Аспарух Красенов Камбуров приложение на метода wartk в съвременните 2d и 3d сеизмични проучвания за търсене на нефт и газ


Съпоставка на класически ГНСС методи с WARTK



страница3/3
Дата01.03.2017
Размер0.61 Mb.
#15980
ТипАвтореферат
1   2   3

3.4.Съпоставка на класически ГНСС методи с WARTK

3.4.1. Изходна постановка

От съществено значение за геодезическите работи по метода WARTK, вкл. в рамките на сеизмичните проучвания за търсене на огромните залежи от нефт и газ в Северна Африка, е планираното инсталиране на EGNOS станции в Александрия и Абу Симбел (Египет), Таманрасет (Алжир), Агадир (Мароко) и Нуакшот (Мавритания).

3.4.2 Анализ на ГНСС методи

В този раздел е направено сравнение между метода WARTK и останалите ГНСС методи, описани в дисертацията, за геодезически работи в сеизмични проучвания за търсене на нефт и газ. В сравнението е поставен акцент върху района на Северна Африка, избран заради високата перспективност за провеждане на сеизмични проучвания поради доказано високите залежи на нефт и газ, разположени в твърде изолирани райони, където липсват прецизни изходни геодезически мрежи и ГНСС инфраструктура. Това налага търсене на нови методи за кинематични измервания в реално време, сред които мрежи с много рядка гъстота на референтните станции и голям обсег на диференциални корекции, към които спада и метода WARTK.

3.4.2.1. WARTK v/s статични относителни методи с единични референтни станции

Описание, анализ и изводи от приложението на статичния относителен метод с единична референтна станция за създаване на ГО е дадено в 3.2.2.1.1. Съпоставен с него, методът WARTK показва предимства по следните критерии:



  • независимост

  • оперативност

  • осигурява работа в реално време;

3.4.2.2. WARTK v/s RTK с единична станция

Описание, анализ и изводи от приложението на метода RTK с единична референтна станция е дадено в 3.2.2.1.2. Съпоставен с него, методът WARTK показва предимства по следният критерий:



  • независимост

  • увеличен обхват - до 400 km от мрежовите референтни станции;

  • не разчита на собствени референтни станции;

  • не изисква достъп до наземни комуникации (мобилен интернет, радиоизлъчване, Wi-Fi и др.), каквито липсват в отдалечени райони – диференциалните WARTK корекции са достъпни чрез геостационарни спътници;

3.4.2.3. WARTK v/s PPK

Описание, анализ и изводи от приложението на метода PPK е дадено в 3.2.2.1.3. Съпоставен с него, методът WARTK показва предимства по следният критерий:



  • независимост

  • увеличен обхват - до 400 km от мрежовите референтни станции;

  • не разчита на собствени референтни станции;

  • оперативност

  • осигурява работа в реално време.

3.4.2.4. WARTK v/s статични относителни методи с мрежи от пасивни перманентни станции

Описание, анализ и изводи от приложението на статичния относителен метод с данни от пасивни перманентни станции за създаване на ГО е дадено в раздел 3.2.2.2.1. Съпоставен с него, методът WARTK показва предимства по следните критерии:



  • независимост

  • не изисква достъп до интернет за обмен на данни – диференциалните корекции са достъпни чрез геостационарни спътници;

  • избягва се риска от поява на грешки от прилагането на неподходящи атмосферни модели – към момента активните станции за мониторинг на EGNOS в Северна Африка са разположени по-благоприятно за определяне на такива модели, отколкото съществуващите перманентни станции на IGS.

  • оперативност

  • осигурява работа в реално време;

3.4.2.5. WARTK v/s мрежови RTK методи с активни станции

Описание, анализ и изводи от приложението на мрежовия RTK метод VRS е дадено в раздел 3.2.2.2.2. Избраният за анализ мрежов метод – VRS, - не се отличава съществено от останалите мрежови методи с ГНСС инфраструктура от активни станции – FKP и MAX, поне що се отнася по показателите за независимост, оперативност и точност. Съпоставен пряко с VRS, и по аналогия с FKP и MAX, WARTK показва предимства по следният критерий:



  • независимост

  • увеличен обхват - до 400 km от мрежовите референтни станции;

  • не изисква достъп до наземни комуникации (мобилен интернет, радиоизлъчване, Wi-Fi и др.), каквито липсват в отдалечени райони – диференциалните WARTK корекции са достъпни чрез геостационарни спътници;

3.4.2.6. WARTK v/s OmniSTAR

Описание, анализ и изводи от приложението на метода OmniSTAR XP е дадено в раздел 3.2.2.2.3. Съпоставен с него, методът WARTK показва предимства по следните критерии:



  • независимост

  • избягва се риска от поява на грешки от прилагането на неподходящи атмосферни модели – към момента активните станции за мониторинг на EGNOS в Северна Африка са разположени по-благоприятно за определяне на такива модели, отколкото станциите за мониторинг на OmniSTAR (вж. Фиг. 27 и 30).

  • оперативност

  • бърза първоначална инициализация на ГНСС измерванията;

  • бързо възстановяване на инициализацията поради технологията за обработка на ГНСС сигнала – работа с фиксирани циклични параметри.

3.4.3. Заключение

Аналитичната съпоставка с метода WARTK показва, че същият осигурява по-голяма независимост и оперативност на геодезическите работи спрямо всички към момента използвани ГНСС методи - в реално време или с последваща обработка.



3.5. Заключение

Представените в тази глава изследвания спомагат за илюстриране на качествата на метода WARTK, като показват недостатъците на класическите ГНСС методи и начините, по които те могат да се избегнат с неговото прилагане. Основните резултати, постигнати от изследванията според реда на тяхното представяне, могат да се резюмират както следва:



  • Извеждане на основните недостатъци на класическите ГНСС методи при прилагането им за геодезически работи в 2D и 3D сеизмични проучвания;

  • Проверка и потвърждение на точността, независимостта и оперативността, осигурявани чрез диференциалните корекции на метода WARTK;

  • Извеждане на основните предимства на метода WARTK пред класическите ГНСС методи.

Тъй като методът се намира все още в експериментална фаза, някои параметри, обуславящи неговото приложение, все още не са известни, сред които:

  • Цена на предоставяната комерсиална услуга;

  • Формат на предаване на корекциите – стандартен или кодиран;

  • Изисквания за съвместимост към ГНСС апаратурата и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основните изисквания към геодезическите работи в сеизмичните проучвания за търсене на нефт и газ се удовлетворяват от метода WARTK, както следва:



  • Независимост – методът може да осигури независимост на измерванията от наличието или липсата на съществуващи опорни геодезически или инфраструктурни мрежи в района на работата. За разлика от класическите RTK (ограничение на разстояние до 10 km от референтните станции) и мрежовите RTK (до 35 km) методи, съгласно приведените в дисертацията експериментални резултати е видно, че WARTK осигурява пълна независимост на геодезическите ГНСС измервания на разстояния над 400 km от станции за мониторинг на системата EGNOS. Текущото развитие на тази SBAS система в района на Северна Африка (Фиг. 98-102, Приложение 6.9) осигурява достатъчна перспективност за приложение на WARTK в сеизмичните изследвания в този район.

  • Оперативност – съгласно приведените експериментални резултати за метода WARTK в раздел 2.5 е видно, че за първоначалното кинематично фиксиране на цикличните параметри с използване на две носещи честоти са необходими няколко минути, а с използване на три – моментално, с ГНСС измервания от единична епоха. Това осигурява висока оперативност на метода в района на валидност на йоносферните WARTK корекции (400 km от референтни станции на EGNOS).

  • Точност – методът WARTK осигурява дециметрова точност в обхвата на йоносферните корекции, която покрива изискванията за точност в сеизмичните проучвания, а именно 20 cm по хоризонтално положение и 50 cm височина.

Въпреки, че се намира все още в експериментална фаза, изследванията на метода WARTK, както и сравнението му с широко използваните в сеизмичните проучвания ГНСС методи показват, че с приложението на WARTK се избягват редица недостатъци, характерни за геодезическите работи по останалите методи. В дисертацията е направен опит за доказване на оптималната приложимост на WARTK в условията на Северна Африка – регион, изключително богат на нефто-газоносни залежи, но беден откъм съществуваща геодезическа основа и инфраструктура. Целесъобразно би било изследванията за приложимостта на WARTK в геодезическите работи за търсене на нефт и газ да продължат.

Методът WARTK e тясно свързан с Европейската космическа агенция (ESA), в качеството ѝ на разработчик на системата EGNOS, станциите от която са в основата на метода. В близко бъдеще предстои разработка на тестов диференциален сигнал с WARTK корекции, достъпен за по-широко гражданско ползване. Сигналът ще се използва от производителите на ГНСС апаратура за разработване на съвместими приемници, които ще дадат възможност на потребителите да получават WARTK корекции и по-широко експериментиране с възможностите на метода, включително за приложение в сеизмичните проучвания за търсене на нефт и газ. Всичко това дава перспективата да се смята, че методът WARTK ще има все по-важна роля сред съвременните ГНСС методи, прилагани в сеизмичните проучвания за нефт и газ.



Приложението на метода в България е напълно възможно, тъй като в София има разположена RIMS станция на системата EGNOS – платформа за генериране на диференциални корекции с радиус на приложение над 400 km от столицата. Дециметровите точности в реално време, които осигурява метода, могат да бъдат използвани в сферите на:

  • Геофизични изследвания за търсене на нефт и газ – въпреки сравнително ниската перспективност на нефто-газоносните пластове в България, геофизични сеизмични проучвания продължават да се извършват на много места в северната и североизточната ѝ част. Геодезическите работи в рамките на тези проучвания могат да бъдат значително подпомогнати с използването на WARTK. Методът е способен да удовлетвори изискванията към определяне на местоположение и при други геофизични методи на проучване – магнитни, електрически и др.

  • Земеделие – за проверка на място на земеделски имоти, субсидирани от еврофондове.

  • Кадастър – бъдещото развитие на системата Galileo, в комбинация със сигналите от сега действащата система GPS, ще осигури моментално фиксиране на WARTK решения дори в трудни за ГНСС измерване градски условия – сгради, паркове и пр. Това, заедно с осигуряваната от метода дециметрова точност, е предпоставка за потенциалното му приложение за кадастрални измервания в урбанизирани и неурбанизирани територии – при определяне на трайно и нетрайно материализирани граници на поземлени имоти, очертания на сгради от основното и допълващото застрояване, граници на поземлени имоти и др. Същото важи и за измервания за нуждите на горските стопанства.

  • Утилити и ГИС – обезпечава се събирането на данни за утилити приложения –изграждане и поддържане на ВиК инфраструктура, електропреносни и електроразпределителни мрежи, газоснабдяване; събиране на геопространствени данни в реално време за изграждане на ГИС на населени места и др.

  • Открити рудници – методът WARTK е приложим за всички геоложки дейности в откритите рудници, при които е достатъчна дециметрова точност по положение и височина.

  1. ПРЕТЕНЦИИ ЗА ПРИНОСИ

  1. Изследвани и систематизирани са изискванията на съвременните сеизмични проучвателни методи към независимостта, оперативността и точността на осигуряването с геодезически данни.

  2. Извършен е сравнителен анализ на класическите ГНСС методи с оглед на приложението им в 2-D и 3-D сеизмични проучвания. Обобщени и съпоставени са предимствата и недостатъците на всеки един от тях.

  3. Изследвани са възможностите за приложение на метода WARTK в дейностите по геодезическото осигуряване на сеизмичните проучвания и са установени предимствата му пред класическите ГНСС методи в типичните за сеизмопроучвателните работи условия.

  1. ПУБЛИКАЦИИ, СВЪРЗАНИ С ДИСЕРТАЦИОННАТА РАБОТА

  1. Камбуров, А.“WARTK – позициониране с дециметрова точност в реално време на разстояния над 400 km от референтни станции. сп. „Геомедия“, брой 6, 2011

  2. Камбуров, А. WARTK – съвременен геодезически ГНСС метод в 3-D сеизмичните проучвания за търсене на нефт и газ”. сп. „Геодезия, картография, земеустройство“, кн. 1, 2012 г.

  3. Камбуров, А. WARTK – съвременен геодезически ГНСС метод в 3-D сеизмичните проучвания за търсене на нефт и газ. сп. „Минно дело и геология“, бр. 1, 2012 г.

  4. Kamburov, A. “WARTK – contemporary geodetic GNSS method in 3-D seismic investigations for oil and gas”. 21th International Symposium on Modern Technologies, Education and Professional Practice in Geodesy and Related Fields, 2011 г.

  5. Камбуров, А. „Диференциални ГНСС методи с използване на мрежа от референтни станции“. сп. „Геомедия“, бр. 1, 2010 г.

  6. Kamburov, A. “Application of GNSS methods in 2-D seismic exploration program”. 9th International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference & EXPO - SGEM, 14-19 June 2009, Albena resort, Bulgaria.

  1. SUMMARY

ofa dissertation named “Application of WARTK method for geodetic activities in 2-D and 3-D seismic explorations for oil and gas”

The theoretical basis of 2-D and 3D seismic exploration for oil and gas requires generating artificial seismic waves in the ground and recording the reflected waves back on the ground from the different geologic strata below. The exact points of generating and recording the waves are arranged along straight perpendicular lines. These points must be marked on the ground and surveyed with decimal accuracy. Contemporary seismic explorations on a global scale rely strongly on GNSS methods for measuring those seismic points, as these are the most productive methods for such tasks.

Such large-scale programs are mainly applicable for desert and unpopulated areas, where there are no terrain or anthropogenic obstacles. In the deserts of North Africa 2-D and 3-D seismic projects are performed quite intensively, as the region has vast proven oil and gas deposits. The so far mostly used geodetic GNSS methods are the conventional RTK method, the Network RTK/VRS concept (unavailable in the desert areas) or the worldwide OmniSTAR GNSS services. The application analysis of all these methods shows significant problems when implemented in the deserts of North Africa. A probable solution of these problems is likely to be found by implementing the WARTK method instead.

The dissertation is structured in 3 chapters. The first chapter depicts the general theoretical base of the seismic exploration for the oil and gas industry. The second chapter gives a description of the modern GNSS geodetic methods, used for surveying of the seismic lines (profiles) in the exploration. The third part of the dissertation includes experimental results from various real applications of GNSS methods in 2-D and 3-D seismic projects, in which the Ph.D. student has participated over the years – Bulgaria, Tunisia and Cambodia.



The main objective of the dissertation is to adapt a new DGNSS method - WARTK, for optimization of the geodetic activitiesas part of seismic explorations in remote desert areas of North Africa. The main accomplished tasks include:

  • Analysis of the general requirements forthe geodetic activities in seismic explorations;

  • Theoretical investigation of modern GNSS methods basicsand WARTK;

  • Analysis of GNSS methods as applied in real seismic explorations;

  • Verification of the WARTK positioning algorithm;

  • Comparison of the classical GNSS methods and the proposed WARTK.

The Ph. D student believes that the WARTK method may successfully replace the use of traditional real-time GNSS methods for the needs of the seismic industry.


Каталог: docs -> N Juri
N Juri -> Конкурс за академична длъжност "Доцент" по професионално направление 8 „Проучване, добив и обработка на полезните изкопаеми", специалност „Обогатяване на полезни изкопаеми"
N Juri -> Конкурс за професор по Професионално направление Науки за земята
N Juri -> Конкурс за професор по научно направление 8 „проучване, добив и обработка на полезни изкопаеми" специалност „минно строителство"
N Juri -> И. Паздеров І. Дисертация и публикации, които са части от дисертационния труд
N Juri -> 19. Резюмета на трудовете, с които кандидатът участва 7а. Научни публикации до получаване на онс „Доктор“ (научна степен „Кандидат на техническите науки“), 1978-1988 г
N Juri -> Конкурса за получаване на научното звание "професор" по Професионално направление „Проучване, добив и обработка на полезни изкопаеми"
N Juri -> Конкурс за академичната длъжност „професор" по професионално направление Проучване, добив и обработка на полезни изкопаеми, специалност "Техника и технология на взривните работи" за нуждите на катедра Подземно строителство
N Juri -> С п и с ъ к на научните и научно-приложните трудове на доц д-р Венелин Желев Желев
N Juri -> Конкурс за академичната длъжност „професор" по професионално направление Икономика, специалност „Икономика и управление по отрасли"
N Juri -> Моделиране показатели на находища на подземни богатства и свързани с тях обекти чрез компютърни системи


Сподели с приятели:
1   2   3




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница