Геофизические технологии при поисках и разработке месторождений нефти, калийно-магниевых солей и оценке их техногенного воздействия

Базовые подразделения: кафедра геофизики; лаборатория моделирования и прогноза, Естественный институт при Пермском государственном университете
 
Краткое описание направления
Актуальность данного направления обусловлена потребностями страны в открытии новых месторождений нефти и газа. Исследования направлены на решение фундаментальной проблемы совершенствования теории интерпретации геофизических полей, на создание компьютерных технологий, реализующих новые подходы к извлечению информации из результатов сейсмических, гравиметрических, электрометрических, аэрогравиметрических и аэромагнитных наблюдений, а также геофизических исследований скважин.

В настоящее время более 60 % мировой добычи нефти приходится на карбонатные коллекторы. Поэтому возникла необходимость в комплексной интерпретации геофизических и гидродинамических исследований скважин для создания новой технологии изучения сложных коллекторов, которая позволит перейти от устаревших статичных моделей к современным динамичным и использовать новые программные средства моделирования, учитывающие динамическую связь продуктивности и проницаемости с пластовым давлением.
Проблемы техногенного загрязнения геологической среды, связанные с добычей нефти и газа, в последние годы становятся все более актуальными. Это обусловлено не только экологической опасностью развития данного процесса, но и безвозвратными потерями ценного углеводородного сырья.

Аварийные ситуации, неоднократно происходившие на соляных рудниках России и зарубежья, сопровождаются огромными материальными и сырьевыми потерями. Например, аварийные ситуации на крупнейшем в России Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей (ВКМКС) в 1986 и 2006 гг., повлекшие прорыв подземных вод в шахтное пространство и потерю двух рудников. В связи с этим разработка эффективных методов выявления потенциально опасных зон нарушения водозащитной толщи и контроля динамики данного процесса является весьма актуальной.
Представителями научного направления обоснована целесообразность использования техногенных электромагнитных полей при изучении строения и физического состояния геологической среды. Показано, что применение основной рабочей частоты 50 Гц и набора кратных ей гармоник: 100, 150, 200, 300, 450, 650 Гц и т.д. позволяет производить зондирование геологической среды на основе скин-эффекта. Глубина проникновения таких полей на крупнейшем Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей может достигать нескольких сотен метров.

На основе наблюдений сейсморазведки 2D и 3D изучен характер горизонтальной сейсмической анизотропии, которая свидетельствует об образовании микротрещиноватых зон, имеющих определенный азимут расположения трещин. Эта информация должна использоваться для повышения точности при инженерно-геологических исследованиях и разработке месторождений полезных ископаемых.

Разработана технология аналитического вычисления трансформант геопотенциальных полей, учитывающая влияние сторонних источников и основанная на построении многоуровневых аналитических аппроксимаций измеренного поля системой гармонических потенциальных функций.
Создана технология изучения физических и фильтрационно-емкостных свойств карбонатных коллекторов нефтяных месторождений с различными типами структуры порового пространства, применяемых на месторождениях Волго-Уральской и Тимано-Печорской нефтегазоносных провинций.

Определяется объём по разработанной технологии запасов нефти на нефтяных месторождениях им. Архангельского, Кудрявцевском, Озерном, Сибирском и Шершневском. Предложенную технологию разработки геологических моделей карбонатных коллекторов рекомендуется использовать для месторождений не только Волго-Уральской и Тимано-Печорской нефтегазоносных провинций, но и для других регионов России, ближнего и дальнего зарубежья.

Решение задачи по определению сейсмической интенсивности территории является важным этапом подготовки проектной документации объектов строительства, располагающихся в зонах с высоким уровнем природной сейсмичности.
 
Избранные публикации, характеризующие направление
1. SanfirovI.A.,BaibakovaT.V.Time-lapseshallowseismicreflectionCDPobservationsintheareaofthewaterpenetrationtopotashmine// 70th- EAGEInternationalConference. Rome, Italy, 2008.P.380-383.
2. Бабкин А.И.Сейсморазведка МОВ в горных выработках соляных рудников // Геофизика. 2006. №3. C.23-26.
3. Бабкин А.И., Санфиров И.А.Методические особенности шахтных сейсмоакустических исследований на Верхнекамском месторождении калийных солей // Горный информ. аналит. бюлл. 2007. №11.C.18-21/
4. Гершанок В.А., Чадаев М.С.О соотношении гравитационных потенциалов трехмерного и двухмерного полей // Геология и полезные ископаемые Западного Урала/ Перм. гос. ун-т. Пермь, 2010. С.171-173.
5. Гершанок Л.А. Магниторазведка / Перм. гос. ун-т. Пермь, 2009. 421 с.
6. Губина А.И. Геофизические методы стратиграфической корреляции /Перм. гос. ун-т. Пермь, 2010. 201 с.
7. Долгаль А.С., Пугин А.В.Построение аналитических аппроксимаций геопотенциальных полей с учетом их фрактальной структуры // Доклады Академии наук. 2006. Т. 410.
8. Долгаль А.С.,Симанов А.А. Применениe кратномасштабного вейвлет-анализа при аналитических аппроксимациях геопотенциальных полей // Доклады Академии наук. 2008. Т. 418, № 2.
9. Дягилев Р.А.,Маловичко Д.А. Микросейсмическое районирование / Перм. гос. ун-т. Пермь, 2007. 90 с.
10. Колесников В.П. Основы интерпретации электрических зондирований. М.: Научный мир, 2007. 248 с.
11. Костицын В.И.Поиски залежей нефти и газа в условиях Крайнего Севера по данным гравиразведки с учетом априорной информации // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. Ухта: Изд-во УГТУ, 2008.
12. Митюнина И.Ю.Компьютерные технологии в геофизике/ Перм. гос. ун-т. Пермь, 2007. 84 с.
13. Неганов В.М. Сейсмогеологическая интерпретация геофизических материалов Среднего Приуралья и перспективы дальнейших исследований на нефть и газ/ Перм. гос. ун-т. Пермь, 2010. 248 с.
14. Некрасов А.С. Геолого-геофизические исследования карбонатных коллекторов нефтяных месторождений / Перм. гос. ун-т. Пермь, 2007. 422 с.
15. Поносов В.А.,Горожанцев С.В., Некрасов А.С. Геофизические методы контроля за разработкой нефтяных и газовых месторождений/  Перм. гос. ун-т. Пермь, 2007. 217 с.
16. Спасский Б.А., Герасимова И.Ю. Сейсмостратиграфия / Перм. гос. ун-т. Пермь,
2007. 267 с.
17. Тайницкий А.А., Поносов В.А., Горожанцев А.В.Применение электроразведки для решения гидрогеологических задач // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. Пермь, 2010. С.198-201.
18. Теплухин В.К.и др. Результаты технологического опробования электромагнитной дефектоскопии ЭМДС-ТМ на объектах Омана // НТВ «Каротажник». Тверь: АИС, 2008. Вып.178.
19. Хмелевской В.К., Костицын В.И.Основы геофизических методов: учебник для вузов/ Перм. гос. ун-т. Пермь, 2010. 400 с.
20. Шумилов А.В. Диагностика нефтяных скважин геофизическими методами /Перм. гос. ун-т. Пермь, 2007. 124 с.
 
Наиболее значимые фундаментальные и прикладные проекты
1. Гос. контракт № 02.515.12.0018 «Создание геофизических технологий мониторингового контроля при шахтной разработке калийно-магниевых солей и методики интерпретации для сложных карбонатных коллекторов нефтяных месторождений» в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2012 гг.». 2008 г.
2. Грант РФФИ 07-05-97624-р_офи «Разработка методики выявления карстовых полостей и оценки динамики их развития по данным локального сейсмологического мониторинга». 2007-2008 гг.
3. Грант РФФИ 07-05-96038-р_урал_а «Совершенствование сейсмологических наблюдений на территории Западного Урала». 2007-2009 гг.
4. Заказ управления по недропользованию по Пермского краю: «Региональные сейсмические, гравиметрические и геохимические исследования с целью выявления нефтеперспективных зон и участков для лицензирования». 2007-2010 гг.
 
Подготовка научных кадров (программы аспирантуры и докторантуры)
Аспирантура по специальности 25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых». Присуждается ученая степень кандидата геолого-минералогических (физико-математических, технических) наук.
Докторантура по специальности 25.00.10 «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых» Присуждается ученая степень доктора геолого-минералогических (физико-математических, технических) наук.
 
Международная научная и образовательная деятельность по направлению
1. Сотрудничество с геофизической компанией GEOSOFT(Канада, г. Торонто). Заключен «Меморандум о взаимопонимании» от 28.04.2008 г.
2. Создана студенческая секция Международного геофизического общества SEGна кафедре геофизики Пермского государственного университета. С 2009 г.

Поделиться информацией: