Специалисты дивизиона «ТНГ-Групп» Холдинга «ТАГРАС» совместно с учеными Института геологии и нефтегазовых технологий и Института физики Казанского (Приволжского) федерального университета разработали уникальный аппаратно-программный комплекс сбора и обработки геолого-геофизической, геохимической и визуальной информации на основе беспилотных летательных аппаратов. Он позволит существенно повысить качество подготовительных работ по сейсморазведке, а также ускорить и удешевить их.
«Совместно с КФУ мы успешно осуществили ряд проектов в рамках постановления Правительства Российской Федерации №218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства». Когда у нас возникла идея создать геологоразведочный комплекс на основе беспилотника, мы обратились в КФУ. В результате вновь получили грант от правительства на совместные разработки», — рассказывает заместитель генерального директора по маркетингу ООО «ТНГ-Групп» Денис Кислер.По словам проректора по направлениям нефтегазовых технологий, природопользования и наук о Земле, директора Института геологии и нефтегазовых технологий (ИГиНГТ) КФУ Даниса Нургалиева, сегодня беспилотные системы активно начинают использоваться во всех областях геолого-геофизических исследований.
«Мы разработали геологоразведочный комплекс, состоящий из беспилотников, датчиков и софта, который предназначен для повышения эффективности сейсморазведочных работ, начиная с этапа их проектирования и заканчивая этапом сбора данных с установленных на местности сейсмических приборов и контроля за их работой».
Зачастую геологоразведочные работы проводятся на местности со сложным рельефом. Новая система сбора и обработки данных на основе беспилотника оснащена лидаром. Используя данные обработки лазерного сканирования, сейсморазведчики проектируют расположение профилей наблюдения таким образом, чтобы максимально увеличить помехоустойчивость и информативность съемки и тем самым повысить качество получаемого полевого материала. А от этого, в свою очередь, зависит качество прогноза наличия в земных недрах ловушек нефти или газа.
Совместная обработка данных лазерного сканирования и фотографирования местности позволяет решить часть экологических проблем. Так, например, в некоторых случаях при проведении сейсморазведочных работ проводится рубка просек для прохождения техники и прокладки кабелей. Имея точный план местности, можно оптимизировать систему профилей с минимальным воздействием на окружающую среду и без потери качества результатов работ. Также возможно получение дополнительной информации о территории, необходимой для интерпретации результатов сейсморазведки. Например, с помощью комплекса можно определять параметры магнитного поля, оценивать радиоактивность верхней части осадочного чехла. Все это позволяет существенно повысить информативность исследований и надежность прогнозирования нефтяных залежей на территории.
В состав комплекса входит беспилотное воздушное судно повышенной грузоподъемности, а также два измерительных блока. Блок геофизических датчиков состоит из магнитометра и гамма-спектрометра. Второй блок, блок оптико-спектральных датчиков, включает лазерный сканер (лидар), фотоаппарат и мультиспектральную камеру, которая может фиксировать поверхность земли в нескольких спектральных диапазонах.
«Нашими основными задачами были компоновка полезной нагрузки и оптимальное ее закрепление на платформе беспилотного воздушного судна, создание системы сбора, обработки и хранения данных, а также обеспечение передачи данных в режиме реального времени на базовую станцию, где происходит предварительная обработка получаемой информации», — рассказал один из разработчиков, старший преподаватель кафедры геофизики и геоинформационных технологий ИГиНГТ Виктор Косарев.По словам ученого, оптико-спектральный блок предназначен для создания цифровой модели рельефа. Она используется для проектирования оптимальной системы наблюдений — расположения на местности сейсмоприемников и источников упругих колебаний. По цифровым фотографиям можно создать ортофотоплан и цифровую модель местности.
«При помощи мультиспектральной камеры можно построить еще ряд карт, в том числе карту индекса (состояния) растительности. С помощью магнитометра мы можем получить карту магнитного поля, которая необходима геофизикам для прогнозирования разломов осадочного чехла и характера миграции углеводородов на территории при поисках залежей, а также контроля за разработкой нефтяных и газовых месторождений, если такая задача поставлена. Магнитометрия также позволяет картировать различные технические объекты, например, трубопроводы, которые могут создавать помехи при проведении геологоразведочных работ. Гамма-спектрометрия нужна для регистрации естественной гамма-активности, выявления разломов и картирования приповерхностных пород», — пояснил Виктор Косарев.Опытный образец геологоразведочного беспилотного комплекса испытан и готов к работе. Его полномасштабное использование «ТНГ-Групп» начнет в новом полевом сезоне.
СПРАВКА:
Казанский федеральный университет и ООО «ТНГ-Групп» в 2020 году получили государственную поддержку в рамках постановления №218 на создание системы сбора и обработки геолого-геофизической и визуальной информации на основе комплекса беспилотных воздушных судов для обеспечения высокого качества сейсморазведочных работ 3D в сложных геолого-геоморфологических условиях. Задачи «ТНГ-Групп» в проекте - выполнение части научно-исследовательских и конструкторских работ, подготовка производства к внедрению новой технологии: закупка оборудования, подготовка производственных мощностей, обучение специалистов.
С 2010 года в КФУ в рамках выполнения подобных проектов по заказу дивизиона «ТНГ-Групп» Холдинга «ТАГРАС» разработано, испытано и передано для внедрения в производство более 50 результатов НИОКР, включая опытные образцы, конструкторскую и программную документацию и методические разработки. Совместно, в рамках «Проекта 218», разработан ряд приборов и методик, некоторым из которых аналогов нет не только в Российской Федерации, но и за рубежом. В работе приняли участие и молодые специалисты (ученые, студенты, аспиранты) – более 150 человек. По результатам выполнения работ опубликовано свыше 90 статей в журналах, индексируемых в Scopus и WoS, получено свыше 20 охранных документов на результаты интеллектуальной деятельности.