Совершенствование методики комплексной подготовки и использования космических снимков в задачах оценки оседания промышленной поверхности в условиях эксплуатаций Тенгизского месторождения

Оценка современного состояния решаемой научной и научно-технической проблемы: Казахстан известен большим количеством месторождений полезных ископаемых, в числе которых, углеводородные месторождения западных и южных регионов страны. Хотя добыча данного вида сырья является выгодной с экономической точки зрения, но в экологическом плане, имеет ряд негативных последствий, к одной из которых относится смещение земной поверхности. Добыча нефти и газа изменяет геодинамическое состояние окружающей среды путем изменения подземного порового давления и напряжений, в результате чего пласты уплотняются, а поверхность деформируется [1]. Деформация нефтяных и газовых месторождений может иметь неблагоприятные последствия для окружающей среды, инфраструктуры, местного населения и экономики через оседание грунта [2], вызывающую сейсмичность [3] и разрушение скважин [4]. Поэтому систематический мониторинг имеет решающее значение для своевременного предупреждения потенциальных угроз и принятия мер по предотвращению опасных геодинамических последствий. Для глубокого изучения и анализа данной техногенной проблемы, в Казахстане построены ряд геодинамических полигонов, и ведутся многолетние комплексные наблюдения. В частности, на территориях нефтяных и газовых месторождениях в Каспийском регионе, с целью оценки деформационных и сейсмических опасностей [5]. При этом, комплексные наблюдения включают в себя несколько традиционных наземных методов: гравиметрические исследования для мониторинга уплотнения пласта; GNSS и точные нивелирные съемки для картографирования деформации грунта; и сейсмологические исследования для мониторинга частоты и распространения естественной и антропогенно-индуцированной сейсмичности. Мониторинг осуществляется путем развертывания сенсорной сети по всему полю и повторных измерений в выбранных местах [6].

В космическом радарном мониторинге существуют многочисленные алгоритмы DInSAR для поддержки наблюдения перемещения грунта, и их можно в целом сгруппировать в две основные категории [7]: Persistent Scatterers [8]; и когерентные рассеиватели, наиболее распространенным из которых является метод малого базового подмножества (SBAS) (например, [9]. Интерферометрия постоянных рассеивателей (PSI) измеряет смещение точечных целей, характеристики рассеяния которых, остаются постоянными в последовательности радиолокационных наблюдений, тогда как SBAS фокусируется на измерении смещения области земли, содержащей распределение когерентных рассеивателей.