Изобретение относится к поисковой геофизике, в частности к способам поиска ловушек углеводородов, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков.

Известен способ поиска залежей углеводородов, включающий получение космического снимка тепловизионного изображения исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8-14 мкм, обработку тепловизионного изображения путем выбора его фрагментов, с более равномерным распределением интенсивности плотности потока теплового излучения геологической среды по всему диапазону значений, на основе функции:

где

У - элемент η-го слоя с координатами (i, j);

S°

mk ^c - элемент исходного тепловизионного изображения с координатами (т, к);

п - номер слоя;

к - шаг проникновения, 6=kn.

[Патент РФ "Способ выявления залежей углеводородов" N° 2421762 С2 от 17.06.2009 г., заявка ^ 2009123199/28 от 17.06.2009 г.].

Известный способ поиска углеводородных залежей не обеспечивает достаточной пространственной способности результирующего изображения, необходимого для четкого определения глубин и границ их залегания.

Недостатком известного способа также является то, что при подготовке снимка для обработки и построений трехмерных моделей интенсивности теплового потока в геосреде, используется только один снимок с тепловизионным изображением исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8-14 мкм, который получают в результате предварительной обработки тепловизионного изображения. Процесс такой обработки сопровождается удалением высококонтрастных зон на снимках, и устранением искажений на этих снимках, путем применения адаптивных шумовых фильтров и контрастирования изображения. Это приводит к тому, что после завершения обработки трехмерной модели, характеризующей пространственное распределение плотности теплового потока, получают изображение, на котором границы глубин и пространственного горизонтального распространения нефтегазовых объектов размыты, и имеют значительные погрешности для их идентификации.

По совокупности существенных признаков, наиболее близким аналогом заявляемого способа, является способ поиска углеводородных залежей по технологии тепловой геотомографии, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, по которому получают космический снимок с тепловизионным изображением исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8-14 мкм, выполняют обработку тепловизионного изображения, и составляют итоговые карты, с последующей интерпретацией полученных данных, при этом синтезированием менее двух снимков в тепловой инфракрасной зоне длин волн 8-14 мкм, снимка ближнего инфракрасного диапазона 2.1-2.3 мкм и панхроматического канала в диапазоне 0.5-0.68 мкм, получают результирующий снимок для дальнейшей послойной обработки, интерпретации и анализа данных сканирования поверхности Земли [Заявка на патент Украины на полезную модель N° и 201708879 от 05.09.2017 г.].

Недостатком ближайшего аналога является невозможность его применением получить, пригодные для дальнейшей обработки, синтезированные качественные изображения для получения точных данных о расположении углеводородных залежей.

В основу заявляемого изобретения поставлена задача создания способа, который бы не имел приведенных недостатков.

Поставленная задача достигается технической разработкой полезной модели "Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии" (ТТГ), по которому получают космический снимок с тепловизионным изображением исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8-14 мкм, выполняют обработку тепловизионного изображения, и составляют итоговые карты (См. изображение итоговой карты на космическом снимке и схематическое изображение итоговой карты на фигурах 1 и 2), с последующей интерпретацией полученных данных, при этом синтезированием не менее двух снимков в тепловой инфракрасной зоне длин волн 8-14 мкм, снимка ближнего инфракрасного диапазона 2.1-2.3 мкм и панхроматического канала в диапазоне 0.5-0.68 мкм, получают результирующий снимок для дальнейшей послойной обработки, интерпретации и анализа данных сканирования поверхности Земли, который отличается тем, что графическую составляющую тепловизионного изображения визуализируют на экране монитора, и далее, на основе дискретного или обратного преобразования Фурье, подготовленного для работы со снимками, имеющих пространственную разрешающую способность не менее 8 бит на пиксель, создают новое графическое изображение в значениях фототона от 0 до 65535. На итоговой карте указывают, в метрах, глубины залегания углеводородных залежей (1), и в квадратных километрах - их площади, как это показано на фигурах 1 и 2.

Космические снимки могут получать путем фотосъемки с летательного аппарата, или же могут получить их через интернет, например - путем загрузки из интернет-ресурса Геологической службы США glovis.usgs.gov. После получения снимков, их проверяют на пригодность для обработки. Для этого, с помощью набора фильтров (математических преобразований или функций), полученные снимки обрабатывают, и определяют зоны равномерного распределения теплового потока и зоны с аномальными значениями. После этого, зоны с аномальными значениями отбраковываются (удаляются из обработки), а из обработанных снимков используют только фрагменты с равномерным распределением интенсивности теплового потока. При подготовке результирующего снимка используют выходные снимки с высоким соотношением сигнал-шум (SNR) и разрешением 8 и более бит на пиксель.

Обработку тепловизионного изображения выполняют по алгоритму чередования фильтров (математических преобразований или функций), и, таким образом, достигают результирующего изображения для окончательной интерпретации. При этом, в частности, используют нелинейные и линейные градиентные фильтры, маски пространственных фильтров, инверсионные, степенные и логарифмические преобразования. Для подавления шумов используют усредняющие фильтры: среднеарифметические, среднегеометрические, гаусиан с апертурой 3x3. Каждый исследуемый объект обрабатывают с помощью алгоритма набора фильтров, которые подбираются под каждое геолого-геофизическое задание. Интерпретацию выполняют нанесением графической информации на результирующее изображение. Для этого результирующее изображение визуализируют на экране монитора, наносят на него необходимые указатели стрелками, выделяют линии разломов, контуры углеводородных ловушек, указывают их площадь и глубину залегания, наносят необходимые пояснения и другую нужную информацию. На последнем этапе результаты всех слоев интерпретации наносят на основу, согласно геолого-физическим задачам. В качестве основы используют топографические карты, космоснимки, растровые изображения слоев 3D куба, на которые дополнительно наносят сетку координат, обозначают населенные пункты, указывают направление север-юг, а также другую информацию, согласно геолого-физическому заданию. Синтезирование космических снимков осуществляют последовательно, путем визуализации на экране монитора не менее двух снимков, которые, изменением гистограмм, математическими операциями,

з превращают в итоговое изображение с показателями фототона, соответствующими эталонным значениям излучающих свойств углеводородов в геосреде. Создание нового графического изображения в значениях фототона от 0 до 65535, на основе дискретного или обратного преобразования Фурье, разработанного для работы со снимками, имеющих пространственную разрешительную способность не менее 8 бит на пиксель, дает возможность визуализировать на экране монитора изображение с новыми, отличительно качественными свойствами, необходимыми для получения более точных данных о расположении углеводородных залежей.

Способ поиска залежей углеводородов по ТТГ дает возможность создания качественного результирующего изображения возможной пространственной способности, необходимого для четкого определения глубин и границ залегания углеводородных залежей.

Способ поиска залежей углеводородов по ТТГ является определенно отличным от любого другого способа, отражающего существующий уровень техники, поскольку содержит новую совокупность признаков, обеспечивающих все упомянутые его технические свойства, и следствием этих свойств - техническим результатом - являются новые, более широкие функциональные возможности способа, и, таким образом, более широкие возможности его использования, основной из которых является получение, независимой от других методов геологоразведки, информации относительно глубины, этажности пространственного размещения, прогнозирования, определение типа залежей, а также сокращение сроков проведения и уменьшения себестоимости геологоразведки и бурения.

Фигуры черчения:

Фиг. 1. Изображение итоговой карты на космическом снимке.

Фиг. 2. Схематическое изображение итоговой карты.

1 - углеводородные залежи.

Приведенные сведения являются результатами апробации способа в различных нефтегазовых регионах мира, а именно: в Днепровско- Донецкой впадине Украины, складчатых горах Мизорам и Трипура в Индии, в пустынях Египта и Мавритании, и в Прикаспийской низменности Казахстана.

Так, с использованием заявляемого способа, была осуществлена геологоразведка нефтегазоносности на глубинах до 7000 м на Кошевойском, а также Луценковском месторождениях Украины, по которой, в сравнительно короткое время, были получены прогнозы с максимально высокой степенью корреляции с данными пробуренных скважин. Применение способа поиска залежей углеводородов по ТТГ, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, не ограничивается приведенными фактами его апробации, и не является единственно возможным его применением, поскольку для достижения упоминаемого технического результата, способ не исключает также других вариантов применения, которые определены совокупностью его признаков.

Способ поиска залежей углеводородов по ТТГ осуществляют с использованием математических станций с графическими процессорами Tesla К80, или соответствующими другими, с оригинальным программным обеспечением, созданным для способа поиска углеводородов по ТТГ.