Анализ взаимосвязи глубинного теплового поля с приповерхностным температурным Димитровского нефтегазового месторождения Дагестана

На месторождениях углеводородов происходят процессы, сопровождающиеся выделением тепла в залежи, над ней или перераспределением теплового потока. Эти процессы вызывают образование повышенного теплового потока, что ведет к формированию температурных аномалий в недрах и на поверхности Земли. Изучение теплового поля в лаборатории проводится на нескольких уровнях: глубинного теплового поля по данным глубоких скважин, приповерхностного температурного поля на основе космических снимков NOAA и данных приповерхностной геотерморазведки.
Дагестан является уникальной геофизической лабораторией и представляет интерес для геотермических исследований. Одной из таких территорий является Димитровская площадь, расположенная между Махачкалой и Избербашем. На площади имеется нефтегазовое месторождение, пробурено много глубоких скважин, постоянно проводятся исследовательские работы.
Мониторинговые задачи, решаемые нашей лабораторией, основываются на следующих данных:
• данные геофизических исследований глубоких скважин,
• геотермические исследования скважин малой глубины (до 50 м),
• приповерхностная геотерморазведка (до 3 м),
• космические снимки в ИК–диапазоне.
Существующие данные по геофизическим исследованиям скважин, хорошая геологическая изученность региона дает нам полную картину глубинных тепловых полей с учетом геолого-тектонической структуры. Для предварительного изучения были выбраны три скважины D44, D15 и D22, расположенные на одном субширотном профиле. Для данных скважин были построены геологические профили.
Изотермы, построеные по этим скважинам, показывают взаимосвязь глубинного теплового поля с геологической структурой и особенностями местности. Вертикальный срез теплового поля по этим скважинам показывает увеличение температуры над разломной зоной (скв. D15) и охлаждающее влияние Каспийского моря вблизи скв. D22.
Экспедиционные работы по приповерхностной тепловой съемке проводятся, начиная с 2001 года. Согласно маршрутной карте бурятся скважины и проводятся комплексные измерения температур на глубинах 1, 2, 3 м и в поверхностном слое почвы. При выборе точек для бурения учитывались результаты геологических исследований предыдущих лет площадей Димитровского месторождения и месторождения Ачису, проведённых с широким использованием скважин глубиной до 2,5 км.
В результате обработки полученных результатов приповерхностной геотерморазведки с помощью разработанных в лаборатории ГИС-технологий были получены цветные изображения распределения температур на глубинах 1, 2, 3 метров.
В результате анализа полученных тепловых картин были условно выделены тепловые аномалии I и II как продуктивные нефтегазоносные участки. Оба участка продуктивности имеют ширину 900 м при протяженности более 4 км тепловой аномалии I и порядка 3 км аномалии II. Так, из 72 км² исследованной площади продуктивными оказываются более 10% этой площади. Обе тепловые аномалии расположены на участке (с хорошим дорожным покрытием), являющимся как бы южным продолжением известного Димитровского нефтегазоносного месторождения.
Следующим шагом исследования теплового поля является сравнение результатов обработки данных геофизических исследований глубоких скважин и данных приповерхностной термосъемки с данными дистанционного зондирования (ДДЗ). Разработанная технология интеграции разнородных данных в цифровую 3D-модель Димитровской площади позволяет решать эту задачу.
Данными дистанционного зондирования являются космические снимки NOAA, полученные от Института космических исследований. В лаборатории создана база данных, в которой собраны космические снимки за период 1996-2005 гг. Процесс преобразования дистанционных данных в формат PNT автоматизирован и состоит из следующих этапов: обработка снимка с целью восстановления температуры поверхности (программа AVHRR), трансформация изображения в заданную географическую проекцию (программа GREF), формирование PNT-файла. Первые два этапа выполняются с помощью программного обеспечения, разработанного в лаборатории поддержки космического мониторинга ИКИ РАН. Для преобразования обработанного изображения в PNT-формат используется специальная программа, исходными данными для которой являются файл географической привязки 3D-модели, растровый файл обработанного космического снимка и файл географической привязки космического изображения. Данная программа кроме преобразования позволяет еще проводить коррекцию полученного PNT-файла для повышения точности отображения данных.
Использование дистанционных методов зондирования позволяет охватывать большую территорию, прослеживать динамику развития температурного поля. Изучение данных по глубокому бурению с использованием ДДЗ помогает более полно отобразить корреляцию глубинных и приповерхностных температурных полей.