Дистанционные методы поисков месторождений нефти и газа на морских акваториях

Дистанционные методы  
поисков месторождений нефти и газа  
на морских акваториях

(под редакцией Г.Г. Райкунова)

Денисов Ю.В., Райкунов Г.Г.,  
Трофимов Д.М. Шуваева М.К. 

Инфра-Инженерия 
Москва 
2017

УДК 622.323.002.5
ББК 33.131я73
Д33

Денисов Ю.В., Райкунов Г.Г., Трофимов Д.М., Шуваева М.К. 
Д33 
Дистанционные методы поисков месторождений нефти и газа на морских 
                акваториях. – М.:Инфра-Инженерия, 2017. – 68 с.

ISBN 978-5-9729-0159-3

Представлены и проанализированы методы дистанционного зондирования, разработанные в западных государственных и частных компаниях, а также советскими 
специалистами во второй половине прошлого века, для поисков нефти и газа в пределах морей и океанов, в том числе совершенно неизученных территорий. 
Повышенный интерес к геолого-разведочным работам на акваториях мирового 
океана определяется тем, что их ресурсы существенно превышают оставшиеся на 
континентах, величина которых постоянно сокращается. Кроме того, эти работы в условиях слабой геологической изученности этих территорий являются высокозатратными, а использование дистанционного зондирования обеспечивает значительную 
экономию средств и более целенаправленные поиски месторождений углеводородов. 
В публикации дается краткое обозрение методов и методики работ, полученных результатов и оценки их экономической значимости. Она может представлять интерес 
для сотрудников госслужб, курирующих нефтегазопоисковые работы, специалистов 
нефтяных и газовых компаний, а также для студентов геологических вузов.

© Денисов Ю.В., Райкунов Г.Г., Трофимов Д.М., Шуваева М.К., 2017 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2017

ISBN 978-5-9729-0159-3

Введение

Постоянно нарастающий интерес во всем мире к поискам углеводородов на морских и океанских акваториях, частично связанный с 
исчерпанием месторождений на суше, и ограниченные возможности 
полноценного использования некоторых традиционных методов геолого -разведочных работ свелись к дорогостоящим методам сейсморазведки и бурению. Эта ситуация определяет необходимость привлечения новых методов исследований, к которым, в частности, относится 
дистанционное зондирование. Целесообразность его практического 
применения диктуется необходимостью повышения достоверности 
и результативности поисковых работ, так как в условиях отсутствия 
априорной геологической информации на акваториях, региональная 
и поисковая сейсморазведка в значительной степени ведется вслепую. 
Это приводит к существенным затратам средств, тратящихся впустую. 

Россия является страной, обладающей наиболее обширной перспективной в нефтегазоносном отношении морской периферией. 
Площадь континентального шельфа составляет 6,2 млн. км², при этом 
4,2 млн. км² находятся в пределах исключительной экономической 
зоны, что составляет 21% площади шельфа Мирового океана.

Сумма всех расходов в России на геолого - разведочные работы на 
шельфе не может быть скомпенсирована добычей нефти и газа даже в 
ближайшие годы. Следовательно, их поиски проводятся на дальнюю 
перспективу и почему бы при этом не использовать новые малозатратные методы дистанционного зондирования, доказавшие свою эффективность в зарубежных странах, в первую очередь, в США, Канаде, Норвегии и Великобритании.

Введение

Дистанционные методы поисков месторождений нефти и газа на морских акваториях

По результатам проведенных геологоразведочных работ запасы 
шельфа Северного Ледовитого океана составляют 25% от общемировых. 
Ресурсы только в прибрежной части России составляют 1/4 по нефти и 
1/2 по газу от всех запасов. В настоящее время их изучение проводится 
в Баренцевом, Карском, Охотском, Балтийском, Черном и Каспийском 
морях, а также на Тихоокеанском побережье Сахалина и Камчатки. Их 
изученность не превышает 7% в сравнении с 50% суши [1,2,3].

Масштабные поисковые работы на шельфе России начались в конце ХХ века и увенчались открытием двух крупных месторождений: 
Штокмановского (1988 г.) и Приразломного (1989 г.) на севере и началом промышленной добычи на Сахалине (с 1998 г.). К 2013 году на 
шельфе арктических морей было открыто 18 месторождений и 12 – на 
дальневосточном шельфе [1,2,3]. Необходимо подчеркнуть, что стоимость углеводородов на море обходится в 3 раза дороже, чем на суше.

В СССР основоположниками исследований шельфа были отечественные специалисты Лаборатории аэрометодов, развивавшие во 
второй половине прошлого века аэросъемки морского дна с целью геологического картирования [4]. Бурное развитие технических средств 
дистанционного зондирования, особенно в зарубежных странах, существенно расширило диапазон их возможностей на основе использования съемок из космоса и привело к открытию многих месторождений нефти и газа.

В развитии данного направления поисковых работ отмечаются два 
этапа, связанные уровнем используемых технических средств. Первый охватывал вторую половину прошлого столетия и в основном базировался на аэросъемках акваторий в черно-белом варианте. В этот 
период времени большой вклад в геологическое изучение внутренних 
морей и побережий океанов был сделан отечественными специалистами из Лаборатории аэрометодов, однако эти методы не были ориентированы на поиски углеводородов [4,5,6]. Были начаты дистанционные исследования в ограниченных масштабах и за рубежом [7,8,9].

На втором этапе, преимущественно в 2000-х годах основная роль 
перешла к космическим методам при экспериментальном и опытно-ме

тодическом участии специализированных самолетов – лабораторий. 
Активизация использования съемок из космоса для поисков углеводородов была также обусловлена тенденцией сокращения запасов нефти 
и газа на суше и увеличением их потребления в мире. Этому способствовало бурное развитие высокотехнологического дистанционного 
зондирования, предназначавшегося, в первую очередь, для ведения 
космической разведки и апробированного в условиях Мирового океана.

Однако обобщения и оценки всех используемых в последнее время 
методов и методики поисковых работ на шельфе в опубликованной 
литературе не было замечено, что показывает отсутствие интереса 
к ним у отечественных специалистов или реальную опору только на 
высокозатратную и не всегда эффективную сейсморазведку.

В связи с этим, в компании «Ресенойл» была сделана попытка 
обобщить и проанализировать накопленные к настоящему времени 
результаты практического использования методов дистанционного 
зондирования с целью повышения геологической и экономической 
эффективности освоения недр морей и океанов. 

Основа работы сконцентрирована в двух разделах 1 и 2. Первый 
раздел освещает современные достижения дистанционных автоматизированных технологий, используемых и апробированных при 
поисках углеводородов  зарубежными компаниями на акваториях 
Мирового океана. Следствием их проведения являются десятки открытых месторождений нефти и газа. Второй раздел основан на аэрофотосъемках на Черном и Каспийском морях и у побережья Сахалина, проведенных под руководством В.В. Шаркова [4,5]. Он дополнен 
результатами дешифрирования структурных форм осадочного чехла, 
выполненного авторами обзора.

Предлагаемый читателям краткий обзор может представлять интерес для российских нефтегазовых компаний, работающих на шельфах Арктики, Тихого океана, Каспийского и Черного морей, а также 
государственных структур и, в первую очередь, Министерства природных ресурсов, занимающихся оценкой потенциала нефтегазоносности недр России.

Введение

Дистанционные методы поисков месторождений нефти и газа на морских акваториях

I. ДИСТАНЦИОННОЕ ИЗУЧЕНИЕ 
ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ 
АКВАТОРИЙ

Также как поисковые работы на континенте, поиски на шельфе в 
России ведутся в последовательности от выявления ловушек углеводородов к оценке их нефтегазоносности. Чтобы не покрывать сейсморазведкой совершенно не изученные площади акваторий, зарубежные 
компании поиски начинают с выявления конкретных признаков наличия углеводородов на исследуемых участках, а затем принимают 
решение о дорогостоящих геофизических работах и бурении для 
установления их структурной локализации или выявления ловушек 
углеводородов и подготовке места заложения первой поисковой скважины. Тем не менее, в арсенале средств дистанционного зондирования имеются методы поисков ловушек углеводородов до проведения 
сейсморазведки.

В двухтысячных годах в зарубежных компаниях получили развитие космические методы оценки нефтегазоносности, как для выявленных ловушек, так и для независимого прогноза участков недр. 
Они отталкивались от первых экспериментов, проведенных с помощью аэро- и наземных и подводных видов съемок [4-33].

Значимость геологического зондирования из космоса определяется 
их широкой площадью охвата Мирового океана, а для радиолокационной съемки -  всепогодностью. В условиях абсолютной геологической 
неизученности даже шельфовых зон представляется возможным оперативно и с небольшими затратами получать сведения о потенциальной 

I. Дистанционное изучение перспектив нефтегазоносности акваторий
нефтегазоносности конкретных участков недр (рис. 1), а не покрывать 
плотной сеткой сейсмопрофилей весь лицензионный участок.

Рис.1. Установленные радиолокационной съемкой разновременные пленки нефти,  
получаемые из одного источника

Дистанционные методы дают возможность устанавливать три вида 
выходов углеводородов из месторождений нефти и газа на суше и море:

- просачивание нефти и газа по сети разрывных нарушений из нефтегазоносных ловушек и находящих относительно устойчивое отражение в течение длительного времени на водных поверхностях (рис. 2);

- продолжительная разгрузка газа из газосодержащих осадков 
(рис. 3);

- локализованные выходы газа и нефти, приуроченные к подводным вулканам и грифонам (рис. 4).

Дистанционные методы поисков месторождений нефти и газа на морских акваториях

а) Утечки и просачивания 
углеводородов на водной по- 
верхности по данным радиолокационной съемки, приуроченные к зоне трещиноватости.

б) Модель просачивания нефти по 
разрывному нарушению с формированием пленок и скоплений нефти 
на водной поверхности по данным 
радиолокационной съемки.

в) Просачивание нефти вдоль побережья Калифорнии 
(Тихий океан) и их пространственная связь с разрывными нарушениями и антиклинальными структурами.

Рис. 2. Просачивание углеводородов по сети разрывных нарушений

I. Дистанционное изучение перспектив нефтегазоносности акваторий

Рис.3. Месторождение нефти Каньон Миссисипи,  
открытое в 2016 году по результатам дистанционного зондирования 
А – расположение скважин и нефтяные блины, В – временной разрез

Дистанционные методы поисков месторождений нефти и газа на морских акваториях

Рис.4. Просачивание углеводородов, установленное по снимкам с радиолокационных 
спутников Radarsat и Envisat на фоне батиметрических карт

Естественное просачивание нефти или газа на шельфе обнаруживается благодаря регулярному дистанционному наблюдению за потенциально перспективными районами [24,25,26,29,30,31]. Впервые так 
были обнаружены по космическим снимкам на морской поверхности 
газовые пузыри и тонкие масляные пленки в Мексиканском заливе 
(рис. 5, из архива НАСА).