X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Технологии ГИС помогают горнорудным компаниям и геологоразведочным предприятиям решать широкий спектр практических задач разведки, добычи, транспортировки полезных ископаемых, составления и ведения геологических карт и атласов, оценки запасов и составления отчетности, а также в вопросах охраны природы и при оценке воздействия на окружающую среду, при реагировании на нештатные ситуации и др. [5]

Гис в современных реалиях разведки полезных ископаемых играет не маловажную роль. Уменьшение стоимости и времени на поиски новых месторождений, а также мониторинг за уже имеющимися районами главные цели Гис.

Помощь Гис не только в поиске новых месторождений, но и в развитии уже существующих месторождений.

Гис плотно внедряется в деятельность многих компаний в самом начале 1990 х годов геологические организации по инициативе ГлавНИВЦ начали массово использовать программное обеспечение Esri [5]:

Задачи Гис в добывающей промышленности:

Разведка

Добыча

Транспортировка полезных ископаемых

Составление и ведения геологических карт и атласов

Оценка запасов

Составление отчетности

Оценка воздействий на окружающую среду

Крупные фирмы по добыче полезных ископаемых не могут обойтись без Гис. Некоторые создают внутрикорпоративные программы, например, Гис «Алмалыкского горно-металлургического комбината». [4]

Глава 1. Гис в изучение геологического строения Земли

Составной частью региональных исследований являются геофизические работы, обеспечивающие глубинность изучения земной коры и верхней мантии, выяснение причин, условий формирования и закономерностей размещения полезных ископаемых, трехмерность изучения среды. Важной особенностью исследований, проводимых в последние годы, является широкое внедрение информационных технологий при оценке строения земной коры комплексом геофизических методов проведении поисково- прогнозных работ.

Повышение эффективности интерпретации геофизических данных в условиях сложно построенных аномальных полей континентальной литосферы, обуславливает необходимость комплексной интерпретации экспериментальных данных на основе создания геоинформационной системы интегрированного анализа геофизических данных при изучении глубинного строения Земли.

Региональные геофизические исследования проводятся как на основе площадных специализированных и комплексных геофизических исследований, так и по отдельным опорным профилям. Они включают измерение потенциальных и электромагнитных полей, сейсморазведочные работы. Поэтому система интегрированного анализа и интерпретации геофизических данных при изучении глубинного строения Земли должна обеспечивать как обработку площадных данных, так и построение распределения физических параметров среды по разрезам, изучение их объемного распределения (3D). [2]

Гис проекты составляются для разных видов аномалий, теплового, магнитного, гравитационного поля.

Результаты анализа температурного градиента по данным скважинной термометрии позволяют характеризовать процесс поступления тепловой энергии из недр Земли и характер распределения теплового потока в приповерхностной части литосферы. Эти данные могут использоваться как при моделировании геодинамических процессов, так и в смежных областях, например, сельском хозяйстве.

Основным источником подобных данных является Глобальная база данных теплового потока (Global Heat Flow Database) при Международной комиссии по тепловому потоку (International Heat Flow Commission), поддерживаемая университетом Северной Дакоты. [7]

Магнитные свойства минералов, входящих в состав горных пород, проявляются в локальном распределении аномалий магнитного поля Земли. Таким образом, данные о магнитном поле позволяют судить о магнитных свойствах горных пород, а в отдельных случаях - и об истории их формирования. Например, полосовые магнитные аномалии океанической коры являются ценным источником данных об истории формирования океанов.

Наиболее полным источником данных о распределении аномалий магнитного поля Земли является модель WDMAM(World Digital Magnetic Anomaly Map). Наиболее актуальны две версии модели: EMAG3, всё ещё носящая статус кандидата, и предыдущая версия - EMAG2. Специфика моделируемого поля и методов получения исходных данных при его изучении не позволяет достоверно смоделировать распределение аномалий для участков с отсутствующими исходными данными, в связи с этим модель не является непрерывной, а содержит «белые пятна». [7]

Плотностные неоднородности строения верхних частей Земли находят своё выражение в аномалиях гравитационного поля. В связи с этим существует возможность исследования геологического строения верхних частей Земли на основе изучения его гравитационного поля. Данный тип геофизических исследований называется гравиразведкой (разведочная гравиметрия). При построении модели аномалий гравитационного поля, помимо непосредственно результатов измерения силы тяжести, учитывается также и рельеф, поэтому достоверность получаемой модели зависит не только от корректности и точности гравиметрических исследований, но и от используемой модели рельефа. [7]

Глава 2. Гис в нефтегазовой промышленности

Гис в нефтегазовой промышленности наряду с другими инструментами управления выступает как интегратор информации по всем видам пространственной информации.

Так как в настоящее время идет поиск и разведка новых месторождений в арктическом шельфе, акватория Баренцева и Карского морей. Гис помогает уменьшить силы, средства и время.

Именно в этом регионе в Гис включены следующие компоненты которые помогают в разведке шельфа:

основные карты: геологическую, четвертичных отложений, полезных ископаемых, литологическую, тектоническую, геологоморфологическую, гидрогеологическую, нефтегазоносную;

дополнительные карты: физико-географическую, структурные карты по опорным отражающим горизонтам, карты геолого-геофизической изученности;

увязанные с картами глубинные геологические резервы фрагменты временных сейсмических разрезов, разрезы скважин, показывающие распространение основных литолого-стратиграфических;

базы данных по тектоническому, нефтегеологическому районированию объектов различного ранга, по характеристикам месторождений, залежей и локальных структур, гранулометрических и минеральному составу донных отложений, размещение в атрибутивных и дополнительных справочных таблицах. [6]

Все эти компоненты направлены на составление одного информационного поля, главной задачей которого, это получение достоверной более полной информации по нефтегазоносным слоям, их возможной разработки, рентабельности, и т.д.

Эти данные дают широкие возможности по реализации аналитической и статистической деятельности.

Развитие проектов осуществляется на базе следующих программ. Для примера я взял кампанию Лукойл :

Система управления данными Landmark;

Географическая информационная система представлена ArcView, ArcInfo;

Система комплекса нефтедобычи OilInfoSystem;

Геологические IRAPRMSTEMPEST. [6]

Гис так же используется для прокладки нефтегазопроводов, вообще моделирование инфраструктуры подобного типа, занимает важную долю в реализации месторождения.

Крупные кампании, настолько большое значение придают Гис, что разрабатывают внутри корпоративные программные обеспечения. Например, Кувейтская компания КОС использует свое программное обеспечение OpenWare.

Ну и напоследок экологическая составляющая Гис в нефтегазовой промышленности. Так как аварии на скважинах не редкость, а суровая реальность, необходима не только Гис, относящаяся к устранению последствий, но и моделирование типичных аварий на станциях добычи.

Геологическое, структурно-тектоническое, металлогеническое районирование в системе ГИС базируется на системном анализе разноуровневой и разнометодной геоинформации. Цель районирования состоит в создании модели современного геологического строения земной коры с выделением площадей со специфическими чертами развитых в их пределах ассоциацией горных пород (структурно-вещественных комплексов) и 14 тектонических структур. Районирование осуществляется по комплексу признаков (атрибутов) и отражает особенности геотектонического положения отдельных площадей, их геолого-исторического развития и минерагенической специализации. Районирование включает широкое использование дистанционных и наземных геофизических методов, на базе первых отмечается проявленность тех или иных структурно-вещественных комплексов и геологических структур, их взаимоотношений и распространения на поверхности Земли, а на основе наземных геофизических методов получают характеристики изучаемых объектов, как на поверхности, так и по глубине. Технология ГИС при районировании включает:

сбор и анализ информации о строении территории;

предварительную обработку изображений МДЗ;

специализированную цифровую обработку изображений и геополей;

визуальное дешифрирование;

построение морфоструктурной схемы.

Глава 3. Гис в горном деле

В горном деле большая часть информации в том числе финансовые показатели и информация об активах имеет определенный пространственный компонент, который может быть представлен в виде карт.

Для геофизических изысканий очень важна трех мерная модель интересующей территории. Для повышения эффективности будущей разработки полезных ископаемых. Так же уже на стадии моделирования, проявляется тип разработки карьерный или шахтный, что сразу же дает примерную оценку по затратам и количеству добываемого сырья. [3]

Гис-технология ключевое звено при проведении разведки и интерпретации ее результатов. Она обеспечивает быстрый и точный анализ, объединение различных типов данных, позволяя исследователям находить новые закономерности, тенденции и взаимосвязи. Она обеспечивает быстрый инновационный взгляд на существующие и новые данные, которые могут помочь более успешной разведке.

Важной составляющей Гис это его мобильность и работа без доступа к сети. Так можно оперативно в полевых условиях сделать первоначальные выводы и модели о имеющейся информации. [5]

Координатная привязка обозначает, что каждая точка изображения имеет реальные географические координаты в той или иной геодезической проекции – ГИС карты всегда «посажены» на реальную земную поверхность, что и позволяет автоматически сшивать соседние листы и накладывать друг на друга карты одной и тоже территории. Принципиально важно, что изображение карты в ГИС имеет векторный, а не растровый формат.

Быстрота оформления данных их первоначальный анализ, дают понимание о целесообразности данного месторождения/

Глава 4. Гис в разведке водяных запасов

Гис применяется в разведке и оценке запасов пресных вод, их качества и т.д. Так как эта система очень подвижна и динамична, подземные воды могут быстро загрязняться и иссушатся. Так что нужна своевременная постоянная оценка запасов пресных вод.

Гис–технология очень важны для этой отрасли, так как вода это источник жизни и обеспечение ею имеет первостепенный приоритет. При оценке учитываются многие факторы:

глубина залегания,

соленость,

качество,

потребность,

долгосрочные перспективы.

Все эти оценки должны производиться повсеместно особенно при строительстве новых районов, городов, инфраструктуры.

Необходима общая информационная база о стратегическом запасе воды, а так же о проблемных зонах, где уже есть очаг загрязнения подземных вод, модель, т.д. [1]

Заключение

Геофизические исследования скважин (ГИС) выполняются в большинстве скважин и являются неотъемлемым этапом в геологических, буровых и эксплуатационных работах, проводимых при поиске, разведке и разработке нефтяных и нефтегазовых месторождений. Для получения разносторонней информации о геологическом строении недр комплексная интерпретация данных ГИС должна охватывать разрезы всех скважин и каждую из них от устья до забоя.

Методы ГИС широко используются для контроля и регулирования процессов разработки нефтяных и газовых месторождений. Они позволяют решать задачи, возникающие при перемещении ВНК и ГЖК, определять работающие интервалы, определять продуктивность и пластовое давление, осуществлять контроль за процессами интенсификации притока и приемистости пластов и т.д.

Методы ГИС также используются для контроля технического состояния добывающих и нагнетательных скважин и позволяют решать практически все задачи, возникающие в процессе бурения скважин и их дальнейшей эксплуатации. В настоящей работе в системном изложении показаны основные возможности интерпретации материалов ГИС при решении многих геологических задач, возникающих в процессе разработки и эксплуатации залежей углеводородного сырья.

Список литературы

1) Ананьев А.С. Гис в геологии. – М.: Изд-во компании: Gemcom Software International Inc., 2012.

2) Галуев В.И. ГИС ИНТЕГРО ГЕОФИЗИКА – геоинформационная система интегрированной интерпретации геофизических данных для изучения глубинного строения земной коры. – URL: http://www.geosys.ru/images/articles/Galyev_1_2006.pdf. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 10.05.2017.

3) Геоэкопроект. // ГИС-технологии в региональных геологических исследованиях. Белобородов М.А. – URL: http://geoekoproekt.by/stories/gis-tehnologii-v-regionalnyh-geologicheskih-issledovaniyah. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 10.05.2017.

4) Гис в геологии. Тевелев А.В. ^_ URL: http://geo.web.ru/~tevelev/gis.htm. Режим доступа: свободный. Дата обращения 10.05.17.

5) Гохман В.В. ArcReview // Гис в горном деле. – 2015. – № 3. – С. 1 – 8.

6) Гохман В.В. ArcReview // Гис в нефтегазовой промышленности. – 2015. – № 3. – С. 1 – 15.

7) GISLab // Источники открытых геолого-геофизических данных. ^_ URL: http://gis-lab.info/qa/geology-geophysics-open-data-sources.html. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 10.05.2017.

Код для цитирования: Скопировать