Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка новых технологий мониторинга и управления сейсмическими рисками природного и техногенного характеров при промышленном освоении шельфовых нефтегазовых месторождений

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
сейсмический мониторинг, наведенная сейсмичность, модель сейсмической активизации, автоматизированная система

Цель проекта:
Разработка программно-технических решений в области создания комплексных систем мониторинга за естественной и техногенной сейсмичностью с автоматизацией процедур сбора, передачи, хранения, обработки данных инструментальных наблюдений: 1) Разработка программно-технических решений в области моделирования сейсмического и геодеформационного процессов при перемещении (отборе и нагнетании) жидкости в геосреде. 2) Разработка программно-технических решений в области создания краткосрочного прогноза времени возникновения сильных землетрясений, вычисления наиболее вероятных параметров сильных движений и косейсмических деформаций.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Программно-технические решения в области создания комплексной автоматической системы мониторинга естественной и техногенной сейсмичности в виде экспериментального образца программного комплекса (ЭО ПК).
2. Рекомендации по разработке и эксплуатации аппаратной компоненты комплексной автоматизированной системы мониторинга за естественной и техногенной сейсмичностью в неоптимальных условиях наблюдения.
3. Рекомендации по использованию результатов ПНИЭР в реальном секторе экономики с учетом технологических возможностей индустриального партнера, а также в дальнейших исследованиях и разработках.
4. Проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка автоматизированной системы мониторинга и управления сейсмическими рисками природного и техно-генного характеров при промышленном освоении шельфовых нефтегазовых месторождений».

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В мировой нефтегазодобывающей отрасли использование сейсмического мониторинга, как циклического, так и непрерывного, является распространённой практикой. Услуги по интенсификации добычи нефти традиционно осуществляются компанией «Schlumberger» (США, Нидерланды), являющейся наиболее опытной организацией предлагающей подобные консультационные услуги на мировом рынке. Однако комплексных работ по сейсмическому и геодеформационному мониторингу районов нефтегазовых месторождений, а также моделированию геодинамических процессов в геосреде при нелинейном перемещении жидкости в окрестностях буровых скважин, существующие организации/компании не выполняют.
В настоящее время в ряде работ иностранными специалистами была успешно апробирована модель пороупругой среды с учётом её трещинноватости, например, при закачке жидкости в пласты для увеличения их проницаемости в призабойной зоне при разработке геотермальных источников, а также для оценки перспектив интенсификации добычи углеводородов.
Разрабатываемая в рамках ПНИЭР на основе уникальных решений, с учетом локальных географических и геологических особенностей региона, архитектура ЭО ПК не имеет аналогов. Выполнение численного моделирования напряженно-деформированного состояния геосреды и прогнозные оценки с учетом научно-технического задела Исполнителя в областях прикладной геофизики, сейсмологии и геомеханики обеспечит соответствие результатов ПНИЭР современному уровню информационных технологий и наук о Земле. ЭО ПК включающий модули сбора и архивации, и базовой обработки, на базе кодовой базы EARTHWORM, способен обеспечить достаточный функциональный уровень для первоначального анализа зарегистрированных и предварительно обработанных сейсмологических данных на уровне ведущих международных аналитических центров. Модуль моделирования ЭО ПК пригоден для анализа обработанных данных и изучения сейсмических и геодеформационных процессов в окрестностях разрабатываемых нефтегазовых месторождений. Модуль прогнозирования пригоден для оценки наиболее вероятных параметров сильных движений и косейсмических деформаций в области промышленной разработки нефтегазовых месторождений, и оценки магнитуды максимально возможного техногенного землетрясения индуцированного типа в соответствии с новейшими мировыми данными в области геомеханики.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Ожидаемые результаты работ по ПНИЭР предназначены для коммерческих организаций, в том числе иностранных, занятых разработкой и эксплуатацией месторождения углеводородов. Экономический эффект от внедрения результатов прикладных исследований в области численного моделирования в производственную практику добычи углеводородов, в том числе в районах активных тектонических разломов с современной сейсмической активностью, состоит в снижении экологических рисков и уменьшении издержек при разработке и освоении месторождений. Результаты работ призваны существенно уменьшить промышленные и экологические риски при эксплуатации шельфовых месторождений (в том числе арктических), повысить эффективность добычи углеводородов при использовании метода гидроразрыва слабопроницаемых продуктивных пластов с точек зрения уменьшения промышленных издержек и интенсификации отбора сырья. Единовременное внедрение компьютерных моделей геосреды с учетом влияния перемещения жидкости и метода гидроразрыва слабопроницаемых пластов коллектора, способно существенно повысить эффективность нефте- и газодобычи на скважинах с низким дебитом.
Результаты могут использоваться в работах по повышению энергоэффективности геотермальных источников энергии, с помощью прогнозируемого изменения флюидодинамического режима в призабойных зонах истощающихся скважин с большими сроками эксплуатации.
Результаты работ также могут быть привлечены для получения прогнозных оценок естественной сейсмичности.

Текущие результаты проекта:
1. Выполнен аналитический обзор современной научно-технической литературы по теме проекта.
2. Выполнены исследования патентоспособности ожидаемых результатов ПНИЭР.
3. Разработаны технические требования к экспериментальному образцу программного комплекса, на основе чего разработана архитектура системы.
4. Определены численные параметры напряженного состояния и возможных сейсмических подвижек в окрестности добывающих/нагнетающих скважин на примере разрабатываемого шельфового нефтегазового месторождения на шельфе о. Сахалин.
5. Завершено обоснование выбора математической модели для оценки напряженно-деформированного состояния геосреды, в качестве таковой выбрана модель М. Био.
6. Осуществлена программная реализация модуля моделирования сейсмического и геодеформационного процессов при перемещении жидкости в геосреде, входящего в состав разрабатываемого программного комплекса.
7. Выполнено теоретическое исследование процесса разрушения геосреды с точки зрения критериев прочности и моделей дефектообразования.
9. Осуществлена программная реализация модулей, реализующих функции сбора и архивации сейсмических данных с удалённых станций, как части разрабатываемого программного комплекса.
9. Осуществлена программная реализация модуля базовой обработки потока непрерывных цифровых данных как части разрабатываемого программного комплекса.
10. Выполнено построение сетевой инфраструктуры (каналов связи) к удаленным сейсмическим станциям.
11. Выполнено дооснащение аппаратно-программной части существующей локальной сети сейсмических станций для интеграции в ЭО ПК.
12. Получены и проанализированы дополнительные натурные данные о сейсмичности и деформациях земной коры в районе промышленного освоения нефтегазовых месторождений.