Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий и Института физики Казанского федерального университета (КФУ) (Приволжье) разработали уникальный аппаратно-программный комплекс для сбора и обработки геологических, геофизических, геохимических и визуальных данных на основе беспилотных воздушные транспортные средства. Предназначен для проведения геофизических работ в условиях сложного рельефа лесистой местности. Новый комплекс позволит значительно повысить качество подготовительных работ к сейсморазведке, а также ускорить и удешевить ее. Прототип готов к работе. 90% комплектующих, используемых в работе, отечественного производства. Все компоненты комплекса запатентованы. Его клиентом была нефтесервисная компания ООО «ТНГ-Групп.
«Совместно с КФУ мы успешно реализовали ряд проектов в рамках Постановления Правительства Российской Федерации № 218 «О мерах государственной поддержки развития сотрудничества между российскими высшими учебными заведениями и организациями, реализующими комплексы проектов для создания высокотехнологичного производства». Когда у нас возникла идея создать геологоразведочный комплекс на базе дронов, мы обратились в КФУ. В результате мы снова получили государственный грант на совместную разработку», — говорит Денис Кислер, заместитель генерального директора по маркетингу ООО «ТНГ-Групп.
По словам Даниса Нургалиева, проректора по нефтегазовым технологиям, природопользованию и наукам о Земле, директора Института нефтегазовой геологии и технологий (ИГиОГТ) КФУ, сегодня беспилотные комплексы активно используются во всех областях геолого-геофизических исследований.
«Мы разработали геологоразведочный комплекс, состоящий из дронов, датчиков и программного обеспечения, который предназначен для повышения эффективности сейсморазведки, от этапа проектирования до этапа сбора данных сейсмоприборами, установленными на местности свою работу», — говорит проректор.
Данис Нургалиев также отметил, что зачастую геологоразведочные работы ведутся на участках со сложным рельефом. Новая система сбора и обработки данных на базе дронов оснащена лидаром. Используя данные обработки лазерного сканирования, сейсморазведчики проектируют расположение профилей наблюдений таким образом, чтобы максимально повысить помехозащищенность и информативность съемки и тем самым повысить качество получаемого полевого материала. А от этого, в свою очередь, зависит качество прогноза наличия нефтяных или газовых ловушек в недрах земли.
Совместная обработка данных лазерного сканирования и фотографии местности позволяет решить часть экологических проблем. Так, например, в ряде случаев при сейсморазведке открывают проемы для прохода оборудования и прокладки кабелей. Имея точный план этажа, вы можете оптимизировать свою профильную систему с минимальным воздействием на окружающую среду и без ущерба для качества своей работы. Также возможно получение дополнительной информации о территории, необходимой для интерпретации результатов сейсморазведки. Например, комплекс можно использовать для определения параметров магнитного поля, для оценки радиоактивности верхней части осадочного чехла.
В состав комплекса входит беспилотный летательный аппарат повышенной грузоподъемности, а также два узла дозирования. Блок геофизических датчиков состоит из магнитометра и гамма-спектрометра. Второй блок, блок оптико-спектральных датчиков, включает в себя лазерный сканер (лидар), фотокамеру и мультиспектральную камеру, способную регистрировать поверхность Земли в различных спектральных диапазонах.
«Нашими основными задачами были проектирование полезной нагрузки и ее оптимальная фиксация на платформе беспилотного летательного аппарата, создание системы сбора, обработки и хранения данных, а также обеспечение передачи данных на базу в режиме реального времени, где осуществляется предварительная обработка полученной информации», — рассказал один из разработчиков, профессор кафедры геофизики и геоинформационных технологий ИГиНГТ Виктор Косарев.
По словам ученого, оптико-спектральный блок предназначен для создания цифровой модели местности. Используется для проектирования оптимальной системы наблюдения: расположения сейсморецепторов и источников упругих колебаний в грунте. С помощью цифровых фотографий можно создать ортофотоплан и цифровую модель местности.
«С помощью мультиспектральной камеры можно построить серию карт, в том числе карту вегетационного индекса (состояния). С помощью магнитометра можно получить карту магнитного поля, которая необходима геофизикам для прогнозирования разломов осадочного чехла и характера миграции углеводородов на территории при поиске месторождений, а также для контроль за разработкой месторождений нефти и газа, если такая задача установлена. Магнитометрия также позволяет наносить на карту различные технические объекты, например трубопроводы, которые могут мешать проведению геологоразведочных работ. Гамма-спектрометрия необходима для регистрации естественной гамма-активности, выявления разломов и картирования приповерхностных пород», — пояснил Виктор Косарев.
Опытный образец беспилотного геологоразведочного комплекса прошел испытания и готов к эксплуатации. По словам Дениса Кислера, ТНГ-Групп начнет масштабную эксплуатацию комплекса для подготовки к новому полевому сезону, как только сойдет снежный покров.
