Геологоразведка «зеленеет»

Уже год мировая экономика живет в условиях низких цен на нефть. Российские нефтегазовые компании и ранее испытывали жесткое конкурентное давление со стороны стран, где добыча нефти не сопряжена со столькими сложностями благодаря лучшим климатическим и геологическим условиям. России нужны новые, эффективные месторождения, поэтому для нашей страны особую роль приобретает геологоразведка, методы и аппаратные решения которой также должны отвечать современным условиям: быть дешевле и безопаснее, в том числе в экологическом плане.

Основными методами поиска новых месторождений остаются сейсморазведка и разведочное бурение. Эти технологии требуют большой подготовительной работы, в том числе довольно масштабной вырубки леса.

Схема, по которой в основном работают сейчас в России, выглядит так: для размещения пунктов возбуждения и регистрации данных через лес ручным способом прокладываются просеки шириной не менее 4 метров. Параллельно друг другу прорубаются просеки под линии возбуждения сигнала, по всей длине которых с определенным интервалом бурятся скважины для взрывных источников; перпендикулярно линиям возбуждения прорубаются другие просеки, по которым с помощью вездеходов прокладывается кабель с геофонами.

В результате таких работ с высоты лес становится похож на шахматную доску с линиями разделения шириной 4-5 метров. На проектах 3D, когда приемники расставлены по площади, в среднем вырубается от 2 до 5 тыс. погонных километров сейсмопрофилей (более 80 000 куб м леса).

Помимо очевидного экологического ущерба эта технология также связана с повышенной травмоопасностью, а также требует больших финансовых расходов. Для того чтобы выполнить все условия нефтяников в короткий зимний полевой сезон, сейсморазведочные компании вынуждены существенно увеличивать количество бригад, техники и, соответственно, всю инфраструктуру разведочных партий. Численность работников сейсмопартий достигает 300 человек и более.

Сократить расходы и в разы уменьшить вырубку леса можно, если прокладывать сейсмопрофили меньшей ширины. Однако в российских условиях это требует внедрения новых технологий, поскольку существующие устарели, а буровые станки обладают внушительными габаритами и для их размещения и обслуживания требуется широкие просеки.

За разработку новой природосберегающей технологии, которая позволит сократить количество вырубаемой древесины, а также существенно снизить затраты и численность персонала, занятого прокладкой профилей, взялась компания ГЕОТЕК. Заказчиком работ выступала компания ООО «Газпромнефть-Восток».

Технология получила название «Зеленая сейсмика» и предусматривала бескабельные приемники сигнала. Благодаря этому стало возможно использовать для их установки легкие вездеходы, которые способны двигаться по просекам шириной в 2,5 метра. В прошлом году компания провела опытно-методические работы по обновленной технологии «Зеленая сейсмика 2.0». По этой технологии уменьшается не только ширина приемных линий, но и перпендикулярные им просеки под линии возбуждения.

Преимущества «Зеленой сейсмики 2.0»состоят не только в меньшей площади вырубленного леса, но и в том, что просеки не обязательно должны быть прямыми – их можно прокладывать в обход крупных деревьев. Такой способ движения в плане часто имеет форму «змейки» и за схожесть с движением лыжника с горы получил название «слалом». Благодаря такому подходу вырубается минимальное количество ценной древесины.

Однако эти работы требуют современного цифрового оборудования, точной цифровой модели рельефа (ЦМР) и данных воздушно-лазерного сканирования (ВЛС). Для эффективного решения задачи и соблюдения законодательства по использованию леса формируется план с точным местоположением ствола каждого взрослого дерева с определением его толщины. На основе этого плана проектируется схема сейсмопрофилей шириной в 2,5 метра с минимальной валкой деревьев и наименьшим отклонением маршрута от оси профиля.

Прокладка профилей осуществляется уже не вручную бензопилами, а с помощью специальной машины – мульчера, который может работать даже автономно, по цифровой модели рельефа и GPS треку.

В прошлом году новая технология прошла испытания на Западно-Лугинецком проекте в Томской области. В ходе опытно-методических работ использовался мульчер и буровые станки в автономном режиме с использованием GPS без традиционного топографо-геодезического обеспечения. Результаты испытаний показали успешность технологии, и в новом сезоне 2020/2021 года началось ее опытно-производственное внедрение на лицензионном участке Салымский-5.

Для проектирования маршрутов в наличии имеются материалы воздушного лазерного сканирования со средним расстоянием между точками сканирования 0,5 метра и цифровой аэрофотосъемки с пространственным разрешением 14 см на пиксель. Эти материалы достаточно детальные, однако плотность сканирования не позволяет определять толщину каждого дерева. Поэтому специалистам пришлось разработать новый алгоритм автоматизированного определения толщины стволов деревьев по данным такого разрешения.

Важно отметить, что прокладка профиля с учетом обхода деревьев толщиной более 30 см практически до нуля минимизирует негативное экологическое воздействие, поскольку ширина вырубленных просек не превышает, а зачастую даже меньше расстояния между соседними деревьями. Зимняя технология работ позволяет избежать повреждения напочвенного покрова и почвы, что позволит исключить необходимость проведения рекультивации земель. Кроме того, отработанные профили могут быть использованы в пожароопасный сезон для переброски пожарной техники к местам возникновения пожаров.

Помимо снижения экологического воздействия, технологии «Зеленой сейсмики 2.0» позволяют снизить риск травмы, ведь многие процессы автоматизированы, а также существенно сократить расходы за счет уменьшения числа сотрудников, непосредственно задействованных в прокладке сейсмопрофилей.

«Зеленые технологии» часто обвиняют в том, что переход на них экономически невыгоден. Но пример проекта «Зеленая сейсмика» показывает, что передовые технологии позволяют минимизировать экологический вред, при этом эффективность работ и экономическая отдача только возрастают.

Владимир Толкачев, президент ПАО «ГЕОТЕК Сейсморазведка»