Специалисты Геофизического центра РАН (ГЦ РАН) представили модель для расчёта параметров магнитного поля Земли. Эта инновационная технология в рамках импортозамещения позволит заменить американские и британские модели и повысить эффективность добычи трудноизвлекаемых углеводородов, что особенно важно для освоения Арктики.

Шестнадцатого апреля 2025 года в Москве в Министерстве энергетики Российской Федерации состоялось третье заседание Рабочей группы «Геологоразведка, строительство скважин, разработка и эксплуатация нефтегазовых месторождений» Научно-технического совета по вопросам научно-технологического развития топливно-энергетического комплекса РФ. Совещание провел руководитель Центра компетенций технологического развития ТЭК при Министерстве энергетики РФ Олег Жданеев.

Представители органов государственной власти, добывающих предприятий, научно-исследовательских учреждений Российской академии наук обсудили вопросы замещения импортных геомагнитных моделей для обеспечения суверенитета в сфере топливно-энергетического комплекса. Обсуждалось также строительство новых геомагнитных обсерваторий в Арктической зоне РФ для сопровождения наклонно-направленного бурения.

Заведующий сектором геофизического мониторинга ГЦ РАН Дмитрий Кудин выступил с докладом «Геомагнитное сопровождение наклонно-направленного бурения скважин с привлечением технологий Больших Данных» (в соавторстве с директором ГЦ РАН членом-корреспондентом РАН Анатолием Соловьёвым). Докладчик представил новую отечественную технологию — глобальную геомагнитную модель высокого разрешения, разработанную в ГЦ РАН. Она обладает характеристиками, сравнимыми с британской и американской BGGM / HDGM (British Geological Survey' Geomagnetic Model / High Definition Geomagnetic Model), которые традиционно использовались в России. Дмитрий Кудин также поделился опытом ГЦ РАН по развёртыванию современных магнитных обсерваторий международного стандарта INTERMAGNET.

Локальную геологическую модель высокого разрешения, аналогичную технологии IFR1 (In-Field Referencing), представили сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН: директор института член-корреспондент РАН Вячеслав Глинских и кандидат геолого-минералогических наук Петр Дядьков.

При бурении недостаточная точность навигации нередко приводит к отклонению скважины от заданной траектории. Это замедляет темп добычи и повышает затраты. Технология, разработанная в ГЦ РАН, позволяет усовершенствовать навигацию и повысить эффективность добычи.

«Наша технология актуальна в связи с тем, что порядка 70 процентов скважин в настоящее время являются горизонтальными. В таких скважинах, требующих подземной навигации, без высокоточных магнитных данных не обойтись, — рассказал Дмитрий Кудин, ведущий разработчик проекта. — Пользуясь своими наработками и знаниями о магнитном поле, команда Геофизического центра РАН построила модель с нуля».

Долгое время подземная геонавигация выполнялась по моделям магнитного поля британской и американской геологических служб, однако в настоящее время доступ к этим данным в России ограничен. Сегодня модель для расчета магнитного поля Земли, разработанная в ГЦ РАН, позволила полностью заместить зарубежные аналоги.

Учёные ГЦ РАН получают магнитные данные в режиме реального времени прямо в местах добычи и используют их для высокоточного моделирования. Разработанная на основании спутниковых, наземных данных и площадных аэромагнитных измерений модель позволяет вычислять точные значения магнитного поля. Это даёт возможность осуществлять навигацию, пользуясь исключительно магнитным полем Земли.

В рамках этой технологии учёные впервые задействовали технологию больших данных. Это позволило ускорить процесс обработки магнитных наблюдений и получать высокоточные данные в условиях магнитных возмущений. «Во время магнитных бурь и суббурь происходят искажения, которые влияют на навигацию. Большие данные, которые поступают к нам от обсерваторий в режиме реального времени, позволяют скорректировать измерения, полученные на буровом инструменте», — рассказал Дмитрий Кудин.

Разработка ГЦ РАН особенно востребована для освоения крупных запасов углеводородов в Арктической зоне РФ. «Во-первых, эти запасы являются трудноизвлекаемыми, то есть добывать их нужно с помощью бурения наклонных скважин. Во-вторых, Арктическая зона наиболее подвержена воздействию эффектов космической погоды, и наша технология позволит избежать проблем с подземной навигацией при бурении во время геомагнитных возмущений. По сути, она открывает путь для эффективной добычи углеводородов в Арктике», — сообщил Дмитрий Кудин.

Технология опробована на нескольких месторождениях и показала высокую точность моделирования. «Согласно отзывам наших партнёров, благодаря накопленному опыту и успешным испытаниям технологии наша модель может послужить для обеспечения всех недропользователей», — сказал Дмитрий Кудин.

У новой технологии существуют значительные перспективы не только в нефтегазовом секторе. «Модель позволяет дополнить возможности глобальных навигационных систем, которые в некоторых случаях могут быть недоступны. Наша технология позволяет проводить навигацию без привлечения спутниковых данных. Она может принести пользу не только добывающей промышленности, но и в сфере навигации в целом: в космической сфере и авиации», — сообщил Дмитрий Кудин.

ГЦ РАН имеет опыт и наработки на всех этапах построения моделей и технологий геомагнитного сопровождения. Институт осуществляет полный цикл работы с геомагнитными данными. Собственные обсерватории, такие как Климовская или Михнево, позволяют получать информацию в режиме реального времени. Учёные проводят полевые наблюдения и аэромагнитную съёмку, накапливают результаты спутниковых наблюдений. Задействуются разработанные в ГЦ РАН алгоритмы и технологии для обработки данных. «У нас есть всё: вычислительные мощности, специалисты и высокоточные приборы, которые позволяют измерять геомагнитное поле», — прокомментировал Дмитрий Кудин. 

Текст: Татьяна Кудрявцева.
Источник: лаборатория электронных публикаций ГЦ РАН.