Разведка морской прибрежной зоны и планетарный характер утечек нефти

Данные спутников, оснащенных радиолокационной синтезированной апертурой (РСА), способствуют обнаружению естественного просачивания нефти на поверхность морей. Этот проверенный способ исследования используется нефтяными компаниями для изучения пограничных бассейнов на шельфе и для повторной оценки освоенных месторождений.

Глобальная база данных утечек служит основой для применения технологий снижения рисков при разведке приграничных районов
Использование технологий снижения рисков при исследовании приграничных районов имеет большое значение на ранних стадиях разведки залежей нефти и газа. В морской среде нефтяные пятна на поверхности моря образуются в результате просачивания нефти с морского дна, что указывает на воздействие углеводородной системы. Радиолокационные изображения обеспечивают реальную возможность выявления и мониторинга пятен на морской поверхности путем наблюдения гасящего эффекта нефти, который она оказывает на амплитуду поверхностных волн (рис.1).

Используя данные спутника TerraSAR-X и других систем обнаружения, компания «Airbus Defence and Space» создала глобальную базу данных нефтяных пятен за последние 25 лет. База содержит более 21 000 радиолокационных изображений и более 25 000 скрытых мест утечек нефти (рис.2). Решающее значение для обнаружения поверхностных пятен имеет повторная радиолокационная идентификация. Наблюдая пятна в течение нескольких дней на протяжении ряда лет, можно с уверенностью определить характер нефтяного пятна — является ли оно пятном естественного происхождения либо образовалось в результате просачивания из кораблей при перевозках. Пятна с максимальной долей вероятности идентифицируются опытными аналитиками по морфологическим характеристикам, составу и повторяемости.

Поскольку повторное обследование имеет решающее значение для повышения уровня достоверности ранее выявленных пятен, а также для определения постоянных утечек, особое внимание уделяется добавлению новых снимков в существующую базу данных. В течение 2014–2015 г. более 5 000 новых изображений были добавлены в базу данных в качестве основных обновлений. База будет обновляться и далее, поскольку будут обследоваться новые районы и пересматриваться уже внесенные. Кроме того, компания «Airbus Defence and Space» намерена продолжать анализ снимков: объем обрабатываемого материала составит не менее 2 000 новых изображений в год. Снимки со спутника TerraSAR-X также эффективно используется для получения изображений тех районов земного шара, которые не покрываются радарной съемкой, они также оптимально подходят для проведения конкретных исследований по различным заказам.

Данные с мест утечек обычно связаны с множеством других геологических и геофизических данных, которые могут помочь в правильном определении потенциальных целей разведки. В частности, привлечение к анализу данных сейсморазведки выявило строгое соответствие между местами с достоверно подтвержденными пятнами и местами, имеющими определенные структурные особенности, включающие прямые признаки наличия углеводородов. Определение местоположения поверхностного пятна может внести большой вклад в процессы сейсмического прогнозирования. Таким образом можно корректировать планирование сейсмических профилей в соответствии с известными местами просачивания.

Геохимический отбор проб с поверхностных пятен может быть затруднен в случаях, если пятна появляются эпизодически или находятся под влиянием сильных течений. Радиолокационные изображения TerraSAR-X могут быть использованы при проведении геохимического отбора проб близко к реальному времени, быстрая постановка задач обеспечивает проведение съемки для определения слоев в максимально короткие сроки. Информация передается непосредственно командам по отбору проб на судах в зоне обследования. Такой комплексный подход повышает вероятность успешного осуществления программы отбора проб и становится особенно ценным в сочетании с использованием архивных данных о вероятных местах просачивания.

Экономичное ведение морского промысла
Большие расходы, связанные с ведением морского промысла, были и остаются насущной проблемой для нефтяных и газовых компаний. Безусловно, компании стремятся найти и использовать любые экономически эффективные рычаги, которые помогут сделать их работу более рациональной. Этим объясняется тот факт, что обнаружение морских нефтяных пятен с использованием спутников РСА становится основным признанным методом для снижения рисков при разведке морских пограничных бассейнов или при пересмотре ранее изученных районов.

Реальным примером могут послужить запланированные мероприятия по разведке Адриатического побережья Хорватии, лицензирование которых проводилось в последние годы. Сотрудниками компания «Airbus Defence and Space» совместно со специалистами исследований в сейсмической области компании «Spectrum Geo» был проведен анализ зависимости естественных утечек нефти, обнаруженных при помощи радиолокационных и оптических спутников в формате двухмерных сейсмических данных для разведки углеводородов в указанном районе Адриатического моря. Результаты показали строгую зависимость между точно установленным расположением пятен и мест, обладающих определенными структурными особенностями (данные были получены сейсморазведкой компании «Spectrum Geo» в двухмерном формате на шельфе Хорватии в 2013 г.). Совместное использование данных позволит поставить конкретные задачи при дальнейшем проведении разведочных работ.

В отдельном исследовании для одного из подразделений компании «Nalcor Oil&Energy» была проведена оценка перспективности шельфов Ньюфаундленда и Лабрадора. Данные о местах с обнаруженной нефтяной пленкой были использованы для определения направления исследований в этом регионе.

Мониторинг деятельности на морях и океанах
Спутниковые изображения являются мощным инструментом системного мониторинга. Это подтверждается недавними исследованиями с воздуха морской акватории вблизи Анголы. Исследования охватывали несколько тысяч квадратных километров с ежедневным сбором данных на протяжении 11 дней.

Целью исследований было получение изображений с использованием как радиолокационных, так и оптических данных для выявления всей деятельности в прибрежных водах, включая стационарные буровые вышки и суда, а также вспомогательные суда и танкеры. Нефтяные пятна были задокументированы и классифицированы. Как оптические, так и радиолокационные спутники использовались максимально для соответствующих погодных условий: радиолокационные спутники, в частности, использовались в условиях густой облачности, оптические спутники — для съемки с наибольшим разрешением при ясной погоде и хорошей видимости.

Оптические изображения, полученные со спутника Pléiades, использовались аналитиками для идентификации движения кораблей вокруг нефтедобывающих суден, а также для классификации танкеров, вспомогательных и буровых кораблей. Во время проведения исследования по снимкам, сделанным со спутника SPOT 6, было выявлено нефтяное пятно, протянувшееся к плавучему нефтекомплексу. Точная и систематическая съемка позволила выстроить курс и темп расширения пятна. На составленных картах показаны места нефтяных пятен и определены их характеристики.

Сочетание радиолокационных и оптических средств наблюдения оказалось особенно эффективным. Данные радиолокационных спутников, таких, например, как TerraSAR-X, работающий в режиме Wide ScanSAR (разрешение 40 м для изображения размером до 270 км на 200 км), являются эффективным средством для обнаружения утечек на больших площадях в открытом море. Как уже было упомянуто, при определении естественных утечек основным фактором обнаружения становится зеркальный эффект нефтяного пятна на поверхности воды, а волны гасятся при наличии нефти. Оптические системы обнаружения могут идентифицировать мельчайшие элементы с высоким разрешением.

Кроме того, объекты в открытом море и в прибрежной инфраструктуре уязвимы в случаях враждебных действий. Систематический спутниковый мониторинг позволяет следить за общей обстановкой. Нападения на морские объекты могут привести к утечке нефти из буровой установки, плавучего нефтекомплекса или платформы; могут представлять угрозу для персонала. Нападения влекут за собой — помимо реальной опасности — негативные экологические и коммерческие последствия.

Оригинал статьи опубликован в журнале “Земля из космоса”