Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• 1. Особенности аэрокосмических методов и технологий
• 2. Задачи нефтегазовой отрасли, решаемые с использованием аэрокосмических методов и технологий
• 3. Принципы организации аэрокосмического мониторинга в интересах нефтегазовой отрасли
• 4. Некоторые примеры применения космических методов для мониторинга объектов нефтегазового комплекса
• 4.1 Мониторинг экологического состояния района нефтедобычи
• 4.2 Многочастотный РЛ - мониторинг трубопроводов
• 4.3 Космический мониторинг нефтяных загрязнений морской поверхности
• 4.4 Мониторинг ледовой обстановки в арктических нефтегазовых акваториях
• Заключение
• Список литературы

Введение

Нефть и газ являются важнейшими компонентами мировой энергетики. Они удовлетворяют потребности человечества в источниках энергии более чем на треть. В настоящее время в суммарном потреблении природных энергетических ресурсов в мире доля нефти составляет 40%, газа - 23%. При этом в балансе энергоисточников России доля природного газа составляет 52%, а нефти - 23%. Наша страна обладает крупнейшими природными ресурсами углеводородов. Поэтому нефтегазовая отрасль является ключевой в экономике современной России. В государственном балансе запасов учтено более 2500 месторождений нефти и природного газа. Они различаются по запасам, стадиям освоения и размещению на территории страны. Основная часть разведанных запасов находится в Западной и Восточной Сибири, на морском шельфе Сахалина, Баренцева и Карского морей. Потенциальные нефтегазоносные провинции занимают огромные площади и резко отличаются по степени геологической изученности и прогнозным ресурсам. Для получения новой информации о геологическом строении нефтегазоносных территорий, оценки их перспективности с точки зрения наличия нефти и газа, информационного обеспечения процессов поиска и разведки месторождений углеводородов необходимо использование инновационных методов и технологий, одними из наиболее эффективных среди которых являются аэрокосмические.

Важную роль в деятельности нефтегазового комплекса России играют транспортные системы (нефте, газо и продуктопроводы, танкеры для перевозки нефти, нефтепродуктов и сжиженного газа). В настоящее время на территории нашей страны эксплуатируется более 1 млн. км магистральных, промысловых и распределительных нефте, газо и продуктопроводов. Трубопроводная система покрывает 35% огромной территории страны, на которой проживает почти 60% ее населения. Только на магистральных трубопроводах ежегодно происходит в среднем около 55 аварий. В связи с этим и с возрастающими требованиями к контролю и обеспечению безопасности трубопроводов исключительное значение приобретают разработка и внедрение в практику новых методов и средств диагностики данных объектов. При решении этой проблемы перспективно использование аэрокосмических методов и технологий, что обусловлено как их преимуществами, так и уникальностью для выявления, прежде всего, таких повреждений трубопроводов, как свищи и трещины, которые не влияют на режим перекачки и не могут быть обнаружены параметрическими методами и внутритрубными мониторинговыми системами.

На предприятиях добычи, хранения, транспортировки, раздачи и переработки нефти, газа и нефтепродуктов обычно имеют место безвозвратные потери, обусловленные утечками, разлива ми, прорывами и авариями, а также другими источниками, что приводит к загрязнению окружающей среды. При этом нефть и нефтепродукты являются одними из наиболее опасных видов загрязнения. Это связано с тем, что они представляют собой смесь органических соединений, содержащих большое количество химически активных веществ, которые изменяют состав объектов окружающей среды, преобразуя естественные компоненты в токсичные формы.

Имеется множество случаев аварий в местах добычи и транспортировки нефти и газа. Одним из последних “громких” примеров является авария на нефтяной платформе компании British Petroleum в Мексиканском заливе, произошедшая в апреле 2010 г. Для мониторинга экологического состояния территорий суши и морских акваторий, где расположены предприятия нефтегазового комплекса, могут с успехом использоваться современные аэрокосмические методы и средства.

Для рационального использования углеводородных природных ресурсов и обеспечения безопасности на объектах добычи, переработки, хранения, транспортировки и раздачи нефти, нефтепродуктов и газа, повышения эффективности функционирования предприятий нефтегазовой отрасли необходимо использовать последние достижения науки и соответствующее информационное обеспечение. Одним из эффективных способов решения данной проблемы является широкое применение современных аэрокосмических методов и технологий ДЗ, новых методов обработки аэрокосмической информации и геоинформационных технологий.

аэрокосмический мониторинг нефтегазовый трубопровод

1. Особенности аэрокосмических методов и технологий

Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) - один из важнейших и бурно развивающихся видов космической деятельности, который наиболее восприимчив к инновациям. Этот вид деятельности является чрезвычайно перспективной сферой, которая уже сейчас вносит большой вклад в экономику развитых стран. Ее характерной чертой являются высокие темпы развития и быстрое получение практически значимых результатов. Этот сектор космической деятельности основан на использовании высоких наукоемких технологий и последних достижений фундаментальной и прикладной науки.

Космическая информация используется во многих областях, прежде всего, для предупреждения и ликвидации последствий природных катастроф и техногенных аварий, исследования и рационального использования природных ресурсов, охраны окружающей среды, в интересах энергетики, градостроительства, транспортного комплекса, метеорологии и климатологии, лесного и сельского хозяйства, картографии и др. Естественно, что она должна широко использоваться и в интересах нефтегазовой отрасли.

С учетом основных мировых тенденций развития космических систем ДЗЗ, связанных с увеличением числа спутников высокого и сверхвысокого разрешения (меньше 0.4-1 м), в том числе всепогодных радиолокационных (РЛ) космических средств, все более широким использованием кластеров малых спутников, созданием комплексных многоспутниковых систем космического мониторинга, отказом от неоперативных фотографических космических средств, а также широким международным сотрудничеством в области ДЗЗ, эффективность использования космических методов и технологий в различных на правлениях человеческой деятельности, в том числе и в интересах нефтегазовой отрасли, будет непрерывно повышаться.

Важнейшими преимуществами космических методов и систем мониторинга являются:

· большая обзорность;

· возможность работы в любых труднодоступных районах, получение информации практически в любом масштабе, с различным пространственным и временным разрешением; широкий спектр регистрируемых параметров;

· высокая достоверность и оперативность получения данных;

· возможность многократно наблюдать исследуемые районы и работать при частичном или полном отсутствии топографической основы;

· относительная дешевизна информации (особенно при работе на больших площадях).

Авиационные средства мониторинга занимают свою нишу при решении задач мониторинга объектов нефтегазовой отрасли, связанную с получением более детальной информации и в более локальном масштабе. Эффективность их применения существенно повышается в случае комплексирования с космическими средствами.

Актуальность и необходимость применения аэрокосмических методов и технологий в нефтегазовой отрасли России обусловлена следующими обстоятельствами:

- значительными площадями нефтегазоносных территорий;

- большой протяженностью трубопроводных сетей для транспортировки углеводородов;

- труднодоступностью большей части регионов, где производятся добыча и транспортировка углеводородов на суше и в прибрежных акваториях;

- суровыми погодными условиями;

- широкими и непрерывно увеличивающимися возможностями для решения большого числа разнородных задач, стоящих перед нефтегазовой отраслью.

Для аэрокосмического мониторинга объектов нефтегазового комплекса уже в настоящее время используются различные методы ДЗ, в том числе: методы, основанные на регистрации характеристик электромагнитного поля, прежде всего: оптикоэлектронные сканерные методы; тепловизионные методы; методы ИКи СВЧрадиометрии; гиперспектральные методы; лидарные методы; РЛметоды - радары с синтезированной апертурой (РСА) и радары бокового обзора (РЛСБО); магнитометрические методы; гравиметрические методы; пассивные методы, основанные на регистрации потоков частиц (гаммаспектрометрия).

Перспективы повышения эффективности аэрокосмического мониторинга объектов нефтеазового комплекса связаны с широким использованием новых методов ДЗ, таких, например, как: дистанционная пространственночастотная спектрометрия; многочастотные радиотомография и СВЧрадиометрия; многочастотная радиоволнография; радиоинтерферометрия; бистатическая радиолокация, Фурьеспектрометрия; лазерное флуоровидение; методы спутниковой навигации, спутниковая альтиметрия, активные методы, основанные на регистрации потоков элементарных частиц и др., а также с комплексным использованием разнородной аэрокосмической и подспутниковой (в том числе геофизической) информации. Эти перспективы связаны также с развитием методов и технологий обработки и хранения разнородной аэрокосмической информации, современного геоинформационного обеспечения.

2. Задачи нефтегазовой отрасли, решаемые с использованием аэрокосмических методов и технологий

Основными объектами нефтегазового комплекса, для которых необходимо осуществлять мониторинг, являются: районы, перспективные с точки зрения разработки новых месторождений нефти и газа, в том числе в арктических районах; места добычи и транспортировки углеводородов на суше и на море; нефте, газо и продуктопроводы; нефтеперерабатывающие комплексы; хранилища сырья и продуктов; водный и наземный транспорт для перевозки нефти, нефтепродуктов и сжиженного газа и др.

Уже в настоящее время с применением аэрокосмических методов и технологий можно решать множество задач в интересах нефтегазовой отрасли, прежде всего, таких, как:

- проведение фундаментальных научных исследований процессов образования и миграции углеводородов с использованием аэрокосмических данных;

- исследование геологического строения нефтегазоносных территорий, в том числе изучение линеаментной сети и глубинной тектоники, кольцевых структур, проведение тектонического районирования этих территорий на основе космической информации для информационного обеспечения изыскательских работ по выявлению новых и оценке перспективности существующих месторождений нефти и газа;

- мониторинг текущего состояния нефте, газо и продуктопроводов для выявления утечек, нарушений технического состояния и др.;

- определение потенциально опасных участков трубопроводов, в том числе оценка изменения пойм рек, водоемов и болотных массивов в результате динамики мерзлотных и гидрофизических свойств грунтов, оценка динамики мерзлотного режима грунтов и результатов ее воздействия, а также выявление наиболее благоприятных геоэкологических условий для прокладки новых трубопроводов;

- мониторинг опасных природных и природнотехногенных процессов при освоении и транспортировке углеводородов, в том числе таких, как землетрясения, сели, лавины, оползни, цунами, тропические циклоны и др., на основе аэрокосмических данных;

- дистанционный мониторинг ледовой обстановки в арктических районах, в том числе в местах расположения буровых платформ и Северного морского пути; - оперативный космический мониторинг пожаров в буферных зонах магистральных трубопроводов и других объектов нефтегазового комплекса;

- экологический мониторинг мест добычи, транспортировки и переработки углеводородов на суше и на море для оценки последствий и снижения рисков от деятельности предприятий нефтегазовой отрасли, в том числе: выявление загрязнений нефтепродуктами участков грунта, растительности и снежного покрова в пределах буровых скважин и станций перекачки нефти; морских платформ, нефтехранилищ, мест загрузки и разгрузки судов для перевозки нефти и нефтепродуктов; подземных и подводных трубопроводов; выявление цветения озер в результате поступления минеральных и органических суспензий и др.;

- контроль темпов и оценка эффективности рекультивации земель и загрязненных территорий на основе аэрокосмических данных;

- проведение экологической паспортизации объектов нефтегазовой отрасли с использованием аэрокосмической информации;

- определение расположения трубопроводов, строений и других объектов нефтегазовой отрасли и формирование их кадастров на основе аэрокосмических данных;

- создание цифровых карт, трехмерных моделей местности, ГИС различной тематической направленности для нефтегазоносных районов с использованием аэрокосмической информации;

- дистанционный мониторинг несанкционированных врезок в магистральные нефте и продуктопроводы;

- выявление несанкционированной хозяйственной и строительной деятельности, а также появления техногенных объектов в зонах отвода объектов нефтегазового комплекса на основе аэрокосмических данных;

- дистанционный мониторинг районов строительства новых объектов нефтегазового комплекса;

- мониторинг из космоса мест сжигания по путного газа и контроль функционирования факельных установок;

- информационное обеспечение долгосрочного планирования и управления деятельностью предприятий нефтегазового комплекса и ликвидации аварий на них с использованием аэрокосмических данных.

Спектр этих задач может быть расширен по мере развития методов, технологий и технических средств ДЗ и обработки полученной информации.

3. Принципы организации аэрокосмического мониторинга в интересах нефтегазовой отрасли

При организации аэрокосмического мониторинга в интересах нефтегазовой отрасли необходимо использовать принципы, свойственные сложным информационным системам. Для проведения аэрокосмического мониторинга объектов нефтегазового комплекса должны применяться различные космические аппараты, воздушные средства (самолеты, вертолеты, беспилотные летательные аппараты, дирижабли), оснащенных широким набором пассивной и активной аппаратуры ДЗ, функционирующей в различных диапазонах спектра электромагнитных волн (от УФдо радиодиапазона), а также геофизической аппаратурой, средства связи, наземные средства приема спутниковых данных, ситуационные и информационноаналитические центры, программные и технические средства обработки, долговременного хранения и предоставления пользователям аэрокосмической информации, а также соответствующее геоинформационное обеспечение.

На рис. 1 приведена схема проведения аэрокосмического мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса, а на рис. 2 - структурная схема формирования информационных продуктов в процессе такого мониторинга.

Для проведения мониторинга объектов нефтегазового комплекса могут использоваться:

- спутники, оборудованные оптической аппаратурой УФ, видимого и ИКдиапазонов спектра сверхвысокого и высокого разрешения - 0.4-4.0 м; многоспектральной аппаратурой среднего - 5.0- 90 м и низкого разрешения (обзорные) - 100 м- 1 км;

- РЛспутники, оборудованные РСА высокого (1.0-8.0 м), среднего (12.5-25 м) и низкого (100- 600 м) разрешения;

- спутники для магнитной и гравитационной съемок;

- метеорологические спутники;

- средства спутниковых навигационных систем;

- пилотируемые долговременные орбитальные станции;

- воздушные средства (самолеты, вертолеты, дельтапланы, беспилотные летательные аппараты и дирижабли), оборудованные цифровыми оптическими камерами; сканирующими оптикоэлектронными комплексами; гиперспектрометрами; тепловизорами, ИКрадиометрами; лидарами; РСА; микроволновыми радиометрами, аппаратурой гаммасъемки и другими приборами;

- средства связи и передачи данных;

- наземные ситуационные и информационноаналитические центры;

- программные и технические средства для обработки информации, формирования баз данных, представления пространственноорганизованных данных в виде ГИС в интересах решения широкого спектра задач нефтегазовой отрасли.

В процессе проведения аэрокосмического мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса формируется исходная информация (аэрокосмические изображения, другие данные ДЗ, а также геофизическая информация). При использовании воздушных средств мониторинга оперативная обработка информации в отдельных случаях может производиться на борту авиационных средств, и ее результаты могут передаваться потребителям в режиме “online” или поступать на наземные средства обработки (см. рис. 2).

Информация с различных спутников может оперативно приниматься на антенные комплексы наземных центров приема, а также поступать через FTPсерверы или вводиться с магнитных носителей. Схема организации приема, обработки и хранения данных при космическом мониторинге приведена на рис. 3.

При выполнении мониторинга аэрокосмическая и сопутствующая информация подвергается предварительной и детальной тематической обработке. С использованием полученных результатов формируются промежуточные информационные продукты, тематические карты и ГИС различной тематической направленности, на основе которых формируются рекомендации для принятия управленческих решений. Данные, получаемые на любом этапе формирования информационных продуктов, могут передаваться в главные или региональные ситуационные или информационноаналитические центры потребителей (см. рисунок 2).

Рисунок 1. Схема проведения аэрокосмического мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса.

Рисунок 2. Структурная схема формирования информационных продуктов в процессе аэрокосмического мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса

Рисунок 3. Организация приема, обработки и хранения данных при космическом мониторинге.

4. Некоторые примеры применения космических методов для мониторинга объектов нефтегазового комплекса

4.1 Мониторинг экологического состояния района нефтедобычи

На рис. 4 (справа) (см. на цветн. вклейках) показано RGBсинтезированное изображение, полученное со спутника QuickBird, для района нефтедобычи (вахтенный пос. Пионерный в Томской обл.). В результате обработки данного изображения с использованием вегетационных индексов NDVI и TCHVI и проведения классификации методом максимального правдоподобия выявлены ландшафтные особенности исследуемого района, которые приведены на шкале цветоделения (см. рис. 4)

На рис. 5 (на цветн. вклейках) представлены результаты обработки фрагмента (верхний слева) космического изображения, полученного со спутника QuickBird, приведенного на рис. 4.

Слева внизу представлено цветокодированное изображение этого фрагмента, составленное в псевдоцветах для выявления областей антропогенных воздействий. Желтым квадратом обозначена область, представленная на рис. 5 (справа) в увеличенном виде.

На рис. 5 (справа вверху) показан увеличенный фрагмент цветокодированного изображения, отображающий происходящие антропогенные изменения ландшафта вблизи поселка Пионерный. На данном рисунке розовыми, фиолетовыми, светло-голубыми тонами выделены участки поражения местности, вызванные воздействием разливов нефтепродуктов, желтым цветом показаны объекты инфраструктуры - дороги, трубопроводы, нефтяная вышка.

Справа внизу на рисунок 5 приведен результат неконтролируемой классификации данного фрагмента по методу ксредних с принудительным определением трех классов. Результаты классификации можно интерпретировать как участки, соответствующие различным степеням воздействия на окружающую среду. Красным показаны антропогенные изменения ландшафта, вызванные сильными загрязнениями, прокладкой дорог и нефтепроводов, строительством объектов инфраструктуры, вырубками и т.д. Желтым обозначены участки угнетения растительности, вызванные деятельностью нефтедобывающего комплекса, зеленым - участки, находящиеся в удовлетворительном экологическом состоянии.

Анализ результатов, полученных на основании космических данных, показывает, что в районе нефтедобычи антропогенная нагрузка на окружающую среду крайне высока. Выявлены интенсивные разливы нефти и нефтепродуктов, деградация растительного и почвенного покрова, прочие нарушения природного ландшафта, вызванные как воздействием утечек, так и интенсивной хозяйственной деятельностью в исследуемом районе.

4.2 Многочастотный РЛ - мониторинг трубопроводов

Для мониторинга нефте, газо и продуктопроводов эффективно использование метода радиотомографии, основанного на многочастотном радиозондировании. При этом в смдиапазоне на РЛИ отображается поверхность, а в мдиапазоне появляется возможность “заглядывать” под поверхность и контролировать состояние трубопроводов на глубине их залегания. Принцип действия авиационного двухчастотного радиолокатора иллюстрируется на рис. 6 (на цветн. вклейках). На этом рисунке приведены схема съемки (рис. 6а), фрагменты РЛИ, полученных в районе Нижневартовска на длине волны л1 = 4 см (рис. 6б, вверху) и на длине волны л2 = 2.5 м (рис. 6в, вверху), а также разностное изображение (рис. 6г, вверху). На нижних фрагментах рис. 6б-г приведены результаты классификации и цветокодирования по яркости верхних исходных РЛИ (в сми мдиапазонах) и разностного с использованием алгоритма кластерного анализа ISODATA. На обработанном разностном РЛИ (см. рис. 6г, внизу) выявлены подпочвенные разливы нефти.

Рисунок 4. Выявление ландшафтных особенностей по результатам классификации методом максимального правдоподобия

Рисунок 5. Выявление участков, подвергающихся интенсивному антропогенному воздействию.

Рисунок 6. Многочастотная РЛ-съемка для контроля состояния трубопроводов.

На рис. 7 приведены примеры двухчастотной РЛсъемки с самолета участков трасс газопроводов Новый Уренгой-Сургут, а на рис. 8 и Уренгой-Сургут-Челябинск. На фрагментах РЛИ, полученных в мдиапазоне (л2 = 2.5 м), видны сам газопровод и зоны перетока грунтовых вод (рис. 7, 8, внизу). На фрагментах РЛИ, полученных в смдиапазоне (л1 = 4 см), выявлены всплытие газопровода к поверхности и участки обводнения.

Рисунок 7. Многочастотные РЛИ участка газопровода Новый Уренгой-Сургут

4.3 Космический мониторинг нефтяных загрязнений морской поверхности

Применение космических методов и технологий чрезвычайно эффективно для мониторинга загрязнений нефтью морских акваторий, связанных с авариями на морском транспорте, нефтяных платформах, подводных нефтепроводах.

На рис. 9, 10 (на цветн. вклейках) приведены примеры космического мониторинга последствий аварии на нефтяной платформе British Petroleum в Мексиканском заливе, произошедшей в апреле 2010 г.

На рис. 9 представлены космические изображения, полученные со спутника Aqua 25 апреля, 9 мая и 12 июля 2010 г., а также со спутника Terra 25 апреля 2010 г., на которых отчетливо проявляются последствия этой аварии в акватории залива.

На рис. 10 приведен пример обработки много спектрального космического изображения, полученного 31 мая 2010 г. с борта спутника Terra (аппаратура MODIS).

Предварительная обработка, включая распаковку, калибровку и географическую привязку исходного изображения, проводилась в автоматическом режиме. Тематическая обработка проводилась в интерактивном режиме и заключалась в выполнении следующих основных операций: маскирование суши; выделение облачности; вы деление области интереса; подбор оптимальных параметров для классификации; классификация области интереса с использованием алгоритма ISODATA; выделение классов, соответствующих двум уровням загрязнения водной поверхности нефтью; векторизации полученных результатов и их интеграции в ГИС.

Рисунок 8 Космический мониторинг последствий аварии на нефтяной платформе в Мексиканском заливе (апрель - июль 2010 г.).

Рисунок 9. Формирование карты распространения нефтяных загрязнений в Мексиканском заливе по результатам обработки изображения, полученного 31.05.2010 г. со спутника Terra.

На рис. 10 приведены исходное космическое изображение, результат классификации методом кластерного анализа и карта с областью распространения нефтяного загрязнения, отображаемая в системе Google Earth.

Рисунок 10. Многочастотные РЛИ участков трассы газопровода Уренгой-Сургут-Челябинск

На рис. 11 (на цветн. вклейках), в качестве примера представлены результаты отработки РЛИ, полученного 28 декабря 2005 г. со спутника Radarsat для района добычи нефти на шельфе Каспийского моря (Нефтяные Камни).

На рис. 11а приведены исходное космическое изображение и его увеличенные фрагменты. На рис. 11б (слева) приведены изображения, демонстрирующие последовательность промежуточных этапов обработки, а справа приведен результат классификации по методу максимального правдоподобия.

На правом фрагменте рис. 11б отчетливо выделены области нефтяных загрязнений и искусственные сооружения в море.

4.4 Мониторинг ледовой обстановки в арктических нефтегазовых акваториях

Ниже приведены некоторые примеры космического мониторинга ледовой обстановки в морях Арктической зоны Росси. На рис. 12 (на цветн. вклейках) приводится пример анализа ледовой обстановки в Северном Ледовитом океане по РЛИ, полученным со спутника Radarsat1. В процессе космического мониторинга ледовой обстановки выполнялись следующие основные операции: планирование РЛсъемок в заданных районах; получение изображений и их предварительная обработка; предварительный анализ изображений, построение временных рядов географически совмещенных фрагментов изображений с выделением областей интереса; расчет полей радиояркости в° (дБ); формирование информационных продуктов на различные даты. Сформированные информационные продукты на различные даты используются для анализа ледовой обстановки в исследуемом регионе.

Заключение

Проанализированы современные тенденции развития ДЗЗ и обоснована актуальность и необходимость применения аэрокосмических методов и технологий для мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса. Проведена классификация основных задач нефтегазовой отрасли, которые могут решаться аэрокосмическими методами.

Рис. 11. Космический РЛ-мониторинг нефтяных загрязнений в Каспийском море (Нефтяные Камни): а - изображение, получен- ное спутником Radarsat-1 (28 декабря 2005 г., 14:30 UTC), и его увеличенные фрагменты; б - пример тематической обработки космического РЛИ для выявления нефтяных загрязнений в Каспийском море (Нефтяные Камни)

Рисунок 12. Мониторинг ледовой обстановки в Арктическом нефтегазоносном регионе по РЛИ

Предложены принципы организации аэрокосмического мониторинга в интересах нефтегазовой отрасли, описаны этапы получения и обработки информации, а также пути ее прохождения от источников (различные спутники и воздушные средства, оборудованные различной аппаратурой ДЗЗ) до потребителей с использованием современных геоинформационных технологий.

Проведен анализ физических механизмов, определяющих возможности аэрокосмического мониторинга нефтегазоносных территорий для оценки их перспективности на наличие углеводородов, а также оценки состояния и контроля влияния объектов нефтегазового комплекса на окружающую среду.

Показано, что возможности такого мониторинга связаны с регистрацией изменений характеристик электромагнитного излучения, гамма-излучения, аномалий гравитационного и магнитного полей, а также с регистрацией структурно-морфологических особенностей поверхности, регистрируемых различной аэрокосмической аппаратурой. Основными информативными параметрами среды, регистрируемыми аэрокосмическими методами при экологическом мониторинге объектов нефтегазового комплекса на суше и на море, являются: тепловые контрасты в местах появления загрязняющих компонент за счет изменения физической температуры и коэффициентов излучения; контрасты яркости за счет различия коэффициентов спектральных яркостей объекта и фона; изменения спектров флуоресценции, диэлектрической проницаемости; деформаций спектров поверхностного волнения за счет “выглаживания” его высокочастотных компонент при сбросе в морскую среду нефти, нефтепродуктов и газовых компонент; доплеровского смещения частоты РЛ сигналов из-за появления течений в области воздействия нефтегазовых объектов.

Информативными признаками для поиска и разведки месторождений нефти и газа и оценки углеводородного потенциала дистанционными методами являются структурноморфологические особенности линеаментной сети и овальнокольцевых образований, специфические изометрические формы рельефа, выраженные слабыми неотектоническими поднятиями, наиболее благоприятные для расположения нефтегазовых ловушек, а также вариации полей спектральной яркости, температуры, гаммаизлучения и аномалии магнитного и гравитационного полей в областях положи тельных морфометрических аномалий рельефа, связанных с нефтегазоностностью.

Эти признаки могут регистрироваться многоспектральной и гиперспектральной аппаратурой ДЗ, ИКи микроволновыми радиометрами, радиоинтероферометрами, альтиметрами, средствами спутниковых навигационных систем, а также аппаратурой для регистрации магнитного и гравитационного полей и пассивными гамма спектрометрами.

Показано, что перспективы повышения эффективности решения задач мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса связаны с использованием новых методов, технологий и аппаратуры ДЗ, разработкой и применением новых методов обработки аэрокосмической информации, применением современных геоинформационных технологий, а также с комплексированием аэрокосмических и на земных данных.

Продемонстрированы возможности аэрокосмических методов и технологий для мониторинга экологического состояния районов нефтедобычи, мониторинга трубопроводов с помощью двух частотного радиолокатора, выявления нефтяных загрязнений морской поверхности, в том числе при аварии на нефтяной платформе в Мексиканском заливе, контроле ледовой обстановки в нефтегазовом районе Арктики.

Список литературы

1. Мазур И.И., Иванцов О.М. Безопасность трубопроводных систем. М.: ЕЛИМ, 2004. 2098 с.

2. Межерис А. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир, 1987. 552 с.

3. Миловский Г.А., Бугарь В.Д., Деревянко И.В. Крупномасштабное прогнозирование оруденения и нефтегазоносности на Приполярном Урале // Исслед. Земли из космоса. 2002. № 1. С. 67-71.

4. Савин А.И., Бондур В.Г. Научные основы создания и диверсификации глобальных аэрокосмических систем // Оптика атмосферы и океана. 2000. Т. 13. № 1. С. 46-62.

5. Трифонов В.Г. 30 лет геологических исследований с помощью космических средств. Тенденции, достижения, перспективы // Исслед. Земли из космоса. 2010. № 1. C. 27-39.

6. Харитонов А.Л., Хассан Г.С. Серкеров С.А. Изучение глубинных неоднородностей тектоносферы и мантии Земли по спутниковым магнитным и гравитационным данных // Исслед. Земли из космоса. 2004. № 3. C. 81-87.

7. Хренов Н.Н. Основы комплексной диагностики северных трубопроводов. Аэрокосмические методы и обработка материалов съемок. М.: Газойл пресс, 2003. 352 с.

8. Щепин М.В., Евдокимов С.В., Головченко Ю.В. Выявление кольцевых структур по результатам обработки изображений космических снимком // Исслед. Земли из космоса. 2007. № 4. С. 74-87

Размещено на Allbest.ru