MODELING OF THE EARTH'S SURFACE DISPLACEMENTS OBTAINED BY VARIOUS SATELLITES WITH A BUILT-IN SAR-MODULE (EXEMPLIFIED BY MONITORING OF OIL AND GAS FIELDS)
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2021.02.094Keywords:
Geodynamic monitoring, leveling, deformation of the Earth's surface, modeling, X-ray interferometry, productive layer, accuracy of observationsAbstract
The article presents a model analysis of vertical displacements obtained using the radar-satellite interferometry method. The analysis of the formulas on which the method is based is carried out, the regularities of the distribution of displacements depending on the components of the horizontal and vertical components, as well as the differences between the radiating satellites and their movements along the descending and ascending tracks are revealed. Three satellites were used for the simulation. The ENVISAT satellite was launched by the European Space Agency (ESA) on March 1, 2002, and lost contact with Earth in 2012. Another satellite with a synthetic aperture radar, the German-made Terra SAR-X, was launched in 2007 from the Baikonur cosmodrome. In 2015, ESA launched the Sentinele-1А satellite. The last two fly to the present time. To estimate the vertical displacements, a comparison of model data from all three satellites, flying over the territory of the Astrakhan
field for 13 years, during the development of the productive reservoir, was carried out. In each case, the obtained calculated data were graphically compared with the analytical vertical displacements. The dynamics of the method error increasing is revealed. The model of the deformable reservoir layer was used for the analysis. The following parameters of the layer were used for modeling: the length of the formation is 45 km, its width is 30 km, the thickness of the formation is 100 m, the average depth is 4 km. Based on the results of the comparative analysis, it was concluded that in order to assess the vertical displacements of the earth's surface in the developed oil and gas fields by radar-satellite-interferometry, it is necessary to observe a number of principles, namely, to take into account the contribution of the horizontal components of the displacements and to analyze the data obtained in conjunction with other ground and satellite observations.
References
Кузьмин Ю.О., 1999. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. Москва: Агентство Экономических Новостей, 220 с.
Кузьмин Ю.О., 2008. Проблемные вопросы изучения деформационных процессов в современной геодинамике. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 3, С. 98 – 107.
Кузьмин Ю.О., 2009. Тектонофизика и современная геодинамика. Физика Земли, №11, С. 44 – 60.
Кузьмин Ю.О., 2017. Парадоксы сопоставительного анализа измерений методами наземной и спутниковой геодезии в современной геодинамике. Физика Земли, № 6, С. 24 – 39.
Кузьмин Ю.О., 2019. Современная геодинамика: от движений земной коры до мониторинга ответственных объектов. Физика Земли, № 1, С. 78 – 103.
Кузьмин Ю.О., 2007. Современная геодинамика разломов и эколого-промышленная безопасность объектов нефтегазового комплекса. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, № 1, С. 33 – 41.
Сидоров В.А., Кузьмин Ю.О., 1989. Пространственно-временные характеристики современной динамики геофизической среды сейсмоактивных и асейсмичных областей. Дискретные свойства геофизической среды. Москва: Наука, С. 33 – 46.
Zhe Su et all, 2018. Monitoring interseismic activity on the Ilan Plain (NE Taiwan) using Small Baseline PS-InSAR, GPS and leveling measurements: partitioning from arc-continent collision and backarc extension. Geophysical Journal International, 212, P. 264 - 283.
Михайлов В.О., Киселева Е.А., Дмитриев П.Н. и др., 2012. Оценка полного вектора смещений земной поверхности и техногенных объектов по данным радарной спутниковой интерферометрии для областей разработки месторождений нефти и газа. Геофизические исследования, № 3, С. 5 – 17.
Васильев Ю.В., Филатов А.В., 2016. Выявление зон локальных деформаций методом радарной интерферометрии по результатам мониторинга на Самотлорском геодинамическом полигоне. Маркшейдерский вестник, № 3 (112), С. 38 – 46.
Hanssen R.F., 2001. Radar Interferometry: Data Interpretationand Error Analysis. Academic Publishers, 308 p.
Ketelaar V.B.H., 2009. Satellite radar Interferometry. Subsidence monitoring Techniques. Delft University of technology, Netherlands. 241 p.
Кузьмин Ю.О., 2013. Физические основы измерения смещений земной поверхности методом РСА интерферометрии и проблемы их идентификации на месторождениях углеводородного сырья (УВ). Маркшейдерский вестник, № 5, С. 37 – 44.
Кузьмин Ю.О., 2014. Актуальные проблемы идентификации результатов наблюдений в современной геодинамике. Физика Земли, №5, С. 51 – 64.
Кузьмин Ю.О., 2020. Актуальные вопросы использования геодезических измерений при геодинамическом мониторинге объектов нефтегазового комплекса. Вестник СГУГИТ, Т. 25, № 1, С. 43 – 54.
Кузьмин Ю.О., 2002. Современная аномальная геодинамика асейсмичных разломных зон. Вестник Отделения геологии, геофизики, геохимии и горных Наук РАН, № 1 (20), 27 с.
Кузьмин Ю.О., 2018. Идентификация результатов повторных геодезических наблюдений при оценке геодинамической опасности объектов недропользования. Вестник СГУГИТ, Т. 23, № 4, С. 46 – 66.
Angkana Pampuang, Anuphao Aobpaet, 2020. The comparison of lamd subsidence between east and west side of Bangkok, Thailand. Built Environment Journal, №1, P. 1 - 8.
Кузьмин Ю.О., 2016. Современная геодинамика опасных разломов. Физика Земли, № 5, С. 87 – 101.
Абрамян Г.О., Кузьмин Д.К., 2019. Моделирование градиентов смещений земной поверхности на разрабатываемых месторождениях нефти и газа. Маркшейдерский вестник, № 5, С. 56 – 62.
Miguel Caro Cuenca et all. Surface deformation of the whole Netherlands after PSI analysis. Conference: Fringe 2011 Workshop – ESA. P. 1-8.
Кузьмин Д.К., 2019. Сопоставление моделей деформационной активности раздвиговых разломов с результатами геодинамического мониторинга объектов нефтегазового комплекса. Проблемы недропользования, № 4. С. 18 – 27. DOI: 10.25635/2313-1586.2019.04.018
Кузьмин Ю.О., 2010. Еще раз об оценке оседания дна акватории в случае разработки сеноманской залежи одного газового месторождения. Маркшейдерский вестник, № 1, С. 53 – 60.
Кузьмин Д.К., 2020. Оценка напряженного состояния недр на разрабатываемых месторождениях нефти и газа. Маркшейдерский вестник, № 5 (138), С. 37 – 43.
Абрамян Г.О., Кузьмин Д.К., Кузьмин Ю.О., 2018. Решение обратных задач современной геодинамики недр на месторождениях углеводородов и подземных хранилищах газа. Маркшейдерский вестник, № 4, С. 52 – 61.
Кузьмин Ю.О., 2002. Современная аномальная геодинамика недр, индуцированная разработкой месторождений нефти и газа. Фундаментальный базис новых технологий нефтяной и газовой промышленности, Вып. 2. Москва: ГЕОС, С. 418 – 427.
Кузьмин Ю.О., 2015. Современная геодинамика системы разломов. Физика Земли, № 4, С. 25 – 30.
Кузьмин Ю.О., 2018. Современная геодинамика раздвиговых разломов. Физика Земли, № 6, С. 87 – 105.
Кузьмин Ю.О., 2019. Индуцированные деформации разломных зон. Физика Земли, № 5. С. 61 – 75.
Кузьмин Ю.О., Дещеревский А.В., Фаттахов Е.А., Кузьмин Д.К. и др., 2018. Инклинометрические наблюдения на месторождении им. Ю. Корчагина. Геофизические процессы и биосфера, Т. 53, № 3, С. 31 – 41.
Кузьмин Ю.О., Дещеревский А.В., Фаттахов Е.А., Кузьмин Д.К. и др., 2019. Анализ результатов деформационных наблюдений системой инклинометров на месторождении им. В. Филановского. Геофизические процессы и биосфера, Т. 18, № 4, С. 86 – 94.
Кузьмин Ю.О., Никонов А.И., 1998. Геодинамическая природа аварийности скважин и трубопроводных систем. Перспективы развития экологического страхования в газовой промышленности. Москва: ВНИИГАЗ, С. 315 – 328.
Кашников Ю.А., Ашихмин С.Г., 2019. Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного сырья: монография. Москва: Горная книга, 496 с.
Михайлов В.О., Киселева Е.А., Барях А.А., Исаев Ю.С., Смольянинова Е.И., 2019. Возможности мониторинга динамики развития оседаний земной поверхности на территории г. Березники по снимкам спутника Сентинель. / Физические основы прогнозирования разрушения горных пород: сборник 11-ой Всероссийской школы-семинара с международным участием. Тезисы докладов. Пермь: ГоИ УрО РАН, С. 35 – 36.
