Мониторинг деформации грунта в нефтегазовой отрасли

Мы используем спутниковый InSAR для мониторинга движений грунта на нефтегазовых объектах - добывающих месторождениях, участках закачки и хранения и трубопроводных коридорах. Наша работа отслеживает реакцию поверхности на добычу и закачку, поддерживает целостность активов и даёт независимую запись для отчётности по охране труда, безопасности и соответствию.

Где InSAR приносит пользу

Эксплуатационная ситуация	Что даёт спутниковый InSAR
Падение пластового давления при добыче	Выявить уплотнение залежи и оседание поверхности
Закачка, увеличение нефтеотдачи или хранение CO2	Картировать поднятие поверхности и связать его с операциями
Подземное хранение газа и соляные каверны	Отслеживать поверхностные признаки потери целостности
Коридоры трубопроводов и объекты	Проверять на оседание, пучение, мерзлоту и склоновый риск
Сейсмичность, наведённая закачкой	Картировать деформацию поверхности вокруг закачки

Мониторинг залежей и закачки

И добыча, и закачка смещают поверхность. Отбор флюидов может уплотнить залежь и опустить грунт над ней, тогда как закачка - заводнение, методы увеличения нефтеотдачи, паротепловое воздействие, захоронение диоксида углерода или утилизация флюидов - может его поднять. Спутниковый InSAR измеряет эти тонкие картины поднятия и оседания по всему месторождению, давая непрерывную карту того, как поверхность реагирует на операции. При сравнении через интервалы времени эти карты помогают связать движение поверхности с закачкой и добычей и выделить изменения, заслуживающие внимания, и всё это без приборов на месторождении.

Закачка флюидов также может быть связана с наведённой сейсмичностью. Поскольку InSAR картирует деформацию поверхности, сопровождающую изменение давления и объёма в недрах, он помогает понять, где и как деформируется грунт вокруг операций закачки. В наших опубликованных работах спутниковый InSAR использовался вместе с байесовским моделированием для характеристики разломной системы и связанных с закачкой землетрясений, иллюстрируя, как измерения на поверхности помогают интерпретировать процессы на глубине.

Мониторинг целостности подземных хранилищ и каверн

Подземное хранение газа и соляные каверны - это особый случай, поскольку управляющий процесс может быть быстрым. Там, где вода достигает соли, вмещающей хранилище, соль быстро растворяется, и возникающая потеря опоры может проявиться как движение поверхности быстрее, чем медленное уплотнение на добывающих месторождениях. Спутниковый InSAR обеспечивает повторный охват большого масштаба участков хранения и грунта над кавернами, формируя запись, которая помогает операторам отслеживать поверхностные признаки проблем целостности и подтверждать непрерывное наблюдение. Многолетний архив означает, что участок хранения можно оценить по тому, как он вёл себя в предыдущие годы, а не только со дня ввода мониторинга.

Движение грунта на трубопроводах и объектах

Трубопроводы и наземные объекты уязвимы к движению грунта под ними - оседанию, пучению и осадке, которые со временем могут создавать нагрузки на трубы и фундаменты, а на северных трассах - к сезонному и долговременному движению из-за оттаивания многолетней мерзлоты. Спутниковый InSAR проверяет длинные трассы и крупные объекты на это движение из единого источника, выявляя, где грунт смещается, прежде чем это станет конструкционной проблемой. Там, где трубопроводы пересекают крутую или неустойчивую местность, склоновый риск рассматривается подробнее в разделе мониторинг оползней и устойчивости склонов; наша опубликованная региональная оценка оползневой опасности для трубопроводов на северо-востоке Британской Колумбии - пример именно такого скрининга коридора. Для трубопроводов и объектов за пределами месторождения см. нашу услугу мониторинга деформаций инфраструктуры.

Что даёт нефтегазовая программа

Программа предоставляет карту скоростей в масштабе месторождения или коридора; временной ряд смещений для каждой точки измерения, чтобы можно было проследить поднятие или оседание у отдельной площадки, каверны или участка трубопровода; разложение на вертикальную и горизонтальную составляющие там, где это позволяет геометрия; и интерпретационный отчёт для целей целостности и регулирования. Мы подбираем радарный диапазон под условия - C-диапазон Sentinel-1 для обширных месторождений и длинных коридоров, X-диапазон TerraSAR-X (Германия) и COSMO-SkyMed (Италия) для детализации объектов, и L-диапазон ALOS-2 (Япония) над заросшей и северной местностью, характерной для канадских операций. Результаты поставляются в виде ГИС-слоёв и обновляются по мере поступления новых съёмок.

Почему спутниковый InSAR для нефти и газа

Спутниковый InSAR охватывает месторождения, объекты и коридоры, не направляя бригады в поле, и его многолетний архив показывает, как поверхность реагировала на операции со временем, а не в один момент. Он даёт независимую, воспроизводимую запись, поддерживающую управление целостностью и отчётность по охране труда, безопасности и окружающей среде. Наша обработка с малыми базовыми линиями сохраняет надёжность измерений над заросшей и удалённой местностью, типичной для северных операций, и каждая скорость несёт собственную оценку погрешности. Наши методы основаны на рецензируемых исследованиях, опубликованных в международных журналах по дистанционному зондированию. Интеграция с GNSS, независимая проверка и поддержка нормативной отчётности доступны по запросу. Нефть и газ - одна из наших четырёх основных услуг мониторинга, наряду с мониторингом горнодобычи, оседания грунта и оползней.

Часто задаваемые вопросы

Может ли InSAR отличить поднятие от оседания над месторождением?

Да. Он измеряет и то, и другое, поэтому поднятие из-за закачки и оседание из-за добычи можно картировать по месторождению и сравнивать во времени с эксплуатационной деятельностью.

Может ли он помочь с закачкой и наведённой сейсмичностью?

InSAR картирует деформацию поверхности, сопровождающую изменение давления и объёма в недрах вокруг операций закачки. Он не измеряет землетрясения напрямую, но запись деформаций помогает интерпретировать процессы на глубине, как в нашем опубликованном InSAR- и байесовском моделировании разломной системы, связанной с закачкой.

Почему мониторинг каверн и хранилищ рассматривается отдельно?

Потому что механизм иной. Соль быстро растворяется при контакте с водой, поэтому проблемы целостности хранилищ и каверн могут развиваться быстрее, чем постепенное уплотнение добывающей залежи, и повторный охват большого масштаба ценен для наблюдения за поверхностью над ними.

Можете ли вы наблюдать трубопроводные коридоры и северные трассы?

Да. Мы проверяем длинные трассы на оседание, пучение, осадку и движение из-за мерзлоты, а также на склоновый риск там, где линии пересекают неустойчивую местность, в координации с нашим мониторингом оползней и устойчивости склонов.

Работает ли он над заросшей или удалённой местностью?

Да. Обработка с малыми базовыми линиями и радар L-диапазона с большей длиной волны выбираются, чтобы измерения оставались надёжными над заросшей, удалённой и северной местностью, где расположены многие операции и коридоры и где доступ для съёмок ограничен.