vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2020-25-1-43-54 Геодезия и маркшейдерия Актуальные вопросы использования геодезических измерений при геодинамическом мониторинге объектов нефтегазового комплекса Ю. О. Кузьмин Кузьмин Ю. О. Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН), 123242, Россия, г. Москва 2020 25 1 43 54 © Ю. О. Кузьмин, 2020 2020 Ю. О. Кузьмин Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

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.

 моделирование деформации земной поверхности градиенты смещений спутниковая радарная интерферометрия геодезические измерения геодинамический мониторинг месторождения нефти и газа modeling deformations of the earth's surface displacement gradients satellite radar interferometry geodetic measurements geodynamic monitoring oil and gas fields 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.