Проекты участвующие в программе

Особое внимание уделяется проблеме, возникающей при упрощённом допущении об изотропных упругих свойствах глин. Такое упрощение приводит к занижению анизотропии, вследствие чего при подборе модели в неё искусственно вводятся дополнительные трещины, которыев реальности отсутствуют. На основе результатов, связанных с ошибочным определением зон повышенной трещиноватости, можно сделать ошибочное заключение о безопасности и эффективности освоения и разработки месторождений углеводородов.

Помимо этого, внесение в модель несуществующих элементов может привести к неверным результатам прогноза изменения эффективных физических свойств при моделировании различных сценариев изменения параметров микроструктуры породы при воздействии на нее. В проекте планируется адаптировать разработанный раннее гибридный программный комплекс (Python+Fortran) для хадумитов и других коллекторов с повышенным содержанием глинистых минералов, провести численное моделирование и верификацию полученных теоретических результатов на экспериментальных данных.

Особый интерес при этом представляет верхнепермско-нижнетриасовый интервал (260-246 млн лет назад), включающий границу перми и триаса. С одной стороны, он связан с переходом от суперхрона обратной полярности Киама к гиперзоне переменной полярности Иллавара, с другой – с актуальнойпроблемой корреляции морских и континентальных отложений на границе пермской и триасовой систем. Существующие глобальные корреляции [Gradsteinetal., 2020] предполагают наличие значительного перерыва в осадконакоплении на границе перми и триаса на Русской плите. Однакобиостратиграфические [Голубев, 2012; Голубев и др., 2016] и геохронологические [Davydovetal., 2020] данные свидетельствуют об отсутствии значимого стратиграфического перерыва. В связи с этим, получение новых детальных магнитостратиграфических данных имеет ключевое значение для уточнения строения пермско-триасового осадочного комплекса Русской плиты и его корреляции с Глобальной шкалой магнитной полярности.

В проекте ставится задача развития и применения методик исследования медленных длительных смещений, происходящих на больших территориях, методами спутниковой радарной интерферометрии (InSAR/РСА).В проекте будут применяться методы устойчивых отражателей, основанные на анализе длинных серий спутниковых радарных снимков. Они позволяют определять средние скорости смещений земной поверхности на обширных территориях с точностью в первые мм/год и с высоким пространственным разрешением (например, [Ferretti, 2014]). Однако, реализация такого подхода в климатических условиях нашей страны связана с серьёзными методологическими проблемами. Необходимо модифицировать процедуры обработки радарных снимков так, чтобы снизить влияние областей, где снежный покров зимой и густая растительность летом, а также атмосферные процессы приводят к декорреляции (потере сходства) последовательных радарных снимков. Кроме того, в методах устойчивых отражателей, таких как PSInSAR [Ferrettietal., 2001] и StamPS [Hooperetal., 2004], в методе малых базовых линий SBAS [Berardinoetal., 2002] и точечных целей IPTA[Wegmülleretal., 2004], применяются различные подходы к выделению устойчиво отражающих объектов. Выбор метода или комплекса методов, построение оптимального для данных условий съемки и для данной территории процесса обработки, включая методы фильтрации помех, исключения влияния атмосферы, выбор метода развертки фазы и многое другое критически влияют на возможность получения устойчивых результатов.

Тестирование методов будет выполняться на примере городских территорийна основе комплексного применения современных методов спутниковой радарной интерферометрии, хотя те же подходы будут применимы к сейсмическим и вулканическим областям, оползневым склонам, областям разработки рудных и нефтегазовых месторождений. На городских территориях деформации возникают в результате действия различных процессов (карстовые явления, вымывание и уплотнение грунтов, прорыв грунта в подземные коммуникации, оползневые процессы). Мониторинг таких оседаний обычно не проводится, хотя, например, в Москве имели место случаи проседания и даже разрушения зданий из-за действия этихпроцессов. За оседаниями, возникающими в процессе строительства, всегда ведется контроль традиционными геодезическими методами, которые выполняются по системе реперных точек на относительно небольших территориях. После окончания строительства мониторинг через некоторое время прекращается, поскольку вести измерения на всех построенных объектах даже в течение 2–3 лет практически невозможно.

Целью проектаявляется разработка и апробация комплексной методики совместного применения методов устойчивых отражателей (PSInSAR, SBAS и др.) иметода суммирования интерферограмм(StackingInSAR) для построения непрерывных полей смещений земной поверхности. В рамках проекта планируется провести сравнительный анализ эффективности этих методов в различных климатических условиях, разработать и реализовать схему их комплексирования для преодоления индивидуальных ограничений каждого метода. Также будут разработаны методы оценки трех компонент вектора смещений (на север, восток и по вертикали) по данным о смещениях в направлении на спутник(LOS —lineofsight), которые поставляет спутниковая радарная интерферометрия. Для этого будет использоваться съемка с одной или двух орбит и соответствующие численные модели. Будут совершенствоваться методы расчета поправок за влияние атмосферы по данным сервиса GACOS.

Ожидается, что реализация проекта позволит разработать и опробовать системунепрерывного мониторинга смещений земной поверхности на крупных городских агломерациях. Эта же система будет применима для мониторинга медленных длительных смещений, связанных с различными природными и техногенными процессами, что важно для многих областей геофизики и геодинамики.Тестирование методов будет проводиться по снимкам территории Москвы и других городов, где могут быть зафиксированы существенные смещения земной поверхности.

Вопрос о наличии или отсутствии масштабирования характеристик пред-вестниковых аномалий актуален как для физики сейсмического режима, так и для проблемы обоснованного переноса разработанных для тектонической сейсмичности прогностических алгоритмов на более низкие масштабы техногенной сейсмичности. Изучение связи особенностей постсейсмических деформаций с особенностями афтершоковой активности представляется актуальным для проблемы мониторинга афтершоковой опасности после сильных землетрясений, а также может быть востребовано при решении геодинамических задач в очаговых областях сильных землетрясений.

Проект будет выполняться как с использованием комплекса программного обеспечения, включающего разработанные ранее Исполнителем программные пакеты, так и с помощью новых программных модулей, разрабатываемых в ходе выполнения проекта. При выполнении проекта планируется использовать как натурные данные из открытых источников, (каталоги землетрясений, временные ряды ГНСС, расчетные приливные вариации ускорения силы тяжести, и др.), так и с привлечением данных лаборатор-ных исследований в ЦКП ИФЗ РАН, проведение которых стоит в плане ра-бот по теме «Закономерности разрушения горных пород в лабораторных экспериментах применительно к задачам физики сейсмического процесса» госзадания ИФЗ РАН.

Существует два основных способа создания сланцевой нефти – деструктивная дистилляция (сначала сланец поднимают на поверхность и там уже в специальных установках подвергают действию температур) и дистилляция в пласте. Первый метод является нецелесообразным из-за необходимости подъема породы на поверхность (однако как раз он в основном и тестируется в мире), а второй при реализации способен значительно увеличить запасы нефти, так как направлен на большие площади. Нефтематеринские породы практически не проницаемы и для того, чтобы обеспечить поступление горячей воды и ее распространение по латерали, нужное для прогрева и образования сланцевой нефти, используются методы гидроразрыва пласта, который осуществляется через нагнетательные скважины. Сланцевая нефть постепенно образуется в полученном пространстве и откачивается через добывающие скважины вместе с водой.

Как правило, высокоуглеродистые формации имеют сложное и изменчивое по составу и типу пород строение, соответственно и различные упруго-прочностные и геомеханические свойства. Также на эти свойства не исключено влияние высоких температур. Поэтому для добычи сланцевой нефти необходимо заранее детально проанализировать встречающиеся в разрезе породы, их свойства до термального воздействия и после.

В российских нефтегазоносных бассейнах есть множество нефтематеринских пород, которые еще не достигли нефтяного окна, то есть являются не зрелыми и не генерируют нефть, однако имеют высокий генерационный потенциал. Из-за того, что промышленного интереса к этим породам пока что нет, то для них не проводилось подробных исследований, которые нужны для добычи из них сланцевой нефти.

Одной из таких формаций является глинисто-кремнисто-карбонатная высокоуглеродистая доманиковая формация, количество органического вещества в которой может достигать 35%. В рамках данного проекта разрез доманиковой ВУФ будет детально проанализирован, полученная классификация пород с геомеханическими свойствамипозволит оценить перспективы добычи из нее сланцевой нефтии проведения ГРП в этих породах. Также коллективом геохимиков МГУ на данных отложениях будут проводиться исследования по определению необходимых температур для образования синтетической нефти, что позволит полностью промоделировать получение сланцевой нефти.