Интерферометрическая обработка радиолокационных космических снимков на территорию разрабатываемого месторождения

К ООО «ГЕО ИННОТЕР» обратился Заказчик, лицензиат нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного в ЯНАО РФ, с необходимостью выполнить проект по проведению Интерферометрической обработки радиолокационных космических снимков на территорию разрабатываемого месторождения.  

1. Выполнение мониторинга смещений земной поверхности во исполнение требований законодательства РФ.
2. Определение влияния разработки месторождения на деформации земной поверхности.
3. Выявление опасных геодинамических областей для обеспечения промышленной безопасности, охраны недр, зданий и сооружений от вредного влияния горных работ.

Требования Заказчика к Исполнителю работ:

1. Выполнение всего комплекса работ «под ключ».
2. Наличие релевантного опыта
3. Наличие квалифицированного персонала
4. Хотелось бы отметить, что для выполнения работ было необходимо обладать лицензией на работу с материалами, составляющую гостайну. ООО «ГЕО ИННОТЕР» обладает данной лицензией (ссылка на страницу с лицензиями).

Используемые космические снимки:

Ввиду ограниченности бюджета, было принято решение использовать бесплатные космические радиолокационные снимки, полученные со спутника Sentinel-1A/B.

Исходные материалы, предоставленные Заказчиком:

Проекты геодинамического полигона.

Дополнительные исходные материалы, предоставленные Заказчиком по запросу ООО «ГЕО ИННОТЕР»:

1. Контуры лицензионного участка и контур месторождения
2. Местоположение кустовых площадок
3. Карта разрывных нарушений (проекция на поверхность)
4. Информация об отборах и закачках за 5 предшествующих лет с распределением по кустам / скважинам

Требования к итоговому результату:

Итоговый отчет, содержащий:

1. Построение цифровой модели местности для месторождения
2. Построение схематических карт (изолиний) вертикальных сдвижений для месторождения
3. Выделение зон геодинамического риска, выводы и рекомендации.

По ходу выполнения работ было реализованы следующие этапы:

1. Проанализировано 115 радиолокационных кадров (за последние 5 лет) со спутника Sentinel-1A/B, полученных с одной и той же орбиты. Из полного набора доступных снимков в процессе обработки исключен ряд снимков, на которых присутствие и состояние природно-климатических факторов не позволяет произвести достоверные измерения (наличие в момент съемки снежного покрова, гроз, проявлений активности ионосферы). Пригодно для дальнейшего использования 37 снимков.

2. Цифровая модель местности месторождения построена на основе интерферометрической обработки пары радиолокационных снимков со спутника Sentinel-1B. Для повышения точности полученной цифровой модели местности использована цифровая модель высот Европейского космического агентства – Copernicus DEM GLO-30, заявленная ошибка которой по высоте составляет не более 3 м (для 95% точек).

ЦММ в границах лицензионного участка (фрагмент).

3. Интерферометрическая обработка полученной серии радиолокационных снимков выполнена с использованием метода постоянных рассеивателей (или постоянных отражателей) – от английского persistent scatterers (PS).

Распределение постоянных рассеивателей на территории месторождения (фрагмент).

4. Используя результаты интерфероместрической обработки составлена карта среднегодовых скоростей смещения:

Карта среднегодовых скоростей смещения (фрагмент)

5. Проведено сопоставление вертикальных смещений, измеренных методом высокоточного нивелирования со смещениями по направлению на спутник (LOS), полученными методом радиолокационной интерферометрии.

Кроссплот, по горизонтальной оси которого отложены значения смещений по направлению на спутник (метод интерферометрии), по вертикальной оси – значения вертикальных смещений в тех же точках (метод нивелирования). Фрагмент.

6. После получения вертикальных смещений земной поверхности перешли к расчету деформаций.

Среднегодовые уклоны на месторождении (фрагмент)

Среднегодовая кривизна поверхности мульды смещения на месторождении (фрагмент).

7. После расчёта количественных оценок параметров деформаций земной поверхности дали оценку потенциальным геодинамическим рискам.

Карта геодинамических опасностей (фрагмент)

8. Сделали общие выводы и дали соответствующие рекомендации.

В данном случае наблюдённых геодинамических опасностей на территории лицензионного участка нет. Но по ряду сопутствующих причин рекомендуется продолжить ежегодные наблюдения на геодинамическом полигоне с использованием спутниковой радиолокационной интерферометрии методом постоянных отражателей, а также проводить нивелирование II класса точности по существующей сети геодезических пунктов в качестве заверочного метода.

9. Провели анализ характера взаимосвязи между добычей углеводородов и опусканием земной поверхности.

Выявленная зависимость между опусканием земной поверхности и количеством отобранного флюида говорит о том, что смещения происходят в осадочном чехле в разрабатываемых пластах, и что причиной этих оседаний является в основном хозяйственная деятельность добывающей компании.

10. Сдали работу Заказчику без единого замечания.