Впечатляющие таймлапсы в сейсморазведке? По сути — да. 4D-мониторинг даёт понятие об изменениях свойств нефтегазовых месторождений во времени. Периодическая сейсмическая съёмка одного объекта позволяет отслеживать миграцию флюида, контролировать изменения пластовых параметров и корректировать стратегию разработки месторождения.

На суше для этого участки разрабатываемых месторождений исследуются по методике сейсморазведочных работ 3D с периодичностью от полугода до нескольких лет. Основной критерий качества сейсмического мониторинга шельфового месторождения в 4D тот же — повторяемость геометрии и параметров съёмки. Однако, как раз этого добиться на шельфе крайне сложно.

В первую очередь, потому что буксируемые по волнам приёмные устройства и источники сигнала сложно расположить в одном и том же месте. Так же, как идеально повторить раскладку донных станций. Последние постоянно поднимают-спускают для считывания записанных данных и подзарядки или замены батарей. Повторная расстановка регистрирующей аппаратуры при сегодняшних технологиях раскладки и подводного позиционирования может лишь приблизительно попадать на стартовые точки.

Как быть? ТНГ-Групп предлагает перманентную систему, аналогов которой в России не существует. Система 4D-сейсмического мониторинга шельфа подразумевает установку приёмных устройств на постоянной основе. Донные косы, обеспечивающие необходимое площадное покрытие, неглубоко прикапываются в придонные осадки наподобие коммуникационных кабелей. Это обеспечивает абсолютную повторяемость геометрии приёмной расстановки и защиту от движения торосов и стамух.

«За счёт стационарной раскладки на морском дне без необходимости подъёма для считывания данных и неизменности пунктов приёма обеспечивается достоверная картина динамики состояния коллектора, — комментирует начальник Научно-технического управления ТНГ-Групп Алик Имаев. — В составе системы используются молекулярно-электронные трёхкомпонентные сейсмические датчики с расширенным частотным диапазоном и высокой чувствительностью. Питание регистрирующих модулей осуществляется по оптоволокну (технология Power-over-Fiber). Инновационные решения обеспечивают высокую надёжность за счёт инертности волокна по отношению к воздействию морской воды и низкого уровня потерь мощности».

Технология более чувствительна к изменениям в волновом поле, связанным с разработкой залежи. Такой мониторинг позволит своевременно принимать наиболее эффективные решения, в том числе по увеличению нефтедобычи. Прототип сейсмической системы 4D-мониторинга шельфа, разрабатываемый в сотрудничестве с учёными МФТИ, планируется масштабировать для промышленного применения. Натурные испытания экспериментального образца сейсмической системы перманентного мониторинга в четырёх измерениях будут испытаны на месторождениях России.

«Использование донных кабельных систем имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с буксируемыми косами или автономными донными станциями, — отметил главный геолог НТУ Владимир Баженов. — Это идеальная повторяемость геометрии приёмной системы за счет её стационарной раскладки на морском дне без необходимости подъёма для считывания данных; получение данных в реальном времени с возможностью контроля качества; получение данных более высокого качества, что существенно влияет на достоверность создаваемых геологических моделей; значительная экономия финансов в долгосрочной перспективе за счет снижения затрат на проведение повторных съёмок».

Отсутствие достоверной информации о динамике изменения пластовых параметров месторождения зачастую не позволяет принимать адекватные своевременные технологические решения для повышения коэффициента извлечения нефти. Перманентный сейсмический мониторинг позволит получать информацию о процессах, происходящих в пласте при разработке месторождения.

Сейсморазведку и интерпретацию различий между сейсмическими данными, полученными в разные моменты времени, можно вести многократно. Постоянные системы мониторинга наряду с активной сейсморазведкой позволят использовать и весь арсенал методов пассивной сейсмики, основанной на изучении микросейсмических колебаний.

Кроме того, заложенная в системе возможность гидроакустического мониторинга позволяет вести контроль безопасности подводной добывающей инфраструктуры. Косвенным результатом тщательных многократных съёмок станет также выявление дополнительных перспективных для добычи участков месторождения.

Активность добывающих компаний в использовании сейсмического 4D-мониторинга морских месторождений в мире неизменно растёт с начала двухтысячных годов. В России же такие исследования пока известны лишь на Астохском месторождении шельфа Сахалина.