Введение
Глава 1. Обзор.
1.1 Использование ДЗЗ для изучения геологических процессов 7
1.2 Принципы получения радиолокационного изображения 10
1.3 Использование радарных данных для оценки смещения земной поверхности 20
1.4 Применение DInSAR на объектах нефтегазовой промышленности в России 23
Глава 2. Геолого-геофизическая характеристика территории исследования.
2.1 Физико-географическое описание 26
2.3 Литолого-стратиграфическое описание 28
2.4 Тектоника 30
2.5 Нефтеносность 36
Глава 3. Материалы и методы исследования.
3.1 Спутник ALOS PALSAR 38
3.2 Программный комплекс ENVI 5.0 41
3.3 Алгоритмы обработки радарных данных в ПО ENVISARScape 44
3.3.1 Характеристика входных данных 44
3.3.2. Выбор пар и серий снимков для обработки 46
3.3.3 Алгоритм обработки снимков 48
Глава 4. Результаты интерферометрической обработки данных 55
Заключение
Список использованных источников
Целью работы является построение карты смещений методом радиолокационной интерферометрии в ПО ENVI для оценки смещений земной поверхности в пределах Бадьюского месторождения расположенное на Средне-Бадьюской площади на территории Усинского района Республики Коми.
Для достижения цели были выполнены следующие задачи:
■ проведен поиск информационных источников по теме исследования;
■ получены радиолокационные снимки для территории исследования;
■ собран геолого-геофизический материал для территории исследования;
■ проведена попарная обработка радиолакационных снимков для получения цифровой модели рельефа и карт смещений земной поверхности;
■ проведена интерпретация полученных результатов Актуальность:
Актуальность темы исследования продиктована необходимостью оперативного и качественного выявления опасных деформаций земной поверхности и недр на месторождениях нефти и газа, обусловленных возросшей интенсивностью их разработки, сопровождающихся нередко природными и техногенными чрезвычайными ситуациями, наносящими существенный ущерб как окружающей среде, так и объектам жизнедеятельности людей.
Интенсивная добыча нефти на Средне-Бадьюской площади привела к активным вертикальным деформационным процессам земной поверхности. Метод нивелирования дает весьма ценную информацию, но требует значительных финансовых затрат. Кроме того, такой подход позволяет получать величины смещений лишь в точках установки реперов, что недостаточно для получения целостной картины. В последние годы все большее признание получает альтернативный метод определения оценок смещений поверхности, известный как дифференциальная интерферометрия изображений, полученных радиолокаторами с синтезированной апертурой антенны. Эффективность метода обусловлена способностью получать площадные распределения оценок вертикальных и плановых смещений поверхности, а так же независимостью получения SAR-снимков (Synthetic Aperture Radar) от погодных условий. Известны успешные проекты с использованием интерферометрии для обнаружения просадок грунтов в районах угольных шахт, крупных мегаполисов Европы, на территории нефтяных месторождений, мониторинга обширных оползней, зон землетрясений и др.
Для обеспечения геодинамической безопасности от влияния разработки недр на природную геоэкологическую среду, промышленные и гражданские сооружения, попадающие в площадь нефтедобывающих месторождений, проводятся работы по мониторингу земной поверхности. Для решения таких задач на территории лицензионных участков создаются геодинамические полигоны, состоящие из множества глубинных реперов. На основе анализа и интерпретации результатов комплекса высокоточных геодезических измерений на пунктах геодинамического полигона строятся картосхемы формирующейся мульды оседания. Для наблюдения за динамикой мульды оседания, образующейся в результате извлечения углеводородов, измерения необходимо проводить ежегодно, а для некоторых областей месторождения несколько раз в год. К тому же такой подход позволяет получать величины смещений лишь в точках установки реперов, что зачастую недостаточно для построения площадного покрытия.
Данное исследование посвящено выявлению признаков таких смещений по архивным данным методом радиолокационной интерферометрии.
Использование спутниковой радарной съемки позволяет практическими измерениями получить точную картину смещений земной поверхности и таким образом подтвердить и существенно уточнить расчетные ожидаемые параметры сдвижения массива пород и земной поверхности, возникающего при разработке месторождения. Использование навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС, GPS) дает возможность верифицировать радарные данные, а совместно с космической радарной съемкой позволяет с точностью до нескольких миллиметров получать все три координаты любой точки земной поверхности на месторождении в реальном времени. Такая технология выполнения наблюдений для решения маркшейдерских задач на нефтегазовых месторождениях имеет преимущество по сравнению с традиционными геодезическими решениями как по быстроте получения результата, так и по стоимости.
Полагаясь на то, что любые исследования с использованием радарных данных остаются экспериментальными, главным образом ввиду пространственной и временной декорреляции (универсальных способов снижения которых не существует), положительные результаты были достигнуты: серия карт смещений, полученная для территории Средне-Бадьюской площади, показывает перспективность мониторинга нефтедобывающих районов по данным радиолокационного зондирования.
Также установлено, что метод радарной интерферометрии позволяет выявлять величины смещений больших площадей техногенно нагруженных территорий с точностью, не уступающей традиционным геодезическим методам. Кроме того, геодезический подход позволяет получать величины смещений лишь в точках установки реперов, что недостаточно для получения целостной картины.
Учитывая тот факт, что данные радиолокационной съемки становятся все более доступными, их характеристики улучшаются, а методы интерферометрической обработки непрерывно совершенствуются, можно полагать, что мониторинг смещений земной поверхности по данным космических радарных съемок в ближайшее время станет одной из основных технологий прогнозирования и предотвращения техногенноприродных ЧП.
