Актуальные вопросы использования геодезических измерений при геодинамическом мониторинге объектов нефтегазового комплекса
Финансирование: -
Аннотация:
Обсуждаются актуальные проблемы, которые возникают при проектировании и анализе результатов повторных маркшейдерско-геодезических наблюдений за современным геодинамическим состоянием горных отводов месторождений углеводородного сырья и подземных хранилищ газа. Обзор большого массива данных показывает, что существуют две основные формы аномальных деформаций земной поверхности, обусловленные эксплуатаций нефтегазовых объектов – обширные просадки территории месторождений и локальные деформации разломных зон.
Приведены результаты математического моделирования формирования деформаций земной поверхности, вызванных разработкой месторождений и показано, что максимальные амплитуды вертикальных смещений земной поверхности сосредоточены в центральной части месторождений, а максимумы горизонтальных – на периферийной части. Установлено, что влияние земной поверхности, свободной от напряжений, приводит к тому, что амплитуды вертикальных смещений, при прочих равных условиях, всегда превалируют над горизонтальными, которые формируются в условиях горизонтального стеснения со стороны окружающих горных пород. На основе разработанной модели построено распределение градиентов вертикальных (наклоны) и горизонтальных (относительные деформации) смещений земной поверхности, которые сопоставлены с критическими (нормативными) значениями.
Продемонстрированы объективные ограничения, которые возникают при сопоставлении результатов наблюдений, полученных методами спутниковой и наземной геодезии и, в частности, с помощью спутниковой радарной интерферометрии. Предлагаются конкретные решения и схемы построения системы геодинамических наблюдений и оптимальный регламент проведения геодинамического мониторинга месторождений для обеспечения промышленной безопасности объектов инфраструктуры.
Ключевые слова (RU):
моделирование, деформации земной поверхности, градиенты смещений, спутниковая радарная интерферометрия, геодезические измерения, геодинамический мониторинг, месторождения нефти и газа
Ключевые слова (EN):
modeling, deformations of the earth's surface, displacement gradients, satellite radar interferometry, geodetic measurements, geodynamic monitoring, oil and gas fields
Библиографический список:
- Инструкция по производству маркшейдерских работ (РД 07-603–03). – М. : Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России». – 120 с.
- Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. – М. : Агентство экономических новостей, 1999. – 220 с.
- Geertsma J. Land subsidence above compacting oil and gas reservoirs // Journal of petroleum technology. – V. 50. – 1973. – June. – P. 734–744.
- Кузьмин Ю. О. Еще раз об оценке оседания дна акватории в случае разработки сеноманской залежи одного газового месторождения // Маркшейдерский вестник. – 2010. – № 1. – С. 53–60.
- Черных В. А. Гидрогеомеханика нефтегазодобычи. – М. : ООО «ВНИИГАЗ», 2001. – 249 с.
- Mindlin R., Cheng D. H. Nuclei of Strain in the Semi-Infinite Solid // J. Appl. Phys. – 1950. – V. 21, № 9. – P. 926–930.
- Кашников Ю. А., Ашихмин С. Г. Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного сырья. – М. : ООО «Недра-Бизнесцентр». – 2007. – 467 с.
- Dzurisin D. Volcano deformation. Geodetic monitoring techniques // Springer. – 2007. – 442 p.
- Zoback M. D. Reservoir geomechanics // Cambridg Univ. Press. – 2007.
- Оценка процессов проседания земной поверхности при разработке газовых месторождений (на примере Северо-Ставропольского месторождения) / В. С. Жуков, Ю. О. Кузьмин, Г. А. Полоудин // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2002. – № 7. – С. 54–57.
- Современная геодинамика и сейсмичность Юго-Востока Татарстана / Р. С. Хисамов, Н. С. Гатиятуллин, Ю. О. Кузьмин и др. ; под ред. Р. С. Хисамова и Ю. О. Кузьмина. – Казань : Фэн, 2012. – 240 с.
- Анализ деформаций земной поверхности на Степновском подземном хранилище газа методами спутниковой и наземной геодезии / С. С. Квятковская, Ю. О. Кузьмин, Р. С. Никитин, Е. А. Фаттахов // Вестник СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 3. – С. 16–32.
- Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика: от движений земной коры до мониторинга ответственных объектов // Физика Земли. – 2019. – № 1. – С. 78–103.
- Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика раздвиговых разломов // Физика Земли. – 2018. – № 6. – С. 87–105.
- Кузьмин Ю. О. Индуцированные деформации разломных зон // Физика Земли. – 2019. – № 5. – С. 61–75.
- Кузьмин Ю. О. Идентификация результатов повторных геодезических наблюдений при оценке геодинамической опасности объектов недропользования // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23, № 4. – С. 46–66.
- Кузьмин Ю. О., Никонов А. И. Геодинамическая природа аварийности скважин и трубопроводных систем // Перспективы развития экологического страхования в газовой промышленности. – М. : Газпром, 1998. – С. 315–328.
- Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика разломов и эколого-промышленная безопасность объектов нефтегазового комплекса // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2007. – № 1. – С. 33–41.
- СП 11-104–97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. – М. : ПНИИИС Госстроя России, 1997.
- СП 22.13330.2016. Свод правил. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная версия СНИП 11-02-96. – М. : Стандартинформ, 2017.
- Кузьмин Ю. О. Актуальные проблемы идентификации результатов наблюдений в современной геодинамике // Физика Земли. – 2014. – № 5. – С. 51–64.
- Кузьмин Ю. О. Парадоксы сопоставительного анализа измерений методами наземной и спутниковой геодезии в современной геодинамике // Физика Земли. – 2017. – № 6. – С. 24–39.
- Ketelaar V. B. H. Satellite radar Interferometry. Subsidence monitoring Techniques // Delft University of technology, the Netherlands. – 2009.
- Фаттахов Е. А. Спектрально-временной анализ светодальномерных наблюдений на Камчатском и Ашхабадском геодинамических полигонах // Вестник СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 4. – С. 5–17.
- Хиллер Б., Ямбаев Х. К. Разработка и натурные испытания автоматизированной системы деформационного мониторинга // Вестник СГУГиТ. – 2016. – Вып. 1 (33). – С. 48–61.