Геосистемные исследования процессов формирования зон геодинамических рисков региональных нефтегазоносных территорий (на примере Башкирии) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.32, доктор наук Кутушев Шайхил-Ислам Бурганович

• Кутушев Шайхил-Ислам Бурганович
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Кутушев Шайхил-Ислам Бурганович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СТЕПЕНИ РАЗРАБОТАННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОН ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ РИСКОВ

1.1 Нефтегазоносные месторождения Башкирии и интервалы геодинамических наблюдений

1.2 Современные сведения о сейсмичности территории Башкирии

1.3 Создание сейсмической станции «Башкортостан-1»

1.4 Концепция комплексных исследований СДЗК для определения ЗГР

1.5 Обоснование выбора системы координат и картографической проекции для визуальной фиксации деформаций Земной Коры

ГЛАВА 2. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ 41 ЗГР

2.1 Создание ГНСС сетей БашГУ, «Курай», «SmartNet»

2.2 Планово-высотные опорные деформационные сети ГДП: Блохинского, Туймазинского и Арланского, анализ деформаций

2.3 Обработка результатов измерений в программном комплексе Giodis

2.4 Обработка результатов измерений в программном комплексе GIPSY-OASIS (GOA II)

2.5 Обработка результатов измерений в программном комплексе

Bernese GPS Software

2.7 Результаты определения границ ЗГР и изменение пространственных данных в Башкирии до и после землетрясения произошедшей 04 сентября 2018 года магнитудой 5,5 балла в 140 км восточнее г.Уфа методом спутниковых синхронных измерений

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ГРАВИМЕТРИИ, ГЕОМАГНЕТИЗМА, ГИДРОГЕОЛОГИИ В КОМПЛЕКСНОМ ИССЛЕДОВАНИИ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ЗГР

3.1 Основные положения и предпосылки

3.2 Общая характеристика и анализ гравитационного поля

3.3 Анализ характеристик геомагнитного поля

3.4 Обоснование эффективности применения теории адмиттанса при определении ЗГР

3.5 Сопоставление и анализ результатов комплексных исследований процессов формирования ЗГР

3.6 Обоснование целесообразности анализа при определении ЗГР

3.7 Влияние карстоопасности на появление ЗГР в Башкирии

3.8 Комплексный анализ современных движений ЗК нефтегазоносных территорий (на примере Башкирии)

4. АНАЛИЗ ИТОГОВОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В БАШКИРИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ВЫПОЛНЕННЫХ КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Первая «Микросейсмическая карта Башкирии»

4.2 Зависимость изменения отметок грунтовых реперов от изменения гравитационного поля

4.3 Выводы независимых исследований по определению ЗГР

4.4 Анализ современной тектоники нефтегазоносных территорий

4.5 Разработка проекта развития геодинамического мониторинга сейсмичности территории Башкирии (СМТ Башкирии)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А Схемы и таблицы вычислений результатов измерений в

программном комплексе GIODIS

Приложение Б Горизонтальные и вертикальные скорости движения

станций вычисленные в по GIPSY-OASYS

Приложение В горизонтальные и вертикальные скорости движения

станций вычисленные в по BERNESE GPS SOFTWARE

Приложение Г Выписка из протокола № 55 заседания совета Русского географического общества

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геосистемные исследования процессов формирования зон геодинамических рисков региональных нефтегазоносных территорий (на примере Башкирии)»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В России и странах СНГ на территориях разных регионов ведутся или велись ранее интенсивные работы по разведке и добыче жидких, газообразных и твёрдых углеводородных полезных ископаемых. В настоящее время к таким регионам в первую очередь следует отнести полуостров Таймыр, западную и восточную Сибирь, Татарстан, Башкирию, Дальний Восток, Тихоокеанский шельф и некоторые другие.

Интенсивная эксплуатация этих и других нефтегазоносных регионов создаёт определённые проблемные вопросы и трудности для устойчивого развития их территорий, так как образуются т.н. зоны геодинамических рисков (ЗГР) природного и техногенного характера. При проектировании, строительстве и эксплуатации объектов развивающейся инфраструктуры -мосты, плотины, АЭС, газо-нефте-проводы и т.п.- необходимо знать по координатам объективно выявленные контуры ЗГР.

Данная работа в целом и посвящена геосистемным исследованиям процессов формирования и определения ЗГР. По сложившимся обстоятельствам в качестве примера в доказательную основу взяты полученные лично автором или под его руководством результаты геодинамических исследований на нефтегазоносной территории Башкирии.

Высокая плотность населения, интенсивная техногенная нагрузка на недра и большое количество опасных промышленных объектов требуют повышенного внимания к геодинамическим процессам на нефтегазоносных территориях, к каковым относится Башкирия. В настоящее время сформировался новый класс геодинамических явлений - «природные и техногенные». К их числу можно отности: «Улу-Телякская» техногенная катастрофа, произошедшая в 1989 г. (Башкирия), «Хаилинское» землетрясение, произошедшее в 1991 г. (Корякия), «Нефтегорское» землетрясение, произошедшее в 1995 г. (Сахалин) и др. Достаточно сказать,

что «Улу-Телякская» катастрофа унесла жизни более 500 человек, а на Сахалине - около двух тысяч человек и полную ликвидацию городского поселка. Это была самая разрушительная катастрофа на территории Российской Федерации. Предотвратить землетрясения невозможно, однако изучить предпосылки к их возникновению на базе современных технологий, изучить динамику их проявлений и выработать прогнозные ожидания для принятия превентивных мер против разрушительных последствий является одной из задач выполненных автором исследований.

В рамках проекта «Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики России до 2020 года с учетом перспективы до 2030 года», одобренного на заседании Правительства РФ от 03.06.2010 г. и, в связи с возможным возобновлением строительства Башкирской атомной электростанции (БашАЭС), актуальность темы возросла многократно.

Поэтому одной из задач диссертанта является анализ результатов повторных спутниковых измерений на геодинамическом полигоне (ГДП) в районе атомной электростанции БашАЭС вблизи г. Агидель с целью получения обобщающего результата и разработки предложений по развитию полигона.

Идея работы состоит в том, что, используя в комплексе разные методы определения ЗГР - геодезические, гравиметрические, геомагнитные и гидрогеологические возможно увеличить надежность определения границ зон геодинамических рисков (ЗГР).

Однако такой подход потребовал детального проведения дополнительных геодезических, гравиметрических, гидрогеологических и других видов соответствующих измерений по всем вышеперечисленным полям. По результатам таких измерений проведен системный анализ взаимодействия этих полей с целью подтверждения выводов, полученных по одному из основных прямых методов выявления деформационных признаков зон геодинамических рисков-геодезическому. Полученные путём повторных высокоточных спутниковых измерений на геодинамических полигонах

исследуемой локальной нефтегазоносной территории позволяют выделить ЗГР и определить их границы.

Степень разработанности темы исследования. Вопросы исследования современных движений земной коры (СДЗК) волнуют учёных ни одно десятилетие, за последние годы накоплен достаточно большой опыт и объем знаний в этой области, теоретические и методологические основы региональной геодинамики, достаточно полно изучены и изложены в работах: Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК), Центрального научно-исследовательского института геодезии, аэрофотосъемки и картографии (ЦНИИГАиК), Геофизической службы РАН, Института физики Земли имени О.Ю.Шмидта РАН (ИФЗ РАН), Главной (Пулковской) астрономической обсерватории ГОА РАН и много других организаций. В решение научных и практических задач внесли свой вклад советские, российские и зарубежные ученые, в том числе: Буланже Ю.Д., Мовсесян Р.А., Певнев А.К., Изотов А.А., Урмаев М.С., Магницкий В.А., Хромовский В.С., Кафтан В.И., Кузьмин Ю.О., Сидоров В.А., Уломов В.И., Маловичко А.К., Блинова Т.С., Серебрякова Л.И., Горшков В.Л., Ямбаев Х.К., Ященко В.Р., Теркот Д. [10-11, 12, 23, 30, 39-42, 45-46, 64, 65, 71, 78-79, 93-97, 99, 102, 113-116, 117, 124, 131-132].

Всё больше внимания уделяется изучению вопросов, связанных с оценкой и прогнозированием степени геодинамических рисков. Издано большое количество трудов по этой проблематике, но при этом авторами используются методики либо из области геологии, с недостаточным геодезическим обоснованием применения современных спутниковых методов измерения за деформациями земной коры, либо из области геодезии без комплексного геологического обоснования. В данной работе эти два направления были приняты во внимание и объединены.

В результате анализа степени проработки данной темы диссертант пришел к выводу, что в трудах выше перечисленных ученых - разработчиков, рассматривается один из методов прогноза ЗГР. Академики Буланже Ю.Д.,

Магницкий В.А. [12], профессор Певнев А.К. [78-79] и др. рассматривали, как правило, отдельно магнитные, гидрогеологические, гравиметрические поля или один из прямых методов выявления ЗГР - «геодезический», каждый из которых обладает достоинством и имеет определённые недостатки, связанные с качеством прогноза ЗГР отдельно каждым из этих способов.

Поэтому актуальным является системное (комплексное) использование деформационных полей: геодезических, гравиметрических, геомагнитных, с присоединением гидрогеологического состояния исследуемой территории.

Эта научная идея и поставлена в диссертации за основу исследований ЗГР региональных нефтегазоносных территорий (РНТ). Представленные в диссертации конкретные результаты исследований получены по совокупности применения вышеперечисленных методов для РНТ Башкирии.

Снижению риска мало способствуют действующие нормативные карты геодинамического районирования. В одних регионах они чрезвычайно низкого качества, в Башкортостане - отсутствуют вовсе.

Объектом исследований являются зоны возможных геодинамических рисков региональных нефтегазоносных территорий.

Предмет исследований - комплекс геодезических, гравиметрических, геомагнитных и гидрогеологических методов и средств исследования зон геодинамических рисков на региональных нефтегазоносных территориях.

Общей целью комплекса исследований, результаты которых имеют важное народно-хозяйственное значение, является геосистемное (комплексное) исследование и анализ процессов формирования зон геодинамических рисков региональных нефтегазоносных территорий (на примере Башкирии).

В соответствии с целью в диссертации поставлены следующие конкретные задачи:

1. Разработать и научно обосновать концепцию комплексных (системных) исследований процессов формирования и координатного определения контуров зон геодинамических рисков на основе анализа

результатов повторных геодезических измерений (спутниковые технологии), в сочетании с гравиметрической, гидрогеологической и геомагнитной информацией.

2. На основе предварительного анализа установить необходимую и достаточную точность существующих на сегодняшний день пунктов ГДП, полученных по ГНСС-технологии.

3. Предложить метод выявления смещений геодезических пунктов из спутниковых наблюдений на основе рекуррентного уравнивания.

4. На основании инструментальных наблюдений и созданной прогнозной карты зон геодинамических рисков научно обосновать наличие зоны повышенной геодинамической опасности в районе строительства БашАЭС.

5. Построить карту горизонтальных деформаций земной коры в Республике Башкортостан; создать актуализированную цифровую карту в аномалии силы тяжести в редукции Буге для территории Башкирии; создать цифровую карту в аномалии магнитного поля для территории Башкирии. На основе вышеуказанных цифровых карт методом адмиттанса уточнить локальные границы ЗГР.

6. Установить зависимость между колебаниями уровня подземных вод и сейсмическими событиями магнитудой до 3-5 баллов по шкале Рихтера.

7. По результатам исследования дать научно обоснованное заключение о строительстве БашАЭС на ранее предложенной по проекту локальной территории.

8. Исследовать изменение геопространственных данных в зависимости от локальных сейсмособытий и как следствие влияние их на ЗГР.

Научная новизна:

- разработана и внедрена концепция исследования и определения местоположения локальных границ ЗГР с использованием комплекса геодезической, гравиметрической, геомагнитной и гидрогеологической информации;

- разработана современная модель прогноза зон геодинамических рисков на основе комплексного анализа текущих геодезических, гравитационных, геомагнитных и гидрогеологических данных (на примере Башкирии), позволяет достоверно определять местоположение и координаты границ ЗГР геодезическими методами;

- на основе созданных цифровых карт аномалий гравитационного и геомагнитного полей для территории Башкирии, используя метод адмитанса, уточнены местоположения границ ЗГР;

- установлены связь сейсмичности с гидрогеологическими характеристиками среды, используя созданную базу данных в электронном виде, дала возможность определения местоположения, времени и интенсивность ВОЗ;

- выявлены интенсивные локальные аномалии вертикальных и горизонтальных движений земной поверхности, подтверждены изменениями гравитационного поля от 0,06 до 0, 10мГл и приурочены к зонам разломов различного типа и порядка в районе предполагаемого строительства БашАЭС.

Все вышерассмотренные элементы новизны вносят значительный вклад в научную специальность 25.00.32 Геодезия.

Теоретическая и практическая значимость работы.

В диссертации разработана и теоретически обоснована концепция процессов формирования и определения границ ЗГР на локальных нефтегазоносных территориях (на примере Башкирии).

Разработанные прогнозные карты ЗГР и ожидаемых землетрясений могут практически использоваться для решения задач строительства и эксплуатации гидротехнических и экологически опасных промышленных объектов.

Созданный банк данных в цифровом формате используется при решении различных вопросов при изысканиях, проектировании и строительстве инженерных сооружений в зонах повышенного

геодинамического риска, например, таких как предполагаемое строительство БашАЭС, что дает большой экономический эффект.

Основные положения, выводы и рекомендации, базирующиеся на анализе выполненных научно-исследовательских работ по теме, подтверждены практическими результатами, приведенными в технических отчётах ряда производственных и научных предприятий.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Основные положения диссертации соответствуют следующим пунктам научной специальности 25.00.32-Геодезия:

П.8 «Геодезический мониторинг напряженно-деформированного состояния земной коры и ее поверхности, зданий и сооружений, вызванного природными и техногенными факторами, с целью контроля их устойчивости, снижения риска и последствий природных и техногенных катастроф, в том числе землетрясений».

П.9 «Геодезическое информационное обеспечение устойчивого развития территорий на основе ГИС-технологий. Принципы формирования, состав и структура геоинформационного пространства, отображающего совокупность пространственных характеристик территорий».

П.11 «Разработка принципов и технологий создания геоинформационных систем различного назначения по геодезическим данным».

Основные результаты.

1. Разработана научно-обоснованная концепция комплексных (системных) исследований процессов формирования и координатного определения контуров зон геодинамических рисков на основе анализа результатов повторных геодезических измерений (спутниковые технологии), в сочетании с гравиметрической, гидрогеологической и геомагнитной информацией.

2. На основе предварительного анализа установлено, что существующая, на сегодняшний день, глобальная навигационная

спутниковая геодезическая сеть требует развития и постановки системных повторных наблюдений.

3. На основе формулы рекуррентного уравнивания предложен оригинальный метод выявления смещений геодезических пунктов по результатам повторных спутниковых наблюдений.

4. На базе инструментальных наблюдений и созданной прогнозной карты зон геодинамических рисков достоверно обосновано наличие зон повышенной геодинамической опасности на территории Башкирии, в том числе в районе предполагаемого строительства БашАЭС.

5. На основе построенных цифровых карт горизонтальных деформаций земной коры в Республике Башкортостан, аномалий силы тяжести в редукции Буге, аномалий магнитного поля для территории Республики Башкортостан с использованием метода адмиттанса создана в бумажном и цифровом вариантах карта зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ).

6. Установлена корреляционная зависимость между колебаниями уровня подземных вод и сейсмособытиями магнитудой до 3-5 баллов по шкале Рихтера.

7. Выявлены интенсивные локальные аномалии вертикальных и горизонтальных движений земной поверхности, подтвержденные изменениями гравитационного поля от 0,06 до 0, 10 мГл, которые приурочены к зонам разломов различного типа и порядка в районе предполагаемого строительства БашАЭС.

8. Подтверждены вертикальные движения земной поверхности повышенной пространственно-временной детальности в пределах Арланского геодинамического полигона, г. Уфы и её окрестностей.

Методология и методы исследования.

Первичным материалом послужили геодезические, гидрогеологические и геофизические архивные данные, представленные в виде отчётов, карт различных масштабов и широкий спектр геодезических, гравиметрических,

геомагнитных и др. видов ролевых работ, выполненных под руководством и непосредственным участием диссертанта.

Постановка и решение теоретических и практических задач по теме «Геосистемные исследования процессов формирования зон геодинамических рисков региональных нефтегазоносных территорий (на примере Башкирии) осуществлены на кафедре физической географии, картографии и геодезии географического факультета БашГУ и обобщены в процессе обучения в докторантуре на кафедре геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК).

Неоценимую помощь в плане реализации полевых работ оказал Инновационный образовательный центр космических услуг («ИО ЦКУ-БашГУ»), постоянным руководителем и одним из исполнителей которой является диссертант.

Были использованы карты «Общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (ОСР-97)», первая сейсмотектоническая карта Башкирии (2007г) и результаты многочисленных повторных геодезических измерений высокоточным геометрическим нивелированием, ГНСС-технологией и гравиметрией.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

- предложена концепция, принципы и методика измерений для определения границ зон геодинамических рисков (ЗГР);

- выявлены признаки распознавания зон геодинамических рисков нефтегазоносных территорий;

- предложена региональная модель ЗГР, построенная и базирующаяся на обширной совокупности, геодезических, геомагнитных, гравиметрических и гидрогеологических данных для нефтегазоносных территорий;

- подтверждены результаты геосистемных (комплексных) исследований процессов формирования зон геодинамических рисков региональных нефтегазоносных территорий (на примере Башкирии).

Достоверность научных исследований. Степень достоверности результатов разработок и исследований определяется:

- корректностью поставленных задач, предлагаемых методов их решения и проверенными десятилетиями методами математической обработки результатов измерений;

- подтверждением разработанной концепции и технологической модели комплексного определения границ ЗГР для устойчивого развития территории Башкирии;

- использованием надёжного программного обеспечения, в том числе от ведущих мировых производителей;

- использованные для полевых измерений геодезические, гравиметрические и др. приборы, которые прошли метрологическую аттестацию.

Апробация результатов. Основные результаты диссертационного исследования были представлены на следующих научно-практических конференциях и семинарах:

8-9 июня 2012 г.- Инвестиционный межрегиональный форум "Зауралье-2012», г. Сибай.

22 ноября 2012 г. - Международный семинар «Неньютоновские системы в нефтегазовой отрасли», г. Уфа (получен диплом за активное участие).

22-28 сентября 2012 г. - 12-я Международная научно-техническая конференция «От снимка к карте: цифровые фотограмметрические технологии», г. Альгарве (Португалия).

28-29 марта 2013 г. - Вторая международная научно-практическая конференция «Космос для жизни для людей!», г. Москва (получен диплом за активное участие).

20 марта 2013 г. - Научно-техническая конференция по использованию результатов космической деятельности, Казанский федеральный университет, г. Казань.

27 марта - 3 апреля 2015 г. - Межвузовская научно-практическая конференция «Науки о Земле: современное состояние, проблемы и перспективы развития», БашГУ, г.Уфа.

22-23 мая 2015 г. - Международная научно-практическая конференции «Геоэкологические основы землеустройства», БГПУ им. Акмуллы, г. Уфа.

21-23 октября 2015 г. - Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные вопросы экологии человека», г. Уфа.

Публикации по теме диссертации. Основные положения, результаты разработок и исследований представлены в 29 научных публикациях, в том числе 1 монография, 16 статей в изданиях (в том числе 8 в журналах входящих МБД Scopus), входящих в перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 25.00.32 Геодезия.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы из 147 наименований. Работа изложена на 240 страницах машинописного текста, содержит 69 рисунков и 44 таблиц. Кроме того, включает 4 приложения -АБВГ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СТЕПЕНИ РАЗРАБОТАННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОН ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ РИСКОВ

1.1 Нефтегазоносные месторождения Башкирии и интервалы геодинамических наблюдений

Исследуемая территория является одним ведущих нефтедобывающих субъектов Волго-Уральского региона. В 1932 году было открыто и введено в эксплуатацию первое нефтяное месторождение - Ишимбайское.

За эти годы платформенная перспективная на нефть и природный газ часть республики достаточно полно изучена. Открыто около 200 различных по запасам и размерам месторождений нефти и природного газа, значительная их часть введены в эксплуатацию (Рисунок 1.1).

Своего пика добыча нефти достигла в 1967 году (47,8 млн.т.), в полседующие годы идет снижение. На данный момент из начальных извлекаемых запасов нефти извлечено около 80 %. Основные крупные месторождения нефти: Арланское, Туймазинское, Сергеевское, Серафимовское и Шкаповское - в заключительной стадии разработки. Из эксплуатации выведены значительная часть фонда скважин данных месторождений.

Большая часть средних по запасам месторождений, так же находятся на заключительной стадии разработки: Манчаровское, Четырманское, Игровское, Кузбаевское и другие, введенные в эксплуатацию после 60-х годов.

В последние годы в добывают чуть более 10 млн. тонн нефти в год. Уровень добычи обеспечивается за счет малых месторождений, которые разрабатывают довольно интенсивно. Дебит скважин 3,5 т/сутки, при высоком отборе жидкости, а также высокая обводненность, которая практически на всех месторождениях превышает 91%.

Вследствие более интенсивной разработки залежей в терригенных высокопродуктивных коллекторах, постоянно возрастает доля запасов в низкопродуктивных карбонатных коллекторах.

Рисунок 1.1 - Месторождения нефти и природного газа Республики Башкортостан, и геодинамические полигоны

В результате низкого дебета, объемы бурения на месторождениях новых скважин сократились в 4 раза. Данная динамика для старых нефтедобывающих регионов является закономерной.

Рассмотрим месторождения на которых ведётся геодинамический мониторинг:

1. Город Нефтекамск (Арланское нефтяное месторождение). Разработка месторождения в 1958 году, расположено на берегу реки Камы, в северо-восточной части РБ Российской Федерации и находится в пределах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, является самым крупным месторождением в РБ, было открыто в 1955 году. Расположено на территории Краснокамского и Дюртюлинского районов РБ и частично на территории Удмуртии. Протяженность более 100 км, при ширине до 25 км, приурочено к брахиантиклинальной складке платформенного типа, вытянутой в направлении с Северо-Запада на Юго-Восток и сложенной породами палеозоя.

Разведанные геологические запасы нефти данного месторождения составляли более 1 млрд. тонн. Нефтеносные толщи представлены песчаниками терригенной толщи нижнего карбона (ТТНК), карбонатными отложениями нижнего (турнейского), среднего (московского) ярусов.

Месторождение отличается рядом специфических особенностей [8]. Несмотря на то, что месторождение введено в разработку в 1958 году к мониторингу геодинамических исследований приступили только в 2007 году, через 49 лет, т.е. почти что через полвека. В отличие от Татарстана, где разница между открытием месторождения и его геодинамическим исследованием составляет 1-3 года. Заметим, что Арланский ГДП находится в 7 км восточнее от г. Агидель (БашАЭС) (Рисунок 1.1).

• 1-я эпоха мониторинга 2007 год. Реализовано 2 цикла (весной и осенью).

• 2-я эпоха мониторинга 2008 год. Реализовано 2 цикла (весной и осенью).

• С 3-й по 9-ю эпохи мониторинга (2012-2018гг.) проводилось по одному циклу в год, т.е. 6 эпох.

2. Город Туймазы (Туймазинское месторождение нефти).

Туймазинское месторождение расположено на территории Туймазинского района Республики Башкортостан, и Бавлинского, Ютазинского районов Республики Татарстан, вблизи г. Туймазы. Месторождение приурочено к Волго-Уральской нефтегазаоносной провинции, и было открыто в 1937 году.

Месторождение выделяется своеобразием геологического строения: огромные площади, массивные водонефтяные зоны, пологие крылья структуры, упруговодонапорный режим девонских залежей, что послужило основой для выделения новых, до этого неизвестных месторождений платформенного типа.

Туймазинское месторождение нефти с открытием девонских пластов вошло в 5 уникальных, одним из самых крупных по запасам нефти месторождений мира.

В 1948 году впервые в истории страны было применено законтурное заводнение пластов. Уникальность данного месторождения в том, что впервые в мировой практике осуществлялась разработка с поддеожанием пластового давления сочетанием, законтурного, приконтурного, внутриконтурного и очагового заводнения пластов. С примененем данных методов, основная масса нефти была добыта за 20 лет эксплуатации.

Из девонских пластов было извлечено нефти в 2 раза больше, чем удалось бы добыть обычными способами без закачки воды.

На месторожении в 1956 году в промысловых условиях впервые в стране было освоено глубокое обессоливание нефти, а также подготовлена первая нефть экспортной кондиции.

В апреле 1983 г. на Туймазинском меторождении была добыта 300 миллионная тонна нефти.

В 1989 году была создана служба по охране окружающей среды.

В связи уменьшением объемов добычи нефти, с начала 1990 годов,

начата комплескная реконструкция системы сбора, системы ППД и подготовки нефти.

На данный момент в НГДУ «Туймазынефть» работает 4 цеха добычи нефти и природного газа, эксплуатационный фонд нефтяных скважин составляет примерно 1500 единиц, плановая добыча

По состоянию на 2004 год в НГДУ «Туймазанефть» работают четыре цеха добычи нефти и газа, эксплуатационный фонд нефтяных скважин составляет 1494 единицы, при плановой добыче нефти 900 тыс. тонн в год. Месторождение находится в заключительной стадии освоения.

В соответствии с Бизнес-планом на 2014 г. ОАО АНК «Башнефть» запроектировала создание ГДП на Туймазинском месторождении, который и был реализован т.е. с момента открытия месторождения и начала мониторинга прошло 77 лет.

3. Город Уфа (Блохинское месторождение нефти). Блохинское месторождение находится в 15 км юго-восточнее г. Уфа. Согласно локальной схеме геодинамической опасности территории Блохинского месторождения (Рисунок 1.1 ) наиболее высокой степени зоны геодинамической опасности представляет город Уфа общей площадью 708 кв.км и три зоны около 70 кв. км. юго-восточнее г. Уфы. Логично было бы покрыть эти зоны наблюдательной сетью и системно мониторить участки, представляющие интерес. Однако факты показывают обратный результат.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Кутушев Шайхил-Ислам Бурганович, 2021 год

- 25 с.

115. Уломов В.И. Сейсмическая опасность на территории России // Наука в России. Издание Президиума Российской академии наук. М.: 2001. -№ 6. - С. 18-25.

116. Уломов В.И. Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. - 1 изд. - М.: ИФЗ РАН, 1993. - 303 с.

117. Урмаев М.С. Орбитальные методы космической геодезии. - М.: Недра, 1981. - 257 с.

118. Уткин В.И. Дружинин В.С. Опасности геологической среды // Вестник Уральского отделения РАН. - Екатеринбург: Институт геофизики УрО РАН, 2002.

119. Федосеев Ю.Е. Особенности применения спутникового нивелирования для построения городских высотных сетей // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. - 2005. -2(7).

120. Федынский В.В. Геофизические данные о некоторых чертах строения и развития земной коры // Геологические результаты прикладной геохимии и геофизики. - М.: Госгеолтехиздат, 1960. - С.35-41.

121. Фотиади Э.Э. Геологическое строение Русской платформы по данным региональных геофизических исследований и опорного бурения. -М.: Гостоптехиздат, 1958. - 244 с.

122. Хисамов Р.С. и др. Современная геодинамика и сейсмичность юго-востока Татарстана. - Казань: Академия наук РТ, 2012. - 239 с.

123. Хисамов Р.С., Гатиатуллин Н.С., Рахматуллин М.Х. Геодинамические процессы Республики Татарстан: природные и техногенные факторы / Актуальные проблемы поздней стадии освоения нефтегазодобывающих регионов: матер. междунар. науч.-практ. конф. -Казань: Фэн, 2008. - С. 445-449.

124. Хромовский В.С., Солоненко В.П., Щукин Ю.К. и др. Современная динамика литосферы континентов. Метод изучений. - М.: Недра, 1989. - 277 с.

125. Чадаев М.С., Гершанок В.А., Гершанок Л.А., Копылов И.С., Коноплев А.В. Гравиметрия, магнитометрия, геоморфология и их параметрические связи. - Пермь: Перм.гос. нац. иссл. ун-т, 2012. - 91 с.

126. Чадаев М.С., Гершанок В.А., Ибламинов Р.Г., МичуринА.В. Региональные неоднородности платформенной тектоники и особенности размещения землетрясений в пределах территории Пермского края / Структура, свойства, динамика и минерагения литосферы Восточно-

Европейской платформы: материалы XVI Междунар. конф. - Воронеж: Воронежский ун-т, 2010. - С. 304-305.

127. Чадаев М.С., Ибламинов Р.Г., Гершанок Л.А. Геологические структуры западного склона Северного и Среднего Урала по данным гравиметрии и магнитометрии. - М.: Литосфера, 2011. - № 6, - С. 134-140.

128. Чадаев М.С., Гершанок В.А. Система глубинных разломов земной коры Пермского Приуралья на основе совместного анализа гравитационного и магнитного полей // Геофизические методы поисков и разведки месторождений нефти и газа. - Пермь: ПГУ, 1998. - С. 38-46.

129. Шакуров Р.К., Шакуров Д.Р. Свод сведений о землетрясениях РБ с середины XVI века по 2004 г. / Геологический сборник № 4. Информационные материалы. - Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2004. - С. 53-57.

130. Юматов B.C. Древние предания у башкирцев Чубиминской волости // Газета «Оренбургские губернские ведомости». 1848. № 7. С. 45-48.

131. Ямбаев Х.К., Маркузе Ю.И. Структура и алгоритм анализа движений земной коры по результатам наблюдений региональных спутниковых референц-сетей // Интерэкспо Гео-Сибирь. - Новосибирск: СГУГиТ, 2014. - № 1. - С. 223-225.

132. Ямбаев Х.К., Ященко В.Р. Геодезический мониторинг движений земной коры: состояние, возможности, перспектива // Интерэкспо ГеоСибирь. - Новосибирск: СГУГиТ, 2012. - № 3. - С. 139-155.

133. Ярош А.Я. Внутренняя структура и тектонический рельеф фундамента Русской платформы // Науч. тр. Горного ин-та им. Вахрушева / Вопросы разведочной геофизики. - Свердловск: 1968. - Вып. 5. - С.39-57.

134. Ярош А.Я. Структура кристаллического фундамента Западного Приуралья // Геологические результаты прикладной геофизики. - М.: Недра, 1965. - С. 231-234.

135. Ярош А.Я., Дементьева Г.Д. Внутреннее строение земной коры востока Русской платформы // Науч. тр. Горного ин-та им. Вахрушева / Вопросы разведочной геофизики. - Свердловск, 1968. - Вып.5. - С.31-38.

136. Ярош А.Я., Дементьева Г.Д., Кассин Г.Г. Строение поверхностей переходного и базальтового слоев земной коры восточных районов Русской платформы // Науч. тр. Горного ин-та им. Вахрушева / Вопросы разведочной геофизики. - Свердловск, 1968. - Вып.5. - С.5-21.

137. Ярош А.Я., Кассин Г.Г. Строение поверхности Мохоровичича восточных районов Русской платформы / Науч. тр. Горного ин-та им. Вахрушева / Вопросы разведочной геофизики. - Свердловск, 1968. - Вып.5. -С. 21-30.

138. Blewitt, G. (1993). Advances in Global Positioning System technology for geodynamics investigations. In Contributions of Space Geodesy to Geodynamics: Technology, Ed. by D.E. Smith and D.L. Turcotte, p. 195-213, Pub. by American Geophysical Union (Geodynamics Series Vol. 25), Washington DC,

139. Blewitt G. Ambizap Version 2.1, class presented December 14, 2008, at the GIPSY Users Class . - San Francisco, CA: 2008.

140. Blewitt G. Fixed point theorems of GPS carrier phase ambiguity resolution and their application to massive network processing: Ambizap, J. Geophys. Res., 113 p. - 2008.

141. Blewitt G. The fixed point theorem of ambiguity resolution for precise point positioning of GPS networks: Theory and applications, Eos Trans. AGU, 87(52), Fall Meet. Suppl., Abstract G43A-0977. . - 2006.

142. Blewitt, G., W.I. Bertiger и J.P. Weiss Ambizap3 and GPS carrier range: A new data type with IGS applications. Abstracts of the IGS Workshop . -Newcastle, UK: 2010.

143. Kaniuth K., Volksen C.: Comparison of the BERNESE and GIPSY/OASIS II software systems using EUREF data. In: Mitteilungen des BKG, EUREF Publ. No. 29, p. 314-319, 2003.

144. Petrov L., Boy J.-P. Study of the atmospheric pressure loading signal in VLBI observations // J.Geophys. Res., 2004. Vol. 109.

145. Sherman, J. and Morrison,W. J. Adjustment of an inverse matrix correponding to changes in the elements of a given column or a given row of the

original matrix. The Annals of Mathematical Statistics, 21(1950), p. 134-127. 2007.

146. Teza G., Pesci A., Galgaro A. Grid_strain and grid_strain3: Soft-ware packages for strain field computation in 2D and 3D environments. Computers & Geosciences, 2008. p. 1142-1153.

147. Woodbury, M. A. Inverting modified matrices. Memorandum Report 42, Statistical Research Group, Institute for Advanced Study, Princeton, New Jersey, 600 p., June 14, 1950.

Приложение А

(рекомендуемое)

СХЕМЫ И ТАБЛИЦЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ

010018

Рисунок А.1 - Схема расположения исходных и определяемых пунктов

Имя Пункте Выбран Основа Tun Система Координ« B/N/X L/E/Y H/U/Z CKO N/X CKO E/Y CKO u/z

ANKR / ECEFControl ECEF ITRF2Ü05 4121 Э48,4674м 2652187,8741м 4069023,8325m 0,0052m 0,0039m 0,0051m

ANKR Н orizontalAndVerticalControl GEODETIC NAD83(NSRS2007) 39*53'14,51257"N 032*45'30,40793~E 975,5248m 0,0019m 0,0025m 0,0076m

ANKR / Н orizontalAndVerticalControl GEODETIC WGS 84 39*53'14,53948~N 032*45' 30,49179~E 976,0265m 0,0019m 0,0025m 0,0076m

ARTU / ECEFControl ECEF ITRF2005 1843956,51 41m 3016203,1979m 5291261,7744m 0,0037m 0,0044m 0,0067m

ARTU Н orizontalAndVerticalControl GEODETIC NAD83(NSRS2007) 56*25' 47,3546™ 058*33'37,55519~E 246,5096m 0,0021m 0,0033m 0,0079m

ARTU / Н orizontalAndVerticalControl GEODETIC WGS 84 56*25'47,35922~N 058*33' 37,65713~E 247,5830m 0,0021m 0,0033m 0,0079m

MDVJ / ECEFControl ECEF ITRF2005 2845455,9048м 2160954,3571m 5265993,2956m 0,0041m 0,0037m 0,0065m

MDVJ H orizontalAndVerticalControl GEODETIC NAD83(NSRS2007) 56*01'17,35654~N 037*12' 52,12089~E 256,4756m 0,001 8m 0,0030m 0,0078m

MDVJ / H orizontalAndVerticalControl GEODETIC WGS 84 56*01'17,37565"N 037*12'52,22575"E 257,1331m 0,001 8m 0,0030m 0,0078m

POL2 / ECEFControl ECEF ITRF2005 1239971,1320m 4530790,1330m 4302578,8520m 0,0041m 0,0055m 0,0053m

POL2 H orizontalAndVerticalControl GEODETIC NAD83(NSRS2007) 42*40'47,16833~N 074*41 '39,29287~E 1712,6752m 0,0027m 0,0039m 0,0072m

POL2 / H orizontalAndVerticalControl GEODETIC WGS 84 42*40'47,17352"N 074*41'39,36462"E 1714,2131m 0,0027m 0,0039m 0,0072m

SVTL / ECEFControl ECEF ITRF2005 2730155,2082m 1562364,8565m 5529989,3570m 0,0037m 0,0029m 0,0066m

SVTL H orizontalAndVerticalControl GEODETIC NAD83(NSRS2007) 60*31 '58,28418~N 029*46'51,04791"E 76,2035m 0,0021m 0,0023m 0,0075m

SVTL / H orizontalAndVerticalControl GEODETIC WGS 84 60*31'58,30677"N 029*46' 51,16177"E 76,7221m 0,0021m 0,0023m 0,0075m

ZECK / ECEFControl ECEF ITRF2005 3451174,5208m 3060335,5622m 4391955,7327m 0,0044m 0,0041 м 0,0051m

ZECK H orizontalAndVerticalControl GEODETIC NAD83(NSRS2007) 43*47' 18,19611~N 041*33' 54,16087~E 1165,5420m 0,0020m 0,0030m 0,0070m

ZECK / H orizontalAndVerticalControl GEODETIC WGS 84 43*47'18,21755"N 041*33'54,24817"E 1166,2992m 0,0020m 0,0030m 0,0070m

ZWE2 / ECEFControl ECEF ITRF2005 2886335,6366m 2155987,6635m 5245818,8474m 0,0040m 0,0033m 0,0066m

ZWE2 H orizontalAndVerticalControl GEODETIC NAD83(NSRS2007) 55*41'57,40203"N 036*45'30,10952"E 207,5235m 0,001 8m 0,0022m 0,0079m

ZWE2 / H orizontalAndVerticalControl GEODETIC WGS 84 55*41'57,42156"N 036*45'30,21366"E 208,1713m 0,001 8m 0,0022m 0,0079m

Рисунок А.2 - Исходный каталог координат и высот на заданную эпоху

Наблюдения

Имя Пункта Комментарии ARTU Начало 04.09.2013 0:00:00 Конец 04.09.2013 23:59:30 Тип Антенны ASH700936D М DOME Высота Антенны, 0.079E X, м 1843956,9680 Y, м 3016202,9700 Z, м 5291261,6600 В 56°25'47,35603"N L 058*33'37,62760~E h, M 247,5110 Отклонение, h 0,5197 i

ARTU 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:30 ASH700936D М DOME 0.079Б 1843956,9680 3016202,9700 5291261,6600 56*25'47,35603"N 058*33' 37,62760~E 247,5110 0,5197

BASH0904A MDVJ 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:55 04.09.2013 23:59:30 JAV GRANT-G3T NONE JP8REGANT DD E1 NONE 0.198 0.1 ББ 2086839,8260 2845455,3957 3060213,0840 2160853,7114 5175115,1759 5265992,9637 54°35'21,16014"N 56*01 '17,38818"N 055*42'32,01799"E 037*12'52,21384"E 116,2345 256,3301 0,0000 0,4648

MONB 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:45 TPSCR.G3 SCIS 0.0355 ■2675632,0984 ■4304129,4714 3860728,5002 37-29'07,17199~N 121*52'00,70514"W 750,3644 0,0000

NFTK0904A 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:50 JAV RINGANT G3T JAVC 0.65 2082509,6023 2895058,1192 5270357,9994 56-05'37,01299~N 054*16'16,70038"E 113,3468 0,0000

ОКТВ0Э04А P0L2 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:50 04.09.2013 23:59:30 JAV GRANT-G3T NONE TPGCR.G3 NONE 1.0Б02 0.078 2209368,6456 1239971,4511 2984488,3062 4530790,0876 5168562,5503 4302578,7950 54°29'14,33032~N 42-40' 47,17127"N 053*29'16,97866~E 074*41 '39,35058~E 150,7011 1714,2042 0,0000 0,3287

SBAI0904A SEKC 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:50 04.09.2013 23:59:45 JAV GRANT-G3T NONE TRM41249.00 NONE 0.5 0.0083 2012131,6620 3266285,4996 3306914,6455 3524199,7999 5052637,8058 4181325,1005 52-43' 44,07040"N 41-13'12,62886"N 058*40' 51,88528~E 047*10'30,52776~E 385,5758 726,6246 0,0000 0,0000

SVTL 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:30 TPSCR.G3 TPSH 0.0285 2730154,4440 1562364,4443 5529987,9693 60-31 '58,30913~N 029*46'51,1632СГЕ 75,0869 0,0000

UFAB0904A UTCH0904A YOSH Ariel 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 0:00:00 04.09.2013 23:59:50 04.09.2013 23:59:50 04.09.2013 23:59:30 JAVRINGANT DM JVDM JAV RINGANT G3T JAVC LEIAT504 LEIS 0.42 0.423 0. 2068096,2781 1899620,4885 4419045,3413 3059496,6468 3212455,7763 3118410,7132 5183692,9152 5155575,4281 3370569,8601 54°43'17,06501"N 54°16'55,56820~N 32-06'13,79964"N 055*56'02,81708T 059*24'10,49245'E 035*12' 34,81369~E 195,3221 539,0716 714,4120 0,0000 0,0000 0,0000

ZECK ZECK 04.09.2013 0:00:00 04.09.20131:59:30 04.09.20131:59:30 04.09.2013 23:59:30 JAVRINGANT DM JVDM TP9CR3 GGD NONE 0.045 0.045 3451174,7465 3451174,7465 3060336,0234 3060336,0234 4391953,9901 4391953,9901 43-47'18,16616"N 43-47'18,16616"N 041 *33'54,25690"E 041 *33'54,25690"E 1165,4361 1165,4361 0,0000 1,5989

Рисунок А.3 - Наблюдения

Сетевое Peí пение с Уравненными Геоцентрическими Координатами

Имя Пункта BASH0904A Исходный ПункХ, м 2086839,8956 Y, м 3080212,7812 z, м 5175114,8648 CKG X, м 0,0164 CKG Y, м 0,0184 СКО z, м 0,0309 В 54*35'21,15987"n L 055*42' 32,00529~e h, M 115,8587 CKO N, M 0,0102 CKO E, M 0,0094 ско и, м 0,0370

NFTK0904A 2082509,8383 2885057,4590 5270357,6342 0,0171 0,0188 0,0335 56*05'37,01806"n 054*16'16,66686"e 112,8132 0,0106 0,0095 0,0396

OKTB0904A 2209368,2974 2984487,1093 5168561,8025 0,0176 0,0195 0,0331 54*29'14,34705"n 053*29'16,95465"e 149,4132 0,0107 0,0095 0,0398

SBAI0904A 2012131,5539 3306913,9772 5052637,1880 0,0171 0,0210 0,0325 52*43'44,07444~n 058*40' 51,87169~e 384,7044 0,0110 0,0102 0,0396

UFAB0904A 2088096,2262 3058486,1296 5183692,5014 0,0170 0,0195 0,0328 54*43'17,07123~n 055*56' 02,80330~e 194,8017 0,0106 0,0097 0,0392

UTCH0904A 1889820,5000 3212455,2325 5155575,2005 0,0167 0,0203 0,0328 54*16'55,57604~n 058*24'10,47660"e 538,6168 0,0107 0,0103 0,0394

Сетевое Peí пение с Цравненными Геоцентрическими Координатами [Международная система единиц]

Имя Пункта BASH0904A Исходный ПункХ 2086839.886 Y 3060212.781 z 5175114.865 СКО X в к СКО Y в к 0.0002675 0.000338 СКО z в к В 0.0009569 0.952761469 L 0.972303559 h 115.8587 CKO N в к 0.0001046 CKO E в к CKO U в квадрате 8.839е-05 0.0013694

NFTK0904A 2082509.839 2895057.459 5270357.634 0.0002812 0.0003584 0.0011195 0.878018286 0.947212811 112.8132 0.0001123 9.007е-05 0.0015667

□КТВ0904А 2209388.287 2984487.109 5168561.802 0.0003084 0.0003784 0.0010876 0.850883111 0.83354246 148.4132 0.0001148 8.835е-05 0.0015801

SBAI0904A 2012131.554 330g913.977 5052637.188 0.0002923 0.0004404 0.0010585 0.920293083 1.024177976 384.7044 0.0001199 0.0001047 0.0015666

UFAB0904A 2068086.226 3058486.13 5183692.501 0.0002883 0.0003812 0.0010738 0.955068753 0.976234419 194.8017 0.000112 9.389е-05 0.0015375

UTCH0904A 1898620.5 3212455.232 5155575.2 0.0002776 0.0004137 0.0010831 0.947401448 1.036776368 538.6168 0.0001149 0.0001057 0.0015538

Рисунок А.4 - Уравненные значения координат и высот определяемых базовых станций

Приложение Б

(рекомендуемое)

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ И ВЕРТИКАЛЬНЫЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СТАНЦИЙ ВЫЧИСЛЕННЫЕ В ПО GIPSY-OASYS

Рисунок Б.1 - Графики смещений БС иБАБ по широте, долготе и высоте

Рисунок Б.2 - Графики смещений БС №ГК по широте, долготе и высоте

Рисунок Б.3 - Графики смещений БС ЦТСН по широте, долготе и высоте

Рисунок Б.4 - Графики смещений БС SBAI по широте, долготе и высоте

Рисунок Б.5 - Графики смещений БС OKTB по широте, долготе и высоте

Рисунок Б.6 - Графики смещений БС BASH по широте, долготе и высоте

Приложение В

(рекомендуемое)

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ И ВЕРТИКАЛЬНЫЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СТАНЦИЙ

ВЫЧИСЛЕННЫЕ В ПО BERNESE GPS SOFTWARE

-5 15

2012,5 2013 2013,5 2014 2014,5 2015 2015,5 2016

2012,5 2013 2013,5 2014 2014,5 2015 2015,5 2016 Год

Рисунок В.1 - Графики смещений БС UFAB по широте, долготе и высоте

Рисунок В.2 - Графики смещений БС NFTK по широте, долготе и высоте

Рисунок В.3 - Графики смещений БС UTCH по широте, долготе и высоте

Рисунок В.4 - Графики смещений БС SBAI по широте, долготе и высоте

Рисунок В.5 - Графики смещений БС OKTB по широте, долготе и высоте

Рисунок В.6 - Графики смещений БС BASH по широте, долготе и высоте

Приложение Г

(рекомендуемое)

ВЫПИСКА ИЗ ПРОТОКОЛА № 55 ЗАСЕДАНИЯ СОВЕТА РУССКОГО

ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА