География и геология/ 7. техника и технология геологоразведочных работ

К.г-м.н. Ростовцев В.В.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет. Россия

Прорывная технология поиска полезных ископаемых

На международном форуме планетарного масштаба, который состоялся в июне 2012 года в Рио-де-Жанейро под громким названием «Устойчивая энергетика для всех» [1] и на первом Форуме по мировой энергетической политике, организованном Комитетом Китайского фонда энергии и Китайским университетом нефти, состоявшемся в конце декабря в Пекине, главной темой обсуждения была проблема энергетики. При этом признавалось, что до конца этого века нефть и газ в топливно-энергетическом балансе будут играть главенствующую роль. Везде подчеркивалось, что без эффективного сотрудничества, без определенного глобального и регионального политического консенсуса всех стран решить эту проблему невозможно. При этом одни страны располагают огромными малоизученными с позиций поиска месторождений нефти и газа территориями, другие накопили огромные финансовые ресурсы, третьи имеют инновационные технологии поиска нефти и газа. Разумная интеграция всех этих компонентов – единственно реальный путь к мирному решению этой глобальной проблемы. В связи с этим на первый план встает вопрос об открытии крупных по величине запасов нефти и газа во всех уголках земного шара месторождений. Помочь справиться с этой задачей может созданная учеными и специалистами ЗАО «ТОМКО» (Россия, Томск) технология квантово-оптической фильтрации космоснимков. Она позволяет после квантово-оптической фильтрации космоснимка в любой точке земного шара наметить границы прогнозируемого месторождения и зафиксировать распределение плотности запасов в пределах прогнозируемого месторождения. Эти данные позволяют выбрать место заложения первой поисковой скважины. При этом исследователям не обязательно знать геологическое строение изучаемой территории, так как на космоснимке фиксируется электромагнитный сигнал, идущий непосредственно от залежей углеводородов. Технология позволяет в лабораторных условиях в течение 4-6 месяцев изучить территорию площадью до 2-3 тысяч км² и наметить границы прогнозируемых месторождений, если они на этой территории имеются. Теоретические основы технологии были сформулированы в 90-х годах учеными академических институтов, которые начали заниматься изучением низкочастотных электромагнитных сигналов литосферного происхождения (Соболев Г.А., Дедов В.П., Левшенко В.Т., Шуман В.Н., Тарновский Е.Т и др). Экспериментально было установлено, что литосфера способна генерировать электромагнитные возмущения. На границе раздела «Земля–атмосфера» они создают сложную структуру электромагнитных полей, несущих информацию о процессах в земной коре, её строении и свойствах. На дневную поверхность проецируется трехмерная интерференционная картина геологического строения литосферы. Регистрируемый съемочной аппаратурой искусственных спутников Земли, отраженный от дневной поверхности солнечный свет модулируется низкочастотными электромагнитными и сейсмомагнитными сигналами, коррелированными с геологическим строением литосферы, в состав которой входят нефтяные и газовые месторождения. Электромагнитные возмущения нефтяных и газовых месторождений возникают за счет термобарических условий, в которых они находятся, от приливных и отливных воздействий других планет солнечной системы и десятков других, нам пока неизвестных условий. На границе раздела «Земля-атмосфера» формируется сложная пространственно-временная голографическая информационная структура электромагнитных полей. Задача сводится к выделению из этой сложной интерференционной картины той части, которая сформирована под воздействием наличия залежей углеводородов. Для проведения измерений используются мульти- и гиперспектральные спутниковые снимки, в зависимости от поставленных задач и изучаемой территории. Спектральный диапазон, охватываемый снимком, должен составлять от 0,6 до 3 микрометров. Обработка полученных данных проводится по специальной программе, разработанной специалистами различных университетов города Томска и Новосибирска. Увязка данных космоснимков с топографическими картами производится также автоматически при помощи специальной программы [2,3,4]. Первоначально технология прошла апробацию на хорошо изученных месторождениях Томской, Иркутской, Омской, Тюменской областей, Красноярского края в России, Южно-Китайского моря, Афганистана. Везде были получены положительные результаты. На рисунке 1 показаны результаты обработки небольшой части Омской области в России. Эти результаты с одной стороны демонстрируют эффективность апробации этой технологии, так как они фиксируют границы ранее открытых бурением месторождений (название их подписаны) и эффективность поиска, так как выявлены границы прогнозируемых месторождений. И это на землях более 50-ти лет считавшихся бесперспективными.

Рис. 1. Результаты квантово-оптической фильтрации космоснимка территории северо-восточной части Омской области

Не менее интересные результаты получены при обработке космоснимков, охватывающих территорию Ливана и частично Сирии (Рис. 2). Возможно, среди выявленных прогнозируемых месторождений есть и ранее открытые бурением месторождения, но мы нефтегазоносностью этих стран детально не занимались, поэтому все выявленные месторождения рассматриваются как прогнозируемые. На приведенных двух рисунках показаны границы прогнозируемых месторождений, адаптированные оператором. На рисунке 3 представлены границы прогнозируемых месторождений, которые мы наблюдаем после автоматической обработки космоснимка. На этом обработанном космоснимке с одной стороны наблюдаются значительные площади прогнозируемых месторождений в виде зон, выделенных красным крапом, и огромные бесперспективные территории, где проводить сейсмические работы малоэффективно. Сегодня, с помощью этой технологии, в Томской, Омской областях, в Красноярском, Хабаровском краях выявлены десятки прогнозируемых месторождений углеводородов. В Китае, в районе города Пекина выявлены две зоны нефтегазонакопления. Одна из них с большой интенсивностью электромагнитного сигнала.

Рис. 2. Прогнозирование месторождений с помощью квантово-оптической фильтрации космоснимков в различных частях мира.

Рис. 3. Результаты обработки космосника. Границы прогнозируемых месторождений не адаптированные оператором

Интенсивное бурение в пределах выявленных границ прогнозируемых месторождений и зон может обеспечить прирост запасов до миллиарда тонн нефтяного эквивалента. Там, где в зоне прогнозируемых месторождений уже проводилось бурение, открыто одно нефтяное (Камовское) и два газовых (Абаканское и Берямбинское) месторождения в Красноярском крае. Приведенные данные позволяют сделать ряд принципиально важных выводов, существенно меняющих методику поисков нефти и газа:

1. Основой поисковых работ на нефть и газ должна стать квантово-оптическая фильтрация космоснимков.

2. В первую очередь она должна быть нацелена на выявление гигантских и крупных по величине запасов месторождений.

3. Выявленные средние и мелкие месторождения должны привлекать внимание нефтяников только в районах с развитой инфраструктурой.

4. В зонах с повышенной плотностью запасов закладывается первая поисковая скважина на максимально возможную глубину.

5. В случае получения промышленного притока углеводородов практически в контуре выявленных границ прогнозируемого месторождения проводятся детальные сейсмические исследования.

6. В случае если первой скважиной приток нефти и газа не получен, необходимо перейти к следующему объекту, как мы это делаем при разбуривании положительных структур.

7. При необходимости, перед заложением поисковой скважины в выбранном районе для её заложения можно фрагментарно проводить высокоточную магнитометрическую съемку, электроразведку, радиогеохимию.

8. Особенно эффективна эта методика поиска будет там, где не работает сейсмика. Примером может служить палеозой юга Западной Сибири, где он залегает на небольшой глубине.

Использование такой методики поиска месторождений нефти и газа обеспечит ускоренное воспроизводство запасов нефти и газа в любой точке мира. Она позволит резко сократить экологическую нагрузку на окружающую среду. Её использование приведет к значительному снижению себестоимости одной тонны нефти. Технология позволяет обнаруживать месторождения углеводородов на землях, которые, исходя из теоретических основ осадочно-миграционной теории происхождения нефти и газа, признаны мало или даже вообще бесперспективными. Свидетельством справедливости этого тезиса могут служить результаты бурения поисковой скважины № 7, пробуренной в зоне слияния рек Томи и Оби, в пределах Барабинско-Пихтовской моноклинали на юге Западной Сибири. Эта скважина вскрыла 8 горизонтов с явными признаками нефтегазоносности в палеозойских, юрских, неокомских и сеноманских отложениях. И это на землях, которые большинством исследователей считаются бесперспективными.

Другой альтернативы своевременно обеспечить энергетическими ресурсами мировую экономику мы не видим.

Литература:

1. Громов А. Форум не сбывшихся надежд //Нефть России. – 2012. - № 10. – С. 102-106.

2. Ростовцев В.В. Перспективы нефтегазоносности юго-востока Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции: монография. – Томск: изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 240 с.

3. Ростовцев В.В.. Ростовцев В.Н. Оценка перспектив нефтегазоносности юго-востока Западной Сибири инновационной технологией // Вестник российской академии естественных наук. Западно-Сибирское отделение. – 2010. – Вып. 12. – С. 80-85.

4. Ростовцев В.В., Баландин С.Ф., и др. Энергоинформационные технологии на основе частотной фильтрации тонких энергий // Газовая промышленность – 2000. – 2000. - № 9. – С. 43-45.