, еще один датчик на спут-нике «Landsat 7» обнаруживает тепло, излучаемое в тепловом инфракрасном канале (ТИК), длина волны которого значительно больше, чем длины волн других спектральных каналов. На осно-ве тепловых свойств поверхности Земли в канале ТИК можно различать минера-логические объекты. Многие породы(а также битумы), представленные схо-жими черными областями на снимках в видимом диапазоне и канале КВИК, выглядят по-разному на изображениях в канале ТИК, потому что минералы, со-ставляющие данные породы, излучают тепло с неодинаковой интенсивностью. Излучение в этом канале, отраженное от объектов с холодной поверхностью, на-пример ото льда или воды, имеет низкую интенсивность. Подобно этому, объек-ты, охлаждение которых вызвано испа-рением в вади (сухих руслах временных или периодических водных потоков), открытых сбросах и карсте, также ха-рактеризуются низкой интенсивностью излучения, отраженного в канале ТИД.

Аппаратура на борту других спутни-ков дистанционного зондирования про-изводит съемку в иных спектральных каналах; у некоторых спутников спек-тральных каналов больше, чем у спутни-ка «Landsat 7», а у других — меньше. По-этому методы различения особенностей поверхностного рельефа и приповерх-ностной среды в определенной степени зависят от технических возможностей спутника.

Площадь съемки и разрешение изображения также определяют-ся техническими возможностями спутника. Например, съемочная ап-паратура спутника «Landsat 7» имеет большой формат кадра — 185 × 180 км(115 × 112 миль). Разрешение изобра-жения в тепловом канале равно 60 м (197 футов), а в видимом и инфракрас-ном каналах — 30 м (98 футов). Наи-более высокое разрешение получается у панхроматического изображения —15 м (49 футов). Противоположным случаем являются спутники, произво-дящие снимки высокого разрешения, но с малой площадью съемки. Аппара-тура спутника «QuickBird» ведет съем-ку с квадратным кадром 16,5 × 16,5 км(10,3 × 10,3 мили) и разрешением 61 см (2 фута) для панхроматического изобра-жения и 2,4 м (8 футов) для изображе-ния в инфракрасном канале.3

Page 4: 04 Satellited

53Зима 2008–2009

Некоторые спутники делают радио-локационные снимки поверхности. В отличие от описанных выше систем построения оптического изображения с пассивной подсветкой только лишь от солнечного излучения, на спутни-ковых радиолокационных станциях (РЛС) для формирования изображе-ний используется система активной подсветки зондируемой поверхности. Активная подсветка позволяет таким радиолокационным системам прово-дить съемку сквозь облака и в ночное время, что дает им ощутимое преиму-щество над системами, полагающимися на естественное освещение.

Антенна так называемой РЛС боко-вого обзора на воздушном или косми-ческом летальном аппарате передает сигнал, который падает на поверхность земли под углом и рассеивается. Эта же антенна принимает отраженный сиг-нал. Амплитуда отраженного сигнала записывается, а в случае ее использо-вании в обработке данных когерентной РЛС, например, РЛС с синтезирован-ной апертурой (РЛССА), записывается также фаза полученного отраженного сигнала.

Амплитуда зафиксированного сиг-нала в каждом пикселе есть мера об-ратного рассеяния радиолокационного сигнала от соответствующего участка поверхности. При этом более яркие об-ласти на карте указывают на большее количество энергии, отраженной об-ратно на антенну. Эта отраженная энер-гия зависит от нескольких условий, ха-рактеризующих целевой участок, — его электрических свойств, содержания влаги на нем и, что, возможно, наибо-лее важно, физического размера рас-сеивателей на участке. В общем случае, более яркий рассеиватель на изображе-нии указывает на более неровную по-верхность, в то время как темные обла-сти изображают ровную поверхность.

Радиолокационная съемка также мо-жет быть использована для получения данных о высоте поверхности с помо-щью интерферометрической РЛССА. В одном из методов получения таких данных при помощи двух отдельных антенн, установленных на одной плат-форме, делают два радиолокационных снимка, образующих стереопару. По-лученное стереоскопическое изобра-жение используется для построения цифровой модели рельефа (ЦМР).

Одна из коллекций стереоизображе-ний для топографической интерпре-тации была собрана во время полета одного из многоразовых транспортных космических кораблей (МТКК) NASA «Спейс шаттл» в 2000 г.4 Антенна его РЛССА получала изображения с гори-зонтальным разрешением 30 м в США и 90 м (295 футов) в других регионах земного шара. Номинальная величина вертикального разрешения составляет 30 м, но оно в значительной степени зависит от рельефа: например, сним-ки равнинной поверхности могут быть сделаны с точностью 1 м. Другим ис-точником данных для построения ЦМР служит радиометр ASTER на спутнике «Terra».5 Этот радиометр оборудован двумя камерами в диапазоне СБИК, которые могут делать стереоскопиче-ские снимки. Вертикальное и горизон-тальное разрешения построенной ЦМР равны соответственно 30 и 15 м.

Известен также метод с использова-нием одной антенны, в котором изо-бражения формируются во время от-дельных пролетов воздушного или космического аппарата над объектом изучения. Этим методом, применяе-мым для определения небольших изме-нений высоты за определенный период времени, можно обнаружить движения поверхности величиной всего лишь1 см (0,4 фута). Полученные данные мо-гут быть использованы для мониторин-га оседания грунта над коллекторами.6

Наконец, существует технология и использующий ее одноименный прибор под названием лидар (Light Detection and Ranging — LiDAR) — система об-

наружения удаленных объектов и из-мерения расстояния до них с помощью активных оптических систем. Лидар как прибор может представлять собой лазерный сканер, установленный на борту самолета. Так как высота полета самолета намного ниже высоты пре-бывания спутника с радиолокацион-ным оборудованием, лидар позволяет получать ЦМР более высокого разре-шения — обычно 10 см (4 дюйма) по вертикали и от примерно 20 до 100 см(от 8 до 39 дюймов) по горизонтали. При заказе лидарной съемки должен точно указываться интересующий уча-сток.

Первым делом при работе с ин-формацией, полученной путем дис-танционного зондирования, нужно определить, какие данные требуются, и какие из них уже имеются в нали-чии. С момента своего запуска в 1999 г. спутник «Landsat 7» со всеми своими возможностями съемки в нескольких спектральных каналах проводит пол-ное сканирование поверхности Земли каждые 16 суток. Имеются в наличии и другие базы данных спутниковой ин-формации.

Знание топографии исследуемого района помогает определить наиболее эффективное сочетание спектральных диапазонов съемки. Кроме того, путем проведения тщательных наземных ис-следований на конкретных участках земной поверхности может быть со-брана подробная информация, которая помогает подтвердить данные, полу-ченные методом дистанционного зон-дирования.

2. Спутники «Landsat» запускаются и управляются Национальным управлением по аэронавтике и ис-следованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration — NASA), а данные съемок обрабатываются и распростра-няются Геологической службой США (United States Geological Survey — USGS). Подробнее см.: http://landsat.usgs.gov/ (данные на 11 февраля 2009 г.).

3. Владельцем спутника «QuickBird» является ком-пания DigitalGlobe. Подробнее см.: http://www.digitalglobe.com/index.php/85/QuickBird (данные на 11 февраля 2009 г.).

4. Данные, полученные в рамках Радиолокаци-онного топографического исследования МТКК «Спейс шаттл» (Shuttle Radar Topography Mission — SRTM) находятся в распоряжении Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory) Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology), Пасадена,

США. См.: www2.jpl.nasa.gov/srtm (данные на11 февраля 2009 г.).

5. ASTER — Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer — усовершенствован-ный космический радиометр теплового излучения и отражения. «Terra» — флагманский спутник Околоземной орбитальной системы (Earth Orbiting System) спутников NASA. Подробнее см.: http://asterweb.jpl.nasa.gov/ (данные на11 февраля 2009 г.).

6. Van der Kooij M: “Land Subsidence Measurements at the Belridge Oil Fields from ERS InSAR Data,” presented at the 3rd ERS Symposium, Florence, Italy, March 14–21, 1997. http://earth.esa.int/workshops/ers97/papers/vanderkooij1/ (данные на 5 февраля 2009 г.).

Подробнее об оседании грунта см.: Doorhof D, Kristiansen TG, Nagel NB, Patillo PD and Sayers C: “Compaction and Subsidence,” Oilfield Review 18, no. 3 (Autumn 2006): 50–68.

Page 5: 04 Satellited

54 Нефтегазовое обозрение

Спутниковые изображения находят са-мые разные применения. Картированные изображения и трехмерное моделирова-ние поверхности служат действенным инструментом проектирования инфра-структуры и оценки риска наводнения. С помощью дистанционного зондиро-вания можно различить некоторые по-верхностные месторождения минералов, получить исходные данные для плани-рования и мониторинга проектов хра-нения СО2 и воссоздать картину ледни-ковой активности посредством оценки морен. Сравнение более ранних спутни-ковых изображений с более поздними (программа «Landsat» была запущена в1972 г.) помогает прослеживать изме-нения картины землепользования и состояния земной поверхности. Дис-танционные исследования также помо-гают определять и отслеживать уровни грунтовых вод, представляющие собой важные исходные данные для сейсмораз-ведки, потому что водное зеркало часто служит самым первым отражателем, с которым сталкивается сейсмический сиг-нал. Одной из целей применения спутни-ковых изображений в разведке и добычи углеводородов является определение ри-сков, связанных с сейсморазведкой.

Поверхностные сбросы(ТИК, РЛС)

Базальтовые потоки(ТИК)

Вади, погребенные вади(ТИК, РЛС)

Реки(ВИД)

Инфраструктура(СБИК, КВИК)

Море(ВИД)

Леса(СБИК, КВИК)

Осыпи, аллювиальныеконусы выноса (КВИК, ЦМР)

Себха, соляные озера(ЦМР, КВИК)

Сельско�хозяйственныеземли (КВИК)

Озера

(ВИД)Моренные гряды

(КВИК, ЦМР)

Типы горных пород(СБИК)

Топография(ЦМР)

Болота(ВИД–БИК) Пляжи

(СБИК)

Песчаные барханы(КВИК, ЦМР)

Заболоченные низменности,луга (ВИД–БИК)

Речные террасы(ЦМР, РЛС)

Неровныеповерхности (РЛС)

Погребенные русларек (ЦМР, РЛС)

Планированиесейсморазведочных работГеологи выбирают места для проведения сейсморазведки, как правило, вне зави-симости от поверхностных условий, ру-ководствуясь в первую очередь целью обнаружить полезные ископаемые под землей. Поэтому составителям планов сейсморазведочных работ необходимо принимать во внимание все географи-ческие и топографические сложности исследуемого участка, чтобы выбрать оптимальные места для размещения сейсмических источников и приемни-ков.

На территориях, густо покрытых ле-сом, а также на заболоченных и топких местностях, маневры мобильных вибра-торов и других транспортных средств сильно ограничены. В условиях пустыни сыпучие песчаные барханы ограничива-ют передвижения вибраторов, а крутые склоны служат практически непреодо-лимым препятствием для вспомогатель-ных транспортных средств. Развертыва-ние средств МТО может осложняться и другими особенностями местности, ко-торые можно выявить, пробуя различ-ные сочетания методов дистанционного зондирования (рис. 3).

Планированию подлежит не только передвижение вибраторов и персона-ла по исследуемому участку. Рельеф местности также влияет на плотность контакта источника или приемника с грунтом и, поэтому, может влиять на распространение сигнала в приповерх-ностной среде. На неровной или камени-стой поверхности платформа вибратора может оказывать давление только на от-дельные выступы, что сильно искажает передаваемый сигнал. Хороший контакт с грунтом достигается на мягких отло-жениях, до тех пор, пока грунт остается способен выдерживать нагрузку плат-формы. Однако если платформа про-валивается сквозь твердый слой на по-верхности грунта, то результатом может быть опять слабый контакт с грунтом, искажение сигнала и возможная отсечка высокочастотной компоненты поданно-го сигнала (рис. 4).

Наибольший вклад в поверхностные помехи при сейсморазведке вносят вол-ны Рэлея, распространяющиеся по гра-нице раздела между грунтом и воздухом (рис. 5). Скорость волн Рэлея ниже, чем скорость продольных волн — объемных волн, которые проходят сквозь подзем-ные пласты горных пород и представля-

Рис 3. Влияние особенностей земной поверхности на качество сейсмических данных и МТО исследований. Особенности поверхности (вверху на рис. на стр. 54), с которыми часто приходиться сталкиваться во время наземной сейсморазведки, могут быть различены при съемке в разных сочетаниях спектральных каналов (рис. на стр. 55).

Page 6: 04 Satellited

55Зима 2008–2009

Рис 3. Продолжение.

Влияние на МТОВлияние на качествосейсмических данных

Видспутниковых данных

Особенностиповерхностного

рельефа

Категорияповерхности

Топография

и текстураУступы, речные террасы ЦМР, РЛС

Помехи от рассеянных поверхностныхволн

Серьезный риск для транспортных средств под

уклоном 15–20% и отсутствие доступа при уклоне

более 25%

Неровные поверхности РЛС

Контакт платформы вибратора лишь снесколькими самыми высокими точкамиповерхности; недостаточный контактприемников с грунтом

Серьезный риск повреждения покрышек

транспортных средств

Поверхностные сбросы ТИК, РЛСПомехи от рассеянных поверхностныхволн

Не влияют при условии отсутствия уступа

ЗемлепользованиеСельскохозяйственные земли

КВИКВозможны ограничения на предоставле�ние разрешений на пользование

Возможны ограничения на предоставлениеразрешений на пользование

Леса СБИК, КВИКНизкая скорость сейсмических волн исильное затухание при расположении насухих отложенных моренах

Ограниченный доступ вибраторов и транспортныхсредств на участки с густым лесом

Инфраструктура СБИК, КВИКВысокий уровень широкополосного шума;ограничение уровня возбуждения вибратора

Ограниченный доступ вибраторов и транспортныхсредств

Болота, заболоченныенизменности, луга

ВИД—БИКРезонанс; поверхностные волны�помехи;значительные статические поправки поскорости

Отсутствие доступа вибраторов и транспортныхсредств на влажные участки; регистрирующаяаппаратура доставляется вручную

Водные объекты ВИДТребуется оборудование дляпереходных зон

Отсутствие доступа транспортных средств;требуется оборудование для переходных зон

Литология Базальтовые потоки ТИКНедостаточный контакт вибраторов сгрунтом; сильное рассеяние на текстуребазальтов

Часто возникает риск для покрышек вибраторови транспортных средств

Селитра, горизонтыминерализации

БИК, КВИК, РЛСУзкополосный резонанс;сильное поглощение

Отсутствие риска для вибраторов и транспортныхсредств

Глинистый слой ЦМР, БИК Резонанс Отсутствие доступа вибраторов на влажные участки

Обнажения твердых

горных породБИК, КВИК, РЛС

Контакт платформы вибратора лишьс несколькими самыми высокими точкамиповерхности; недостаточный контактприемников с грунтом

Ограниченный риск доступа вибраторов

Себха, соляные озера ЦМР, КВИКРезонанс; поверхностные волны�помехи;статические поправки по скорости;сильное затухание

Серьезный риск доступа вибраторови транспортных средств

Вади, погребенные вади,

погребенные русла рекТИК, РЛС

Статические поправки по зеркалу грунтовыхвод для продольных волн; недостаточныйконтакт с грунтом вади

Нет риска доступа вибраторов и транспортныхсредств

Геоморфология Моренные гряды КВИК, ЦМРНизкая скорость сейсмических волн исильное затухание при расположении насухих отложенных моренах

Риск отсутствует

Песчаные дюны, КВИК, ЦМРСтатические поправки по высоте; сильноезатухание; захваченные поверхностные волны

Доступ вибраторов сильно ограничен; требуется

прокладка пути

Осыпи, аллювиальныеконусы выноса

КВИК, ЦМРНизкая скорость сейсмических волни сильное затухание

Доступ вибраторов ограничен на крутых участках

Page 7: 04 Satellited

56 Нефтегазовое обозрение

ют собой полезный сигнал для сейсми-ческой разведки недр. Поверхностные волны Рэлея затухают медленнее, чем объемные волны. Медленное затухание увеличивает влияние помех, вызывае-мых рассеянием на особенностях по-верхностного рельефа, и это влияние геофизики стараются минимизировать посредством надлежащего планирова-ния.

На влажных участках, таких, как бо-лота, подтопленные низины и, в опре-деленных местах, себхи поверхностные

Рис 4. Провал платформы вибратора. Проч-ность поверхностного слоя грунта себхи недостаточна для того, чтобы выдержать нагрузку платформы вибратора, которая, в приведенном примере, продавила этот по-верхностный слой.

Рис 5. Поверхностные волны при сейсморазведке. Вибратор, установленный на шасси грузо-вика, генерирует сейсмические волны, частично распространяющиеся в глубинные пласты в виде объемных волн (черные стрелки). Однако значительная часть генерированных вибрато-ром волн рассеивается или захватывается в приповерхностном слое. Некоторая часть волн преломляется на границах пластов (голубые стрелки). Волны Рэлея (фиолетовые стрелки) распространяются вдоль поверхности и могут рассеиваться на уступах поверхности (как по-казано на рис.) или на литологических границах (не показано). Другая часть сейсмических волн может быть захвачена в мягких отложениях между более твердыми слоями (оранжевая стрелка) или отражена от границ раздела (красная стрелка).

Платформа вибратора

волны распространяются по границе раздела жидкой и твердой сред. Такие волны, называемые волнами Шолте (Scholte waves), зачастую намного мед-леннее, чем волны Рэлея из-за слабого сцепления частиц в насыщенном влагой приповерхностном слое грунта.7

Различия в высотных отметках тре-буют внесения статических поправок в измеряемые сейсмические сигналы. Определение поправок может быть осо-бенно сложным в наиболее близких к поверхности выветренных слоях грунта. Сигналы в поверхностных средах могут иметь существенно меньшую скорость, чем сигналы в подстилающих твердых породах. Если мощность выветренно-го слоя испытывает значительные ло-кальные изменения, то может потребо-ваться внесение статических поправок, быстро меняющихся в вертикальном и горизонтальном направлении в преде-лах небольшой площади. Песчаные барханы, себхи и заболоченные низины также добавляют проблем в проведение сейсморазведочных работ.

Необходимость внесения статиче-ских поправок — не единственная труд-ность. Объемные волны в песчаных барханах могут отражаться от подошвы бархана и оказываться захваченными в пределах бархана. В условиях вади верхняя поверхность уровня грунтовых

вод воздействует на первые вступления сейсмического сигнала, и это подчерки-вает важность определения уровня вод. Мягкие породы, например, рыхлые пе-ски, себхи и сухие отложенные морены также способствуют сильному затуха-нию сигнала объемных волн в пределах поверхностного слоя.

Границы различных сред часто рас-сеивают сейсмические волны, вызывая тем самым помехи. Такими границами могут быть изменения рельефа, напри-мер, уступы или литологические гра-ницы и границы минерализации. Риск помех в результате рассеяния выше в твердых грунтах, например, карбонат-ных породах и базальте. Резонанс сейс-мических волн возникает в областях, окруженных породами с более высоким акустическим импедансом. Например, как только поверхностная волна, ис-ходящая из твердой породы поступает в более мягкий глинистый слой, она может быть захвачена и отражена в на-правлении другой границы с твердой породой. Подобные явления часто на-блюдаются также в болотах.

Одним из способов оценки потен-циальных проблем с развертыванием персонала и оборудования сейсмораз-ведочной партии является предвари-тельное картирование рисков, которые могут сопровождать деятельность этой партии. В этом отношении на помощь приходят спутниковые изображения, на которых можно различить особен-ности поверхностного рельефа во всех подробностях. Например, большую пользу в определении особенностей земной поверхности в масштабе 10 м (33 фута) и больше, может принести ис-пользование ЦМР. С ее помощью мож-но узнать местонахождение уступов и выявить прочие объекты, имеющие общие характеристики высоты и пред-ставляющие собой как участки ровной местности (например, глинистые слои, себхи, поймы, болота и влажные низи-ны), так и зоны неровной поверхности (например, вади, песчаные барханы и ледниковые морены). На меньших мас-штабах (от нескольких сантиметров до нескольких дециметров), на радиоло-кационных снимках различают поверх-ностную микроструктуру и текстуру путем различения диффузных и зер-кальных отражений. Таким путем мож-но получить информацию о структуре горных пород, трещинах и разломах,

Page 8: 04 Satellited

57Зима 2008–2009

а также ряби на водной поверхности. Кроме этого, различные минералы вы-глядят по-разному в инфракрасном ди-апазоне, поэтому в упомянутых выше диапазонах волн проводятся литологи-ческие исследования.

В большинстве случаев при анали-зе результатов дистанционного зон-дирования рассматривается не только информация, полученная одним или несколькими спутниками, но также и данные наземных наблюдений и кар-тирования как природных объектов, так и инфраструктуры и, при наличии, сведения о геологическом строении недр. Критически важным элементом анализа является интеграция данных с использованием геоинформационной системы (ГИС). ГИС — инструмент хранения, визуализации и обработки данных в общем географическом рабо-чем пространстве с целью обеспечения максимально точного моделирования зон исследования. Система позволяет пользователю интерактивно запраши-вать и анализировать данные и строить карты. В ГИС, например, спутниковый радиолокационный снимок, совмещен-ный с изображениями в видимом и инфракрасном диапазонах, может слу-жить основой для формирования карты в общем пространстве с изображением маршрута и представлением резуль-татов наземной съемки. Программное обеспечение ГИС также позволяет пользователю увидеть сводные данные под любым углом или совершить вооб-ражаемый полет сквозь пространство. Сочетая результаты дистанционного зондирования с данными физических моделей, такими, как картина распро-странения волн или оценка плотности контакта источников и приемников сейсмических волн с различными по-верхностями, и применяя логические правила, например, касающиеся безо-пасных углов склона для транспортных средств, система ГИС выдает информа-цию о рисках в легко понятной форме. Это наглядно показано в нижеследую-щем конкретном примере.

Геоморфологические исследования засушливой местностиВ Ливийской пустыне на западе Египта приблизительно в 700 км (435 милях)к западу от Каира компания Apache Egypt запланировала проведение сейсморазведки в бассейне Газалат

(Ghazalat). Работы предстояло про-водить на местности, где плато пере-межаются с крутыми уступами. До начала проведения этих работ компа-ния WesternGeco решила прибегнуть к спутниковому дистанционному зон-дированию как части мультифизиче-ских приповерхностных исследова-ний в целях определения рисков для МТО и собственно сейсморазведочных мероприятий.8

Приповерхностная зона состоит из двух пластов — Могра (Moghra) и перекрывающего его Мармарика (Marmarica) (рис. 6). Нижняя часть пласта Мармарика представлена пере-слаивающимися слоями твердого из-вестняка и мягкого гипсоносного мер-геля, которые переходят в массивный известняк в верхней части пласта. Под-стилающий пласт Могра состоит из по-следовательности переслаивающихся слоев песчаника и аргиллита. Оба пла-ста выходят на дневную поверхность на исследуемом участке Газалат.

Исследователи располагали изобра-жением участка, построенным с ис-пользованием ЦМР на основе данных, полученных с помощью спутникового радиометра ASTER. Исходные гори-зонтальное и вертикальное разрешения, равные 30 м, были улучшены до при-близительно 17 м (56 футов) с исполь-зованием панхроматических снимков с более высоким разрешением. Около10% площади исследуемого участка за-нимает впадина Каттара (Qattara), ле-жащая на 80 м (260 футов) ниже уровня моря и окаймленная уступом высотой от100 до 120 м (от 330 до 390 футов), выхо-дящим на плато на высоте 50–60 м (165–195 м). Площадь этого плато составляет примерно 50% площади исследуемого участка, а его высота над уровнем моря в своей северной части превышает 200 м(660 футов) (рис. 7).

Кроме этого крупного уступа, обрам-ляющего впадину, имеются и другие уступы, распознанные с помощью алго-ритма выделения границ элементов изо-бражения в восьми направлениях.9 Для того, чтобы получить карту топографи-ческой классификации, эти уступы мож-но наложить на карту высот местности.

Литологическая классификация была проведена на основании снимков исследуемого участка, сделанных с по-мощью усовершенствованного темати-ческого картографа ETM+ на спутнике

«Landsat 7». Результаты классифика-ции были запечатлены на общей карте с изображением, полученным на базе ЦВМ на основе данных, полученных спутниковым радиометром ASTER, с использованием методологий ГИС.

Большой опыт построения и при-менения спутниковых изображений показал, что на снимках, сделанных в некоторых сочетаниях диапазонов спектра, определенные виды особен-ностей поверхностного рельефа раз-личаются лучше, и такие снимки, как правило, анализируются в первую оче-редь. Хотя съемку можно проводить в любых комбинациях любых из семи спектральных диапазонов, более удоб-ным для построения карт с целью визу-ального изучения считается сочетание результатов съемки в трех диапазонах. Изображение в каждом диапазоне мо-жет быть представлено с помощью шкалы уровней серого цвета. Далее, на изображении в каждом из трех спек-тральных диапазонов серый цвет заме-няется одним из трех цветов из набора «красный–зеленый–синий». Таким об-разом получается многоцветное изо-бражение в видимой области спектра. Так, усовершенствованный тематический картограф ETM+ на спутнике «Landsat 7» обычно строит изображения в формате 742 RGB, в котором интенсивность сиг-нала в спектральном канале 7 (КВИК) представлена красным цветом различ-ной насыщенности (R — red), в канале 4

7. Волны Шолте также известны под названием волн Стоунли-Шолте.

8. Laake A abd Zaghloul A: “Estimation of Static Corrections from Geologic and Remote-Sensing Data,” The Leading Edge 28, no. 2 (February 2009): 192–196.

Cutts and Laake A: “An Analysis of the Near Surface Using Remote Sensing for the Prediction of Logistics and Data Quality Risk,” paper presented at the 4th North African/Mediterranean Petroleum and Geosciences Conference and Exhibition, Tunis, March 2–4, 2009.

Подробнее об оценке качества данных по за-сушливым районам см.: Laake A, Strobbia C and Cutts A: “Integrated Approach to 3D Near Surface Characterization in Desert Regions,” First Break 26 (November 2008): 109–112.

9. Этот метод известен под названием «алгоритм выделения границ Собеля». Он часто использует-ся в направлениях «север–юг» и «восток–запад», но из-за сложного строения отрогов столовых гор и прочих особенностей рельефа, использован-ный в данном примере метод выделения границ элементов изображения в восьми направлениях обеспечил более ровные, непрерывные линии для границ уступов.

Page 9: 04 Satellited

58 Нефтегазовое обозрение

СРЕДИЗЕМНОЕ МОРЕ

Ливийскаяпустыня

Впадина Каттара

Нил

Каир

ЕГИПЕТ

Исследуемыйучасток Газалат

200

км0 200

0 мили

Известняк Аргиллит и мергель

Песчаник

Вы

сота

, м

Мар

мар

ика

Пла

ст

Мог

ра

Опи

сани

е

Известняк

Мягкийгипсоносный

мергель

Переслаивающиеслои песчаника

и аргиллита

250

200

150

100

50

0

–50

Лит

олог

ия

(СБИК) — зеленым цветом (G — green), а в канале 2 (ВИД, зеленый) — синим цветом (B — blue).

Спектральные каналы можно также сравнивать по отношению или разности их уровней серого цвета. Некоторые из широко используемых сочетаний спек-тральных каналов были неприменимы для съемки бассейна Газалат, посколь-ку содержали спектральные диапазоны, предназначенные для съемки расти-тельности, отсутствующей на этом за-сушливом пустынном участке. На изо-бражениях, полученных в нескольких комбинациях спектральных каналов, можно было отличить песчаник на плато от известняка на возвышенностях. Наи-лучшим же оказалось сочетание одного теплового канала и двух инфракрасных каналов КВИК, поскольку на снимках, сделанных в такой комбинации спек-тральных каналов, лучше всего можно было различить два типа известняка. Разрешение изображений в красном, зеленом и синем цветах было улучше-но путем анализа разностей интенсив-ностей цвета на снимках, сделанных в нескольких спектральных диапазонах, с привлечением результатов съемки в двух каналах из видимой области спек-тра для выявления текстуры известняка и песчаника. Полученное изображение высвечивало глинистые слои и детали слоев на уступах (рис. 8).

Другой способ классификации ли-тологии основан на использовании отдельных критериев для каждо-го типа породы. На участке Газалат были опробованы несколько соотно-шений спектральных диапазонов для различения двух типов известняка, двух типов песчаника, мергеля, лёс-са и песка, а также себхи и глины(рис. 9). Эта карта помогла определить маршруты разведочных групп для под-тверждения данных в полевых услови-ях. Результаты пешеходной съемки и съемки на внедорожных транспортных средствах подтвердили интерпретацию, полученную путем дистанционного зондирования.

С окончанием процесса определе-ния литологии и топографии, можно было приступить к количественной оценке риска сейсморазведочных работ(рис. 10). Риск использования средств МТО связан с трудностями доступа на интересующие участки и передвиже-ний по ним. Крутые уступы и другие

Рис 6. Географические и геологические характеристики бассейна Газалат. Бассейн расположен в Ливийской пустыне на за-паде Египта и граничит с впадиной Каттара (карта). Ландшафт местности состоит из столовых гор и плоскогорий на юге (фото) и возвышенностей на севере. Местные пласты сложены слоями известняка, песчаника, аргиллита и мергеля (справа на рис.).

Рис 7. Топографическая карта бассейна Газалат с изображением уступов. Цифровая модель рельефа (ЦМР) показывает часть впадины Каттара (синяя область справа внизу на рис.), окаймленной крутым и высоким уступом. Широкое плато со столовыми горами (зеленая об-ласть) занимает почти половину исследуемого участка и с севера обрамлено возвышенностями (области цветом от желтого до коричневого). Расположение уступов (черные области) опреде-лено алгоритмом выделения границ.

5

км0 5

0 мили 2001000

Высота, м–80

Page 10: 04 Satellited

59Зима 2008–2009

Рис 8. Литоструктурная карта бассейна Газалат. Изображение, полученное в сочетании не-скольких спектральных каналов съемочной аппаратуры спутника «Landsat 7»), обеспечило хо-рошую дифференциацию литологии на засушливом участке Газалат. Распознавание литологи-ческой структуры было осуществлено по данным, полученным в одном тепловом канале и двух каналах КВИК; дополнительные детали изображения и цвета были получены путем наложения изображений, построенных в двух каналах в видимой области спектра.

Рис 9. Классификация литологии бассейна Газалат и наземные наблю-дения. Для построения этой карты геологи и геофизики оптимизирова-ли сочетания спектральных каналов спутниковой съемки отдельно по каждому литологическому классу, включая два класса известняков (си-ние области), класс, включающий мергель, лёсс и песок (желтые обла-сти), два класса песчаников (оранжевые области) и класс глины и себхи

(голубые области). Смешанные цвета на карте показывают смешанные литологии в пределах одного участка. Эта карта была использована в планировании ограниченных наземных перемещений, подтверждающих данные, полученные путем дистанционного зондирования (фото, соот-ветствующие кругам на карте).

Песчаник Известняк 1 Известняк 2 Себха, глина

5

км0 5

0 мили

неровности рельефа осложняют доступ транспортных средств. Известняковые возвышенности характеризуются рас-члененностью рельефа и резкими гра-ницами, которые затрудняют маневри-рование, однако не препятствуют ему полностью. Участки, сложенные гли-ной, и себхи тоже ограничивают доступ, так как имеется опасность провалива-ния сквозь верхнюю корку в рыхлые отложения. В отличие от них песчаные участки по большей части не представ-ляют препятствий для доступа.

Другие риски связаны с качеством сейсмических сигналов. Уступы, вклю-чая те, которые находятся на границах пластов, несут в себе риск рассеяния на топографических особенностях. Рас-члененная поверхность известняков увеличивает риск, связанный с контак-том платформы вибратора только с са-мыми высокими точками поверхности и отсутствием полного контакта с грун-том. Два исследуемых известняковых пласта характеризуются разными уров-

5

км0 5

0 мили

Песчаник

Глинистый слой

Мергель, лёсс

Известняк

Известняк Мергель, лёсс, песок Глина, себха

Песчаник

Песчаник

Песчаник

Page 11: 04 Satellited

60 Нефтегазовое обозрение

нями этого риска, причем для пласта, залегающего западнее, такой риск ниже. Работа в мягких глинах и на себхе свя-зана с повышенным риском затухания и резонанса.

Скорости акустических волн в лито-логических подразделениях могут быть смоделированы для расчета статических поправок по источникам и приемникам. В примере с Газалатом такое моделиро-вание имеет преимущество по сравнению с оценкой с более низким разрешением, полученной в результате выделения первого вступления в статической по-правке, рассчитанной по данным профи-лирования методом преломленных волн. Риски были выверены по сейсмограмме общего пункта взрыва (ОПВ) на южном плато рядом со столовым плоскогорьем(рис. 11). Сейсмограмма ОПВ показыва-ет эффект рассеяния на краю столовой горы и на границе раздела между лито-логическими подразделениями и тем са-мым подтверждает прогнозный результат дистанционного зондирования.

Ледниковые морены навозделываемых возвышенностяхКомпания Rohöl-Aufsuchungs AG (RAG) владеет концессией на разведку участка в предгорьях австрийских Альп со слож-ной геологической историей. По мере продвижения Альп с юга продукты эро-зии с этих формирующихся гор отклады-вались в бассейне предгорья третичного периода (молассовом бассейне). Одно-временно параллельно оси бассейна об-разовывалась глубоководная русловая система длиной до 200 км (120 миль). Складкообразование и надвигообразо-вание, происшедшие на поздней стадии этих процессов, оказали воздействие на определенную долю молассовых отложе-ний в южной части бассейна, но оставили бóльшую их часть к северу недеформи-рованной. С юга на север геологические отложения состоят из известнякового складчатого пояса, а также чешуйчатых, складчатых и недеформированных мо-лассовых осадков. Бóльшая часть участ-ка покрыта ледниковыми отложениями, такими как морены, оставшаяся же часть характеризуется послеледниковыми эро-зионными особенностями.

Равнинная часть участка интенсивно возделывается, в то время как его хол-мы и крутые склоны покрыты густым лесом, а на месте бывших ледниковых озер и вдоль рек лежат болота. Ледни-

Карта рисков для МТО

5

км0 5

0 мили

Карта рисков для скорости прохождениясигнала в зависимости от вида поверхности

5

км0 5

0 мили

Серьезный риск рассеяния на уступах

Умеренный риск рассеяния на неровностях местности

Риск затухания

Низкий риск

Нет доступа Маневры ограничены

Доступ ограничен Низкий риск

Рис 10. Карта рисков на участке Газалат. Риски для МТО включают риски для доступа и маневрирования транспортных средств (вверху на рис.). Участки из песчаника, как правило, являются участками низкого риска (области светло-голубого цвета, получен-ного сочетанием белого цвета, изображающего зоны низкого риска, с фоном, представ-ляющим географическую информацию), но при этом на возвышенностях могут встре-титься затруднения для маневрирования (красные области). На мягкие поверхности, такие как обширные участки себха во впадине, ограничен доступ транспортных средств (синие области). Крупные уступы (черные области) составляют непреодолимое пре-пятствие для грузовиков. На карте рисков для скорости прохождения сигналов в за-висимости от вида поверхности (внизу на рис.) видно, что уступы, кроме всего прочего, создают серьезные риски рассеяния сейсмических сигналов (черные области). Пере-сеченные поверхности возвышенностей, сложенных известняком, способны рассеивать сигналы в умеренной степени (красные области); эти участки также являются рисковы-ми с точки зрения контакта платформы вибратора только с несколькими самыми высо-кими точками поверхности. Высокий риск затухания сигналов наблюдается в глинистых слоях и себхах (синие области). Участки, сложенные песчаником, представляют собой низкий риск для скорости прохождения сигналов.

Page 12: 04 Satellited

61Зима 2008–2009

Вы

сота

, м

Пол

ное

врем

я пр

обег

а, с

М

есто

поло

жен

ие в

нап

равл

ении

«се

вер–

юг»

, км

–0,5

0,5

0

–0,5

0,5

0

–0,5

0,5

0

–0,5

0,5

0

Графикрельефа

СейсмограммаОПВ

Изображениесо спутника QuickBird

Карта рискадля МТО

Карта рискарассеяния

Карта рискаснижения скоростей

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

5

100

Хребет из песчаника Обнажение слоя

Местоположение в направлении «восток–запад», км

Отсутствие риска

Отсутствие рассеяния

Изменение скорости

Песок

Рассеяние

Граница объекта

Границы объекта

Граница объекта

Глина

Глина

Уступ

Scar p

ПесокНизкая скорость

Рассеяние

Уступ

Уступ

Уступ

Уступ

Границы объекта

1

км0 1

0 мили

ковые морены, представляющие собой гравийные гряды, отложившиеся во вре-мя максимального наступления ледника, существуют и в настоящее время наряду с остатками паводковых и дренажных ру-сел, сформировавшихся при таянии лед-ников (рис. 12). Участок имеет развитую инфраструктуру, включая расположен-ные здесь деревни и города. Результаты спутниковой съемки хорошо согласуют-ся с данными обширных наземных иссле-

Рис 11. Классификации рисков, подтвержденные сейсмограммой ОПВ. Этот небольшой разрез произведен в южной части исследуемого участка. Он включает столовые горы и обнажения пород, что видно на графике рельефа и снимке высокого разрешения, сделанного спут-ником QuickBird. Все трассы от единственного сейсмического взрыва (красный кружок на графике рельефа) показаны на сейсмограмме ОПВ. Хребет (слева от центра рис.) и изменения литологии на обнаже-

нии пород (справа от центра рис.) идентифицированы по вариациям интенсивности сейсмограммы ОПВ (переходы от желтого до зеленого цвета). Это подтверждает прогноз (красные области) карты риска рас-сеяния сейсмического сигнала. Изображение, полученное с помощью спутника QuickBird, подтверждает местонахождение уступов и границ географических объектов, отмеченных на карте рисков для МТО и оказывающих влияние на карту риска рассеяния.

дований, проведенных здесь в 1957 г.; та-ким образом, точки рисков проведения сейсморазведочных работ, выявленные по спутниковым изображениям, увяза-ны с результатами наземных наблюде-ний (рис. 13).10

Эти данные о природных и антропо-генных характеристиках ландшафта указывают на возможные трудности и риски в сейсморазведочных работах. Кроме этого, имеются риски для каче-

ства собираемых сейсмических данных. Ледниковые морены ограничивают воз-можность плотного контакта платформы вибратора с грунтом, из-за чего требует-ся внесение значительных статических поправок. На заболоченных участках

10. См. геологическую карту в работе Aberer F: “Die Molassezone im westlichen Oberösterreich und in Salzburg,” Mitteilungen der geologischen Gesellschaft in Wien 50 (1957): 23–94.

Page 13: 04 Satellited

62 Нефтегазовое обозрение

может происходить резонанс захвачен-ных поверхностных волн. Может воз-никнуть необходимость использования разных сейсмических источников, по-скольку вибраторы не могут работать в болотах. Наконец, особенности по-верхностного рельефа могут быть при-чиной сильного шума, создаваемого по-верхностными волнами, рассеянными на уступах.

Компания RAG вложила средства в исследование c применением ЦМР, построенной по результатам лидарной съемки, с целью выявления и миними-зации потенциальных проблем до на-чала сейсморазведочных работ. Из всех существующих методов дистанционно-го зондирования этот метод наблюде-ния с самолета обеспечивает получение наиболее точной карты поверхности (рис. 14). В рассматриваемом примере этим методом были определены точки возрастающего риска рассеяния сейс-мического сигнала на резких перепадах высот. Крутые склоны служат грани-цами, рассеивающими сейсмический сигнал с образованием поверхностных волн. Определение вида и местонахож-дения таких особенностей рельефа по-

Дренирующее руслоДренирующие русла

Морена

Морена

Бывшее озеро

Паводковое русло

Паводковое русло

5

км0 5

0 мили

900

Вы

сота

, м

200

Рис 12. Австрийские морены. ЦМР, построенная по результатам лидарной съемки, дает карту высот на этом участке предгорий Альп. Уступы (черные области) были выявлены по алгоритму выделения границ элементов изображения. По двум моренам можно опреде-лить протяженность ледника. На изображении также ясно просматриваются паводковые и дренажные русла. Эти русла, а также бывшее озеро, образовались в результате таяния ледника. Белой прямоугольной рамкой обведен участок, который более подробно изобра-жен на рис. 14.

Рис 13. Контрольные наземные наблюдения. Интерпретированные результаты спутниковой съемки (цветное изображение) наложены на результаты обширных наземных топографических исследова-ний (изображение в сером цвете), проведенных в 1957 г. (Aberer,

сноска 10, публикуется с разрешения). Прекрасное согласование в области перекрытия изображений подтверждает высокую точность спутникового определения точек риска, сопровождающего сейсмо-разведочные работы.

Page 14: 04 Satellited

63Зима 2008–2009

Разведка из космоса

В м а л о и з у ч е н н ы х р а й о н а х и с -с л е д о в а т е л и ч а с т о н а ч и н а ю т р а с с м а т р и в а т ь д а н н ы е к о с м и -ч е с к о й с ъ е м к и е щ е н а р а н н и х э т а п а х г е о л о г о р а з в е д о ч н ы х р а -б о т, з а д о л г о д о п л а н и р о в а н и я с е й с м о р а з в е д к и и с о с т а в л е н и я с х е м ы р а з м е щ е н и я о б о р у д о в а -н и я . В т а к и х р а й о н а х с п у т н и к о -в ы е с н и м к и и с п о л ь з у ю т с я д л я о п р е д е л е н и я п р и о р и т е т о в п р и р а з в е д к е п е р с п е к т и в н ы х н е ф т е -г а з о н о с н ы х у ч а с т к о в . Б л а г о д а р я р а з н о о б р а з н ы м д а т ч и к а м , у с т а -н о в л е н н ы м н а с п у т н и к а х , с ъ е м к а и з к о с м о с а о с о б е н н о э ф ф е к т и в -н а д л я п е р в и ч н о г о о б с л е д о в а н и я о т д а л е н н ы х р а й о н о в и к р у п н ы х у ч а с т к о в . О д н а к о и н ф о р м а ц и я , п о с т у п а ю щ а я о т р а з л и ч н ы х д а т -ч и к о в , п о л е з н а д а л е к о н е т о л ь к о д л я к а р т и р о в а н и я т о п о г р а ф и и м е с т н о с т и , р е г и о н а л ь н о й г е о л о -г и и , л и н е а м е н т о в и с т р у к т у р н ы х т р е н д о в .

И с с л е д о в а т е л и а н а л и з и р у ю т с п у т н и к о в ы е с н и м к и и с с л е д у е -м о й п л о щ а д и и д е л а ю т п р е д -в а р и т е л ь н ы е з а к л ю ч е н и я о н а -л и ч и и н а н е й м е с т о р о ж д е н и й у г л е в о д о р о д о в н а о с н о в а н и и к о с в е н н ы х п р и з н а к о в , т а к и х к а к х и м и ч е с к и е , ф и з и ч е с к и е и л и м и к р о б и о л о г и ч е с к и е и з м е -н е н и я п о ч в ы и р а с т и т е л ь н о с т и . Н а п р и м е р , е с л и п р и р о д н ы й г а з п р о с а ч и в а е т с я н а п о в е р х н о с т ь , т о о н ч а с т и ч н о в ы т е с н я е т к и с -л о р о д и з п о ч в ы , в к о т о р о й , т а -к и м о б р а з о м , с о з д а е т с я д е ф и -ц и т к и с л о р о д а . Га з о п р о я в л е н и я т а к ж е и з м е н я ю т о к и с л и т е л ь н о -в о с с т а н о в и т е л ь н ы й п о т е н ц и а л и p H п о ч в ы . В с е э т и и з м е н е н и я п р о я в л я ю т с я в в а р и а ц и я х м и -н е р а л о г и ч е с к о г о с о с т а в а п о ч в ы , н а п р и м е р , в о б р а з о в а н и и н о в ы х

м и н е р а л о в ( к а л ь ц и т а , п и р и т а и у р а н а ) , о б е с ц в е ч и в а н и и к р а с -н о ц в е т н ы х о т л о ж е н и й и л и э л е к -т р о х и м и ч е с к и х п р е в р а щ е н и я х . а

Та к и е и з м е н е н и я , в с в о ю о ч е -р е д ь , о т р а ж а ю т с я н а р о с т е и л и в и д е р а с т и т е л ь н о с т и , о к р у ж а ю -щ е й м е с т о г а з о п р о я в л е н и я . П р о -и с х о д и т н е т о л ь к о у м е н ь ш е н и е с о д е р ж а н и я к и с л о р о д а в п о ч в е , н о и и з м е н е н и е р а с т в о р и м о с т и п и т а т е л ь н ы х в е щ е с т в , н а х о д я -щ и х с я в п о ч в е , ч т о п р и в о д и т к н е д о с т а т к у и л и и з б ы т к у п и т а -т е л ь н ы х в е щ е с т в , п о т р е б л я е -м ы х р а с т е н и я м и . Та к и е и з м е н е -н и я м о ж н о и д е н т и ф и ц и р о в а т ь в с п е к т р а л ь н о м о т к л и к е р а с т е н и й , р е г и с т р и р у е м о м с п у т н и к о в ы м и о п т и ч е с к и м и д а т ч и к а м и . О т р а -ж а т е л ь н а я с п о с о б н о с т ь р а с т е -н и й в с о с т о я н и и с т р е с с а ч а с т о в ы ш е в в и д и м о й о б л а с т и с п е к т р а и н и ж е в б л и ж н е м и н ф р а к р а с -н о м д и а п а з о н е . б Р а с п р е д е л е н и е и и н т е н с и в н о с т ь т а к и х и н д и к а -т о р о в м о г у т о к а з а т ь с я в а ж н ы м и д л я в ы я в л е н и я р а з л о м о в и и н ы х х а р а к т е р и с т и к п о д з е м н ы х з а л е -ж е й , с у ч е т о м т о г о , ч т о г а з п р о -с а ч и в а е т с я в д о л ь о п р е д е л е н н ы х л и н е й н ы х с т р у к т у р , в и д и м ы х н а с п у т н и к о в ы х и з о б р а ж е н и я х . в

П р и п р о в е д е н и и и с с л е д о в а н и й в м о р с к и х у с л о в и я х с п у т н и к о -в а я с ъ е м к а п о л е з н а д л я в ы я в л е -н и я п о и с к о в ы х о б ъ е к т о в п у т е м о б н а р у ж е н и я в о з м о ж н ы х н е ф т е -п р о я в л е н и й . Н е ф т ь , в ы т е к а ю щ а я н а м о р с к о е д н о и з е с т е с т в е н -н ы х о ч а г о в р а з г р у з к и п л а с т о в ы х ф л ю и д о в , д а л е е в с п л ы в а е т н а п о в е р х н о с т ь м о р я , г д е о н а м о ж е т б ы т ь о б н а р у ж е н а н а с н и м к а х , с д е л а н н ы х в в и д и м о й о б л а с т и с п е к т р а и в б л и ж н е м и н ф р а -к р а с н о м д и а п а з о н е , а т а к ж е н а р а д и о л о к а ц и о н н ы х и з о б р а ж е н и -я х . В ч а с т н о с т и , п р и м е н е н и е р а -д и о л о к а ц и о н н о й с т а н ц и и ( РЛ С ) с с и н т е з и р о в а н н о й а п е р т у р о й ( РЛ С С А ) о с о б е н н о э ф ф е к т и в -н о д л я о б н а р у ж е н и я н е ф т и н а п о в е р х н о с т и м о р я . РЛ С С А е с т ь РЛ С б о к о в о г о о б з о р а , и е е а н т е н -н а п е р е д а е т с и г н а л , к о т о р ы й п а -д а е т н а з е м л ю п о д к о с ы м у г л о м . П о э т о м у э т а РЛ С ч у в с т в и т е л ь н а к с и г н а л у о б р а т н о г о р а с с е я н и я , п о р о ж д а е м о м у м е л ь ч а й ш и м и к а -п и л л я р н ы м и в о л н а м и ( в о л н а м и р я б и ) н а п о в е р х н о с т и в о д ы . г

В с п л ы в ш а я н е ф т ь о б р а з у е т п л е н к и , к о т о р ы е г а с я т в о л н ы р я б и н а п о в е р х н о с т и м о р я и ф о р -м и р у ю т у ч а с т к и г л а д к о й в о д н о й

а. Красноцветные отложения – пласты осадочных пород красноватого цвета, сформировавшиеся в окислительных условиях и состоящие обыч-но из песчаников, алевролитов или глины. Красный цвет обусловлен гидроксидами и оксидами железа.

б. Noomen MF, Skidmore AK and van der Meer FD: “Detecting the Influence of Gas Seepage on Vegetation, Using Hyperspectral Remote Sensing,” in Habermeyer M, Mülle A and Holzwarth S (eds.): Proceedings, The 3rd EARSeL Workshop on Imaging Spectroscopy, Herrsching, Germany: ERSeL (2003): 252–255.

в. Jones VT, Matthews MD and Richers DM: “Light Hydrocarbons for Petroleum and Gas Prospecting,” in Hale M (ed.): Handbook of Exploration Geochemistry: Geochemical Remote Sensing of the Sub-Surface, vol. 7, Amsterdam: Elsevier (2000): 133–212.

г. Капиллярная волна – небольшие поверхност-ные волны (рябь) максимальной длиной 1,73 см (0,68 дюйма). Эти волны настолько коротки, что поверхностное натяжение самой воды дей-ствует как восстанавливающая сила движения волны.

Page 15: 04 Satellited

64 Нефтегазовое обозрение

п о в е р х н о с т и , и м е н у е м ы е п я т н а -м и в ы г л а ж и в а н и я и л и с л и к а м и ( s l i c k s ) . С л и к и о т р а ж а ю т б о л ь -ш и н с т в о с и г н а л о в в н а п р а в л е -н и я х , о т л и ч н ы х о т н а п р а в л е н и я н а п р и е м н и к РЛ С С А . И н т е н с и в -н о с т ь с и г н а л а о б р а т н о г о р а с -с е я н и я , о т р а ж е н н о г о о т г л а д к о й п о в е р х н о с т и , а н о м а л ь н о н и з к а п о с р а в н е н и ю с и н т е н с и в н о с т ь ю с и г н а л а , о т р а ж е н н о г о о т о к р у -ж а ю щ и х у ч а с т к о в . В т о ж е в р е м я с у щ е с т в у е т м н о ж е с т в о ф а к т о -р о в , к о т о р ы е з а т р у д н я ю т о б н а -р у ж е н и е и и н т е р п р е т а ц и ю п я т е н в ы г л а ж и в а н и я с т о ч к и з р е н и я и х п р и у р о ч е н н о с т и к о ч а г а м р а з -г р у з к и ф л ю и д о в н а м о р с к о м д н е . С р е д и ф а к т о р о в , с п о с о б н ы х з а -т р у д н и т ь о б н а р у ж е н и е с л и к о в и л и и х п р и в я з к у к о ч а г а м р а з -г р у з к и , — с к о р о с т ь и н а п р а в л е -н и е в е т р а , т е ч е н и я , о б л а ч н о с т ь , м е т е о р о л о г и ч е с к и е у с л о в и я и м о р с к а я р а с т и т е л ь н о с т ь . д

Б о л е е т о г о , в о л н ы н а п о в е р х -н о с т и м о р я м о г у т з а т у х а т ь п о м н о ж е с т в у п р и ч и н , т р е б у ю щ и х д а л ь н е й ш е г о и с с л е д о в а н и я , и о б -р а з о в а н и е п я т е н в ы г л а ж и в а н и я ч а с т о н е и м е е т н и ч е г о о б щ е г о с п р и с у т с т в и е м н е ф т и . К о н в е к т и в -н ы й д о ж д ь ( д о ж д ь , с о п р о в о ж д а -ю щ и й с я к о н в е к ц и е й в о з д у ш н ы х м а с с , п р и в о д я щ е й к ф о р м и р о в а -н и ю к о н в е к т и в н ы х « д о ж д е в ы х я ч е е к » — r a i n c e l l s ) , в е т р а и т е -ч е н и я с п о с о б н ы в ы р а в н и в а т ь о п р е д е л е н н ы е у ч а с т к и п о в е р х н о -с т и м о р я . Н а с о с т о я н и е п о в е р х -н о с т и в о д ы т а к ж е в л и я е т т и н а и д а ж е п л а в а ю щ и е с к о п л е н и я л и ч и н о к к о р а л л о в ы х п о л и п о в ( c o r a l s p a w n ) . Б а т и м е т р и ч е с к и е с л и к и о б р а з у ю т с я в р е з у л ьт а т е л о к а л ь н о г о у с к о р е н и я т е ч е н и й , п р о х о д я щ и х н а д п о д в о д н ы м и к а н а л а м и . Э т и с л и к и м о г у т у к а -з ы в а т ь н а с у щ е с т в о в а н и е н е к а р -т о г р а ф и р о в а н н ы х к а н а л о в , ч т о в п о с л е д с т в и и в ы в е р я е т с я в х о д е м н о г о л у ч е в ы х ш и р о к о п о л о с н ы х б а т и м е т р и ч е с к и х с ъ е м к и с в ы с о -к и м р а з р е ш е н и е м . е

Н е д а л е к о о т с е в е р о - з а п а д н о г о с е к т о р а а в с т р а л и й с к о г о ш е л ь ф а с п о м о щ ь ю РЛ С С А б ы л и о б н а -р у ж е н ы с л и к и в о в р е м я н о ч н ы х к в а д р а т у р н ы х о т л и в о в п о и с т е -ч е н и и п я т и н о ч е й п о с л е п о л н о -л у н и я м е ж д у м а р т о м и а п р е л е м и м е ж д у о к т я б р е м и н о я б р е м . Э т и п я т н а в ы г л а ж и в а н и я с н и з -к о й и н т е н с и в н о с т ь ю с и г н а л а о б -р а т н о г о р а с с е я н и я и м е л и ф о р м у о т к о л ь ц е в о й д о с е р п о в и д н о й . П о с к о л ь к у о н и б ы л и о б н а р у ж е -н ы н а д к о р а л л о в ы м и р и ф а м и и к а р б о н а т н ы м и о т м е л я м и в ю ж -н о й ч а с т и Ти м о р с к о г о м о р я , и х п р и ч и н о й п о с ч и т а л и с к о п л е н и я л и ч и н о к к о р а л л о в ы х п о л и п о в . ж О г р а н и ч и в с ъ е м к у с п о м о щ ь ю РЛ С С А п р е д с к а з у е м ы м п е р и о -д о м , в т е ч е н и е к о т о р о г о к о р а л -л о в ы е п о л и п ы н е р а з м н о ж а ю т с я , у д а л о с ь п о д т в е р д и т ь , ч т о э т и с л и к и д е й с т в и т е л ь н о и м е л и у п о -м я н у т о е б и о л о г и ч е с к о е п р о и с х о -ж д е н и е , а н е я в л я л и с ь п я т н а м и н е ф т и н а п о в е р х н о с т и м о р я . Э т о т с л у ч а й п о д ч е р к н у л б о л ь ш и е в о з -м о ж н о с т и п р и м е н е н и я РЛ С С А в б и о л о г и ч е с к и х и с с л е д о в а н и я х .

В ы я в л е н и е е с т е с т в е н н ы х о ч а -г о в р а з г р у з к и н е ф т и и г р а е т в а ж -н у ю р о л ь в о т к р ы т и и н о в ы х м е -с т о р о ж д е н и й . О д н а к о д л я т о г о , ч т о б ы о п р е д е л и т ь , к а к и е и з с л и -к о в н а с н и м к а х , с д е л а н н ы х с п о -м о щ ь ю РЛ С С А , в ы з в а н ы н а л и ч и -е м н е ф т и н а п о в е р х н о с т и в о д ы н е о б х о д и м т щ а т е л ь н ы й а н а л и з в с п о м о г а т е л ь н ы х д а н н ы х . О с в е -

д. Hood KC, Wenger LM, Gross OP and Harrison SC: “Hydrocarbon Systems Analysis of the Northern Gulf of Mexico: Delineation of Hydrocarbon Migration Pathways Using Seeps and Seismic Imaging,” in Schumacher D and LeSchack LA (eds.): Surface Exploration Case Histories: Application of Geochemistry, Magnetics, and Remote Sensing, AAPG Studies in Geologyno. 48 and SEG Geophysical References Series no. 11 Tulsa AAPG (2002): 25–40.

е. Jones AT, Thankappan M, Logan GA, Kennard JM, Smith CJ, Williams AK and Lawrence GM: “Coral Spawn and Bathymetric Slicks in Synthetic

Aperture Radar (SAR) Data from the Timor Sea, North-West Australia,” International Journal of Remote Sensing 27, no. 10 (May 2006): 2063–2069.

ж. Jones et al, сноска е.

з. В методе воздушной флуоресцентной лазерной съемки измеряется флуоресцен-ция молекул ароматических углеводородов, возбужденных лучом лазера, испущенным на поверхность моря. Этим методом можно обнаружить наличие углеводородной пленки микронной толщины.

д о м л е н н о с т ь о в о з м о ж н о с т и в о з -н и к н о в е н и я п я т е н в ы г л а ж и в а н и я в с в я з и с к а к и м и - л и б о о к е а н о -г р а ф и ч е с к и м и и б и о л о г и ч е с к и м и п р о ц е с с а м и п о з в о л и т п о в ы с и т ь э ф ф е к т и в н о с т ь о ц е н к и п о т е н ц и -а л ь н ы х р а з в е д о ч н ы х о б ъ е к т о в .

И з в с е г о в ы ш е с к а з а н н о г о м о ж -н о с д е л а т ь в ы в о д о б э ф ф е к т и в н о -с т и т е х н о л о г и й д и с т а н ц и о н н о г о з о н д и р о в а н и я д л я б ы с т р о й с ъ е м -к и к р у п н ы х и л и т р у д н о д о с т у п -н ы х у ч а с т к о в . Э т и т е х н о л о г и и м о г у т б ы т ь и с п о л ь з о в а н ы д л я о п р е д е л е н и я п р и о р и т е т н ы х о б ъ -е к т о в д л я д а л ь н е й ш е г о и з у ч е н и я д р у г и м и м е т о д а м и , н а п р и м е р , и с с л е д о в а н и е м к е р н о в , в о з д у ш -н о й ф л у о р е с ц е н т н о й л а з е р н о й с ъ е м к о й и с е й с м о р а з в е д к о й . з Д и с т а н ц и о н н о е з о н д и р о в а н и е с л е д у е т п р о в о д и т ь и з б и р а т е л ь -н о и о б я з а т е л ь н о с р а в н и в а т ь е г о р е з у л ьт а т ы с д а н н ы м и к о н т р о л ь -н ы х н а з е м н ы х н а б л ю д е н и й .

Page 16: 04 Satellited

65Зима 2008–2009

0,5

км0 1

0 мили550

Высота, м 410

Геоморфологическиепараметры по даннымдистанционногозондирования

Спектральныесейсмические параметрыс поправкой наповерхностные условия

Морены, твердые породыв складчатом поясе

Параметры низкочастотногоисточника и ОСТ

Локально уплотненныеучастки, болота

Параметры высокочастотногоисточника и ОСТ

Пойменные болота,болота

Параметры низкочастотногоприемника

Инфраструктурные шумы,исходящие из застроенныхучастков

Параметры высокочастотногоисточника и ОСТ

могает геологам и геофизиками создавать фильтры, устраняющие шумы, рассеян-ные в определенном направлении.

Лидарная съемка и совместная работа с геологами и геофизиками из компании WesternGeco позволили компании RAG воспроизвести ледниковую и послелед-никовую историю исследуемого участка. Воспользовавшись результатами прове-денного исследования, геофизики постро-или упругую модель мощностей и глубин залегания слоев, а также скоростей и за-тухания сейсмических волн, а затем на ее основе рассчитали поверхностные стати-ческие поправки и контактные поправки для источников и приемников.

В общем случае поправка на локальные флуктуации сейсмического сигнала, вы-званные различиями условий контакта платформы вибратора с грунтом, делается путем амплитудной коррекции. Однако различия условий контакта ограничены определенными частотами, а это значит, что общая амплитудная коррекция мо-жет скорее внести шум, а не снизить его. В исследовании, проведенном компанией RAG, была введена поправка на поверх-ностные условия, включая коррекцию спектрального искажения на источнике и приемнике, вызванного различиями условий контакта. Для этого специалисты RAG загрузили ЦМР высокого разреше-ния, построенную по данным лидарной съемки, сейсмические данные и полевые данные в комплексную базу данных ГИС.

Геоморфологические карты, постро-енные по результатам дистанционного зондирования, позволили получить ин-формацию о местной приповерхностной геологической структуре, например, о ледниковых моренах и болотах. Оказа-лось, что параметры, рассчитанные по результатам дистанционного зондирова-ния, коррелируют с частотным составом сейсмических параметров, рассчитанных путем спектральных деконволюций с уче-том поверхностных условий для источ-ника, приемника и общей средней точки (ОСТ) для одной половины исследова-ния (рис. 15). Пользуясь параметрами дистанционного зондирования и спек-тральными сейсмическими параметрами, специалисты спрогнозировали сейсмиче-ский отклик для второй половины иссле-дования, который хорошо соотносился с имеющимися данными и удостоверил всю процедуру. Детализация и площадное распределение дистанционного зондиро-вания позволили компании провести по-следовательные корректировки по всей территории участка работ.

Еще о дистанционном зондированииВ разведке и добыче углеводородов при-менение спутникового дистанционного зондирования не ограничивается плани-рованием сейсморазведки. Оно также ис-пользуется для обнаружения признаков присутствия углеводородов (см. «Раз-ведка из космоса» на стр. 63), в контроле параметров пласта, например, для мони-торинга оседания грунта, а также в плани-ровании и мониторинге нагнетания СО2.

Результаты дистанционного зонди-рования хранятся в базе данных ГИС.

Их можно комбинировать с данными о строении подземной среды и моделями для получения трехмерных изображений участка исследования. Данные о строении подземной среды и сведения о свойствах пласта часто используются в пакетах про-грамм для моделирования, например, в программе моделирования по сейсми-ческим данным Petrel.11 Интегрирова-ние поверхностных данных и данных о строении подземной среды в один пакет дает возможность оценить поверхност-ные ограничения в контексте совместно используемой трехмерной области. Как указывается в настоящей статье, такое интегрирование способствует разработке эффективных программ сейсморазведки. Оно помогает увязать структуру подзем-ной среды с ее поверхностными проявле-ниями, такими как сбросы и складки. При планировании размещения и использова-ния бурового и добычного оборудования и трубопроводов учитываются как по-верхностные условия, так и характери-стики геологической среды, включая эко-логические требования.

Спутниковые снимки, помогающие найти местоположения как промышлен-ных, так и частных объектов, становятся полезными инструментами в нашей по-вседневной жизни ввиду их легкой до-ступности через Интернет. Аналогичным образом более информативные изображе-ния в спектральных каналах в дальней ин-фракрасной области становятся все более необходимыми инструментами разведки и добычи углеводородов.

—МАА

Рис 14. Сравнение разрешения ЦВМ, построенной по данным лидарной съемки и по изображе-ниям, полученным РЛССА в рамках Радиолокационного топографического исследования МТКК «Спейс шаттл» (SRTM). Разрешение снимков, сделанных с помощью лидара с борта самолета (слева на рис.) значительно выше, чем у изображений, полученных РЛССА из космоса (справа на рис.). На рис. 12 этот небольшой участок обведен белой прямоугольной рамкой.

Рис 15. Согласование между геоморфоло-гическими и спектральными параметрами. Например, в местах присутствия морен и твердых пород состояния источника и ОСТ, рассчитанные путем спектральной деконволю-ции, характеризовались низкими частотами.

11. Gras R and Stanford N: “Integration of Surface Imagery with Subsurface Data,” paper P-115, presented at the EAGE 62nd Conference and Technical Exhibition, Glasgow, Scotland, May 20–June 2, 2000.