WO2019050499A1 - Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков - Google Patents
Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019050499A1 WO2019050499A1 PCT/UA2018/000121 UA2018000121W WO2019050499A1 WO 2019050499 A1 WO2019050499 A1 WO 2019050499A1 UA 2018000121 W UA2018000121 W UA 2018000121W WO 2019050499 A1 WO2019050499 A1 WO 2019050499A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- thermal
- image
- range
- basis
- images
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/15—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
- G01V3/16—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat specially adapted for use from aircraft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/02—Prospecting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
Definitions
- the invention relates to the field of exploratory geophysics, namely, to methods for finding hydrocarbon traps using thermal and multispectral satellite images.
- a known method of searching hydrocarbon deposits which receive a satellite image of a thermal imaging image of the study area in the infrared wavelength range of 8-14 microns, processes motion images, draws up the resulting maps, and to interpret the obtained data, pre-process the thermal imaging image by selecting its fragments from uniform distribution of the intensity of the flux of thermal radiation of the geological environment over the entire range of values (Patent of Russia Feder tion "method of detecting hydrocarbon reservoirs" N ° 2421762 C2 from 17.06.2009 p., JV ° 2009123199/28 application of 17.06.2009).
- the disadvantage of this method is that when preparing a snapshot for processing and building three-dimensional models of heat flux intensity in the geo environment, only one snapshot is used with a thermal image of the study area in the infrared wavelength range of 8-14 microns, which is obtained as a result of preliminary processing of the specified image.
- the process of such processing is accompanied by the removal of high-contrast zones in the images, and the elimination of distortion on them by applying adaptive noise filters and image contrast.
- the disadvantage of this method is that in the process of searching for hydrocarbon traps, the photo-tone value is only from 0 to 255 and the three ranges of the infrared spectrum of wavelengths: one in the near wavelength range of 3.325-4.125 microns, and two in the long-range - 9.8-11- 9 ⁇ m and 10.9– 12.8 ⁇ m.
- a phototonal contrast of a portion of the earth’s surface in a contour is used, corresponding to the phototonal tone above, as a result of drilling, hydrocarbon traps, relative to the non-contour area.
- Such an approach is not always a characteristic sign of the presence of a hydrocarbon trap, since the anomaly can be caused by man-made factors and hidden obstacles in the output thermal image, which, without proper filtering, cause distortion of the resulting images.
- the known method is not suitable for use in areas where there are no reference objects, confirmed by drilling. Also, this method does not provide and does not allow to determine the depth of the location of thermal anomalies associated with hydrocarbon traps.
- the basis of the claimed invention is the task of creating a method that would not have the above disadvantages.
- the method of searching hydrocarbon deposits using thermal geotomography (TSH) technology using thermal and multispectral satellite images, which are used to obtain a satellite image with a thermal imaging image of the area under study in the infrared wavelength range of 8-14 ⁇ m, preprocesses the thermal image by selecting its fragments with a more uniform distribution of the intensity of the thermal radiation flux density of the geological environment over the entire range of values, they process image and form the final maps (See the image of the final map on the satellite image and a schematic image of the final map in figures 1 and 2), followed by the interpretation of the data obtained, the fact that synthesizing at least two images in the thermal infrared wavelength 8 -14 ⁇ m, 2.1-2.3 ⁇ m near-infrared image and panchromatic channel in the range 0.5-0.68 microns, get the resulting snapshot for further layer-by-layer processing, interpretation and analysis of data scanning the surface of the Earth.
- TSH thermal geotomography
- the abnormal zones are rejected (removed from the processing), and from the processed images only fragments with a uniform distribution of the heat flow intensity are used.
- source images with a high singal-to-noise (SNR) ratio and a resolution of 8 or more bits per pixel are used.
- the processing of a thermal image is performed according to the filter alternation algorithm (mathematical transformations or functions), and thus, the resulting image is achieved for the final interpretation.
- the filter alternation algorithm matrix transformations or functions
- nonlinear and linear gradient filters, spatial filter masks, inversion, power and logarithmic transformations are used.
- averaging filters are used: arithmetic average, geometric average, Gaussian with an aperture of 3x3.
- Each object under study is processed using the filter set algorithm, which are selected for each geological and geophysical task.
- Synthesizing space images is carried out sequentially by rendering less than two images on the monitor screen, which, by changing histograms by mathematical operations, are transformed into a final image with photo-tone indicators corresponding to the reference value of the radiating properties of hydrocarbons in the geomedia.
- the method of searching for hydrocarbons by TSH using thermal and multispectral satellite images is distinctly different from any other method reflecting the existing level of technology, because it contains a new set of features that provide all its technical properties mentioned, and the result of these properties is the technical result - are new, broader functionality of the method, and, thus, greater opportunities for its use, the main of which is the floor study, independent of other methods of geological exploration, information regarding the depth, surface, spatial distribution, prediction, determination type of deposits, as well as reducing the time and cost of geological exploration and drilling.
- the application of the method of searching for hydrocarbon deposits by TSH using thermal and multispectral satellite images is not limited to the given facts of its testing, and is not the only possible use of it, because to achieve the above technical result, the method does not exclude other applications that are determined by its combination signs.
- the method of searching hydrocarbon deposits by TSH, using thermal and multispectral satellite images is carried out using standard computer hardware and software created for the method of searching hydrocarbons deposits by TSH.
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, по которым получают космический снимок с тепловизионным изображением исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8-14 мкм, проводят предварительную обработку тепловизионного изображения, путем выбора его фрагментов с более равномерным распределением интенсивности плотности потока теплового излучения геологической среды по всему диапазону значений, выполняют обработку тепловизионного изображения и составляют итоговые карты, с последующей интерпретацией полученных данных, при этом, синтезированием менее двух снимков в тепловой инфракрасной зоне длин волн 8-14 мкм, снимка ближнего инфракрасного диапазона 2.1-2.3 мкм и панхроматические канала в диапазоне 0,5-0,68 мкм, получают результирующий снимок для дальнейшей послойной обработки, интерпретации и анализа данных сканирования поверхности Земли.
Description
СПОСОБ ПОИСКА ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ ПО ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОВОЙ ГЕОТОМОГРАФИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОВЫХ И МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНЫХ ОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ
Изобретение относится к области поисковой геофизики, а именно - к способам поиска ловушек углеводородов, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков. Известен способ поиска залежей углеводородов, по которому получают космический снимок тепловизионного изображения исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8- 14 мкм, обрабатывают тешювизионные изображения, и составляют итоговые карты, а для интерпретации полученных данных проводят предварительную обработку тепловизионного изображения, путем выбора его фрагментов с равномерным распределением интенсивности плотности потока теплового излучения геологической среды по всему диапазону значений (Патент Российской Федерации "Способ выявления залежей углеводородов" N° 2421762 С2 от 17.06.2009 р., заявка JV° 2009123199/28 от 17.06.2009 г.).
Недостатком известного способа является то, что при подготовке снимка для обработки и построения трехмерных моделей интенсивности теплового потока в геосреде, используется только один снимок с тепловизионным изображением исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8- 14 мкм, который получают в результате предварительной обработки указанного изображения. Процесс такой обработки сопровождается удалением высококонтрастных зон на снимках, и устранением на них искажений путем применения адаптивных шумовых фильтров и контрастности изображения. Это приводит к тому, что после завершения обработки трехмерной модели, которая характеризует пространственное распределение плотности теплового потока, получают изображение, на котором пределы глубин и пространственного горизонтального распространения нефтегазовых объектов размыты и имеют значительные погрешности для их идентификации.
Известен также способ поиска ловушек углеводородов по тепловым космическими снимками, по которому определяют контурные и околоконтурные области эталонных участков, содержащих и не содержащих ловушки углеводородов, и на основании результатов предыдущих геологосъемочных, геофизических и буровых работ, формируют фототональные образы различных типов геологических структур, путем получения фототональных показателей контурной и околоконтурной областей эталонных участков, содержащих и не содержащих ловушки углеводородов, осуществляют выбор комплекса информативных фототональных показателей, путем проведения одномерной оценки информативности фототональных показателей для всех типов геологических структур (Патент Украины на
полезную модель Na 6401 от 16.05.2005 г. "Процесс поиска ловушек углеводородов по тепловым космическими снимками", заявка N° 20040706028 от 20.07.2004 р., бюл. J42 5, 2005).
Недостатком указанного способа является то, что в процессе работы по поиску ловушек углеводородов используют значение фототона только от 0 до 255 и три диапазона инфракрасного спектра длин волн: один в ближнем диапазоне длин волн 3.325-4.125 мкм, и два в дальнем - 9.8-11- 9 мкм и 10.9- 12.8 мкм. Как дешифрующий признак, используют фототональный контраст участка земной поверхности в контуре, соответствующий фототональному тону над, выявленными в результате бурения, ловушками углеводородов, относительно внеконтурной области. Подобный подход не всегда является характерным признаком наличия углеводородной ловушки, поскольку аномалия может быть вызвана техногенными факторами и скрытыми препятствиями выходного теплового изображения, которые без соответствующей фильтрации вызывают искажения результирующих изображений.
Таким образом, известный способ не пригоден для использования на участках, где нет эталонных объектов, подтвержденных бурением. Также этот способ не предусматривает и не позволяет определять глубины расположения тепловых аномалий, связанных с ловушками углеводородов.
В основу заявляемого изобретения поставлена задача создания способа, который бы не имел приведенных недостатков.
Поставленная задача решается технической разработкой изобретения "Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков", которое поясняется фигурами черчения 1 и 2.
Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии (ТТГ), с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, по которому получают космический снимок с тепловизионным изображением исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8-14 мкм, проводят предварительную обработку тепловизионного изображения, путем выбора его фрагментов с более равномерным распределением интенсивности плотности потока теплового излучения геологической среды по всему диапазону значений, выполняют обработку тепловизионного изображения, и составляют итоговые карты (См. изображение итоговой карты на космическом снимке и схематическое изображение итоговой карты на фигурах 1 и 2), с последующей интерпретацией полученных данных, отличается тем, что синтезированием не менее двух снимков в тепловой инфракрасной зоне длин волн 8-14 мкм, снимка ближнего инфракрасного диапазона 2.1-2.3 мкм и панхроматического канала в диапазоне
0.5-0.68 мкм, получают результирующий снимок для дальнейшей послойной обработки, интерпретации и анализа данных сканирования поверхности Земли.
Космические снимки могут получать путем фотосъемки с летательного аппарата или же могут получить их через Интернет, например - путем загрузки из Интернет-ресурса Геологической службы США glovis.usgs.gov.
После получения снимков, их проверяют на пригодность для обработки, для чего, с помощью набора фильтров (математических преобразований или функций), обрабатывают полученные снимки, и определяют зоны равномерного распределения теплового потока и зоны с аномальными значениями.
Аномальные зоны отбраковываются (изымаются из обработки), а из обработанных изображений используют только фрагменты с равномерным распределением интенсивности теплового потока.
При подготовке результирующего снимка используют исходные снимки с высоким соотношением сингал-шум (SNR) и разрешением 8 и более бит на пиксель. Обработку тепловизионного изображения выполняют по алгоритму чередования фильтров (математических преобразований или функций), и, таким образом, достигают результирующего изображения для окончательной интерпретации. При этом, в частности, используют нелинейные и линейные градиентные фильтры, маски пространственных фильтров, инверсионные, степенные и логарифмические преобразования. Для подавления шумов используют усредняющие фильтры: среднеарифметические, среднегеометрические, гаусиан с апертурой 3x3. Каждый исследуемый объект обрабатывают с помощью алгоритма набора фильтров, которые подбираются под каждую геолого-геофизическую задачу.
Синтезирования космических снимков осуществляют последовательно, путем визуализации на экране монитора менее двух снимков, которые изменением гистограмм математическими операциями, превращают в итоговое изображение с показателями фототона, соответствующими эталонным значением излучающих свойств углеводородов в геосреде.
Способ поиска залежей углеводородов по ТТГ, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, является выразительно отличным от какого-либо иного способа, отражающего существующий уровень техники, поскольку содержит новую совокупность признаков, обеспечивающих все упоминавшиеся его технические свойства, и следствием этих свойств - техническим результатом - являются новые, более широкие функциональные возможности способа, и, таким образом, более широкие возможности его использования, основным из которых является получение, независимой от других методов геологоразведки, информации относительно глубины, поверхности, пространственного размещения, прогнозирования, определения
типа залежей, а также сокращение сроков проведения и уменьшения себестоимости геологоразведки и бурения.
Фигуры чертежей:
Фиг. 1. Изображения итоговой карты на космическом снимке.
Фиг. 2. Схематическое изображение итоговой карты.
1 - углеводородная залежь.
Приведенные сведения относительно осуществления способа поиска залежей углеводородов по ТТГ, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, являются результатами апробации этого способа в различных нефтегазовых регионах мира, а именно: в Днепровско- Донецкой впадине Украины, складчатых горах Мизорам и Трипура в Индии, в пустынях Египта и Мавритании и в Прикаспийской низменности Казахстана.
Так, с использованием заявляемого способа, была осуществлена геологоразведка нефтегазоносности на глубинах до 7000 м на Кошевойском, а также Луценковском месторождениях Украины, согласно которой, в сравнительно короткое время были получены прогнозы с максимально высокой степенью корреляции с данными пробуренных скважин.
Применение способа поиска залежей углеводородов по ТТГ, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, не ограничивается приведенными фактами его апробации, и не является единственно возможным его применением, поскольку для достижения упомянутого технического результата, способ не исключает также других вариантов применения, которые определяются совокупностью его признаков. Способ поиска залежей углеводородов по ТТГ, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, осуществляют с применением стандартного компьютерного оборудования, программного обеспечения, созданного для способа поиска залежей углеводородов по ТТГ.
Claims
ФОРМУЛА
Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии, с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков, по которому получают космический снимок с тепловизионным изображением исследуемой территории в инфракрасном диапазоне длин волн 8-14 мкм, проводят предварительную обработку тепловизионного изображения, путем выбора его фрагментов с более равномерным распределением интенсивности плотности потока теплового излучения геологической среды по всему диапазону значений, выполняют обработку тепловизионного изображения и составляют итоговые карты, с последующей интерпретацией полученных данных, отличающийся тем, что синтезированием не менее двух снимков в тепловой инфракрасной зоне длин волн 8-14 мкм, снимка ближнего инфракрасного диапазона 2,1-2,3 мкм и панхроматические канала в диапазоне 0,5-0,68 мкм, получают результирующий снимок для дальнейшей послойной обработки, интерпретации и анализа данных сканирования поверхности Земли.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201708879 | 2017-09-05 | ||
| UAU201708879U UA121341U (uk) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | Спосіб пошуку покладів вуглеводнів за технологією теплової геотомографії, з використанням теплових і мультиспектральних космічних знімків |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019050499A1 true WO2019050499A1 (ru) | 2019-03-14 |
Family
ID=60410715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2018/000121 WO2019050499A1 (ru) | 2017-09-05 | 2018-11-05 | Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA121341U (ru) |
| WO (1) | WO2019050499A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5276321A (en) * | 1991-04-15 | 1994-01-04 | Geophysical & Environmental Research Corp. | Airborne multiband imaging spectrometer |
| US5471056A (en) * | 1992-09-25 | 1995-11-28 | Texaco Inc. | Airborne scanner image spectrometer |
| UA6401U (en) * | 2004-07-20 | 2005-05-16 | Affiliated Company Ukrgazvydob | Process of searching hydrocarbon traps using satellite thermal photographs |
| RU2544309C2 (ru) * | 2013-02-15 | 2015-03-20 | Алексей Олегович Ковалев | Способ дистанционного поиска залежей углеводородов |
-
2017
- 2017-09-05 UA UAU201708879U patent/UA121341U/uk unknown
-
2018
- 2018-11-05 WO PCT/UA2018/000121 patent/WO2019050499A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5276321A (en) * | 1991-04-15 | 1994-01-04 | Geophysical & Environmental Research Corp. | Airborne multiband imaging spectrometer |
| US5471056A (en) * | 1992-09-25 | 1995-11-28 | Texaco Inc. | Airborne scanner image spectrometer |
| UA6401U (en) * | 2004-07-20 | 2005-05-16 | Affiliated Company Ukrgazvydob | Process of searching hydrocarbon traps using satellite thermal photographs |
| RU2544309C2 (ru) * | 2013-02-15 | 2015-03-20 | Алексей Олегович Ковалев | Способ дистанционного поиска залежей углеводородов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA121341U (uk) | 2017-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Byun et al. | An area-based image fusion scheme for the integration of SAR and optical satellite imagery | |
| US9964654B2 (en) | Seismic attribute color model transform | |
| Yeomans et al. | Integrated Object-Based Image Analysis for semi-automated geological lineament detection in southwest England | |
| Nasri et al. | New insights into the structural model of the Makran subduction zone by fusion of 3D inverted geophysical models | |
| Amri et al. | Use of Landsat 7 ETM+ for lithological and structural mapping of Wadi Afara Heouine area (Tahifet–Central Hoggar, Algeria) | |
| Jellouli et al. | Application of optical and radar satellite images for mapping tectonic lineaments in kerdous inlier of the Anti-Atlas belt, Morocco | |
| Al-Dossary et al. | Lineament-preserving filtering | |
| Mohamed et al. | Geological mapping and mineral prospectivity using remote sensing and GIS in parts of Hamissana, Northeast Sudan | |
| Jouini et al. | Permeability upscaling in complex carbonate samples using textures of micro-computed tomography images | |
| Yong et al. | Site characterization using integrated imaging analysis methods on satellite data of the Islamabad, Pakistan, region | |
| WO2019050499A1 (ru) | Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии с использованием тепловых и мультиспектральных космических снимков | |
| Bopche et al. | Use of noise reduction filters on stereo images for improving the accuracy and quality of the digital elevation model | |
| RU2544309C2 (ru) | Способ дистанционного поиска залежей углеводородов | |
| WO2019054978A1 (ru) | Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой геотомографии | |
| Ayoobi et al. | Evaluation of relative atmospheric correction methods on ASTER VNIR–SWIR data in playa environment | |
| WO2019054977A1 (ru) | Способ поиска залежей углеводородов по технологии тепловой радиографии | |
| Ricchetti | Application of optical high resolution satellite imagery for archaeological prospection over Hierapolis (Turkey) | |
| RU2169384C1 (ru) | Способ поиска нефтегазовых месторождений | |
| Bakheit et al. | Subsurface tectonic pattern and basement topography as interpreted from aeromagnetic data to the south of El-Dakhla Oasis, western desert, Egypt | |
| Williams et al. | Closing the seismic resolution gap of fractures through seismic and image-log analysis, a North Sea case study | |
| Ahmad et al. | Use of remote sensing and topographic slope in evaluating seismic site-conditions in Damascus region | |
| Maswi et al. | Delineation of Geothermal Potential Sites Using Remote Sensing Satellite Data-Lake Natron, Northern Tanzania | |
| Waswa et al. | Mapping Geological Structures in Ilbisil Area, Kajiado County Using Remote Sensing Techniques | |
| Abutaha et al. | Continuous wavelet transformation to quantify small-scale cycles of petrophysical properties; a new approach applied in a potential disposal repository of nuclear waste, SW Hungary | |
| Al-Wassai et al. | Studying satellite image quality based on the fusion techniques |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18853551 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18853551 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |