На первом этапе в 2019 году проводится разработка алгоритмов и программ численного моделирования индукционных каротажных зондирований методом переходных процессов с произвольным токовым импульсом для изучения межскважинного пространства и определения пространственного расположения границ пластов баженовской свиты с использованием кластера ССКЦ СО РАН.
В рамках п. 1 Плана работ выполняется численно-аналитическое решение задачи импульсных электромагнитных зондирований в трехмерной модели среды с вертикальными и наклонно-горизонтальными скважинами для произвольного токового импульса в генераторе электромагнитного поля.
Для изучения электромагнитных сигналов рассматривается базовая модель - горизонтально-слоистая изотропная среда, состоящая из горизонтальных слоев с плоскопараллельными границами, каждый из которых характеризуется удельной электрической проводимостью, диэлектрической и магнитной проницаемостью. Источником электромагнитного поля является произвольно ориентированная генераторная катушка с током заданной формы, которая описывается магнитным диполем. В заданной точке среды определяется вектор магнитного поля в зависимости от времени, по которому вычисляется измеряемая в приемной катушке ЭДС. При этом источник и приемник поля могут находиться как в одной, так и в разных скважинах.
Задача об электромагнитном поле импульсного источника решается методом разделения переменных. Во временной области решение получается путем обратного преобразования Фурье гармонического электромагнитного поля, умноженного на спектр импульса тока в генераторной катушке. Если рассматривать выключение (или включение) тока как базовый импульс, то для электромагнитного поля от произвольного импульса решение также представляется в виде свертки поля от выключения с функцией импульса тока. Таким образом, рассчитав сигнал от выключения тока, легко получаются значения сигналов для серии импульсов разной формы.
В решении задачи об определении гармонического электромагнитного поля используется метод, основанный на представлении поля в виде суммы нормального и аномального полей, а также преобразованиях Фурье и Фурье-Бесселя по радиальным переменным. К уравнениям Максвелла, которым подчиняется электромагнитное поле, применяется преобразование Фурье по координатам вдоль граничных плоскостей, после чего они приводятся к дифференциальным уравнениям для образов вертикальных компонент аномального электромагнитного поля с нулевой правой частью. Остальные компоненты поля выражаются через них в явном виде. Уравнения приводятся к решению в виде линейной комбинации экспоненциальных функций с неизвестными коэффициентами в каждом слое. Для определения коэффициентов используются граничные условия, а также условия в нуле и на бесконечности. Образуется система линейных уравнений относительно неизвестных коэффициентов, где в правую часть входит выражение для первичного поля, которое определяется в явном виде для заданного распределения стороннего тока, а ее матрица является блочно-диагональной. Для решения системы применяется высокоэффективный метод прогонки, в результате чего определяются Фурье-образы аномального электромагнитного поля. Обратное двойное преобразование Фурье трансформируется в обратное преобразование Фурье-Бесселя по радиальной переменной.
В результате решение во временной области представляется в виде двойного интеграла. Быстрое затухание подынтегральных выражений обеспечивается переходом интегрирования в комплексные плоскости пространственной переменной и частоты. При этом учитывается наличие точек ветвления у подынтегральных функций и пути интегрирования выбираются так, чтобы они не пересекали разрезы на Римановой поверхности пространственной переменной интегрирования. Правильно организованное решение системы линейных уравнений, а также численное интегрирование является основой создания вычислительного алгоритма и компьютерной программы для высокопроизводительных вычислений. Алгоритм и компьютерная программа моделирования сигналов импульсных зондирований допускает распараллеливание по частотным и пространственным гармоникам, поскольку численное интегрирование осуществляется с помощью специальных квадратурных формул и реализуется в виде суммирования, и выполняется в рамках следующего пункта Плана работ.
В рамках п.2 Плана работ выполняется параллельная реализация алгоритма численно-аналитического решения задачи импульсных электромагнитных зондирований в модели среды с системой наклонно-горизонтальных скважин, а также создается серия параллельных алгоритмов, использующих высокопроизводительные вычисления.
Разрабатывается серия параллельных алгоритмов и реализуются быстрые компьютерные программы математического моделирования сигналов на основе гетерогенных вычислений. Структура кластера ССКЦ СО РАН отвечает необходимым требованиям для решения рассматриваемых задач, а наличие нескольких архитектур даёт возможность выбрать оптимальную исходя из специфики их решения. Создаются параллельные алгоритмы для организации вычислений на кластере НКС-1П ССКЦ СО РАН с использованием вычислительных ядер KNL и Broadwell, а также многоядерных процессоров персональных вычислительных станций, приобретенных для выполнения проекта, в том числе с графическими ускорителями. Повсеместно выполняется тестирование параллельных алгоритмов, анализируются оценки быстродействия и производительности.
С использованием технологии NVIDIA CUDA создается версия параллельного алгоритма, которая использует высокопроизводительные вычисления на графических ускорителях. Эта технология характеризуется значительными возможностями при привлечении различных вычислительных особенностей ускорителей, в том числе видов памяти, эффективное использование которых направлено на увеличение быстродействия и производительности расчётов. Основу разработанного алгоритма решения задачи импульсных электромагнитных зондирований составляет вычислительная модель CUDA, которая реализует численное двукратное интегрирование быстроосцилирующей слабозатухающей функции с применением специальных квадратур. Эффективность работы алгоритма анализируется с использованием профилировщика платформы для разработчиков NVIDIA Nsight. Реализуется несколько версий вычислительного алгоритма при оптимизации программы, направленной на сокрытие латентности глобальной памяти путём использования других типов памяти для различных используемых видов данных. Выполняются вычислительные тесты как на современных графических ускорителях nVidia GTX Titan на основе процессора GK110 и nVidia GTX680 с чипом GK104, имеющих архитектуру Kepler, так и на графических ускорителях предыдущих поколений nVidia GTX560 (чип GF104, архитектура Fermi) и nVidia GTX280 (чип GT200, архитектура Tesla). Вычисления на GTX Titan до 10 раз быстрее, чем на GTX280. Однако при вычислениях с трехмерной пространственно распределенной системой измерений на множестве геоэлектрических моделей данный подход глубокой низкоуровневой параллелизации оказывается недостаточно эффективным при использовании ресурсов вычислительного кластера, что связывается с большими накладными временными расходами на инициализацию устройства, операции чтение/запись данных и пр. Вычислительная архитектура графических ускорителей оптимизируется для узкого класса алгоритмов, поэтому для эффективного использования укорителей алгоритмы должны обладать рядом дополнительных специфических свойств, в связи с чем определяется интерес дальнейших исследований по проекту.
Разработанная версия алгоритма с использованием более высокоуровневого способа параллелизации по параметрам системы измерений и геоэлектрическим моделям всесторонне тестируется на предоставленных вычислительных узлах кластера НКС-1П ССКЦ СО РАН, а также на приобретенных специально для выполнения проекта высокопроизводительных станциях и имеющихся у коллектива исполнителей стандартных офисных персональных компьютерах. На кластере анализ проводится на двух типах узлов KNL и Broadwell. Оценка быстродействия и производительности выполняется в режиме одно- и многопоточного исполнения на максимально возможном количестве потоков в зависимости от архитектуры устройства. Сравнением времен вычисления одной задачи устанавливается, что вычислительный узел Broadwell эффективнее в 26 раз, KNL – в 10 раз, а высокопроизводительные станции – в 2-3 раза, чем стандартный офисный компьютер. Несмотря на высокую производительность вычислений на кластере, на данном этапе исследований основные расчеты выполняются на высокопроизводительных станциях. Это связано с ограниченным предоставленным машинным временем и необходимостью выполнения масштабных вычислений на кластере с использованием значительно более ресурсоемкого трехмерного алгоритма, основанного на векторном методе конечных элементов. Предполагается, что в рамках следующих этапов работ в 2020 году параллельные расчеты главным образом выполняются с использованием вычислительных станций коллектива исполнителей и кластера ССКЦ СО РАН, но оптимизируется с учетом выделяемых ресурсов и машинного времени.
По п. 3 Плана работ выполняется численное решение трехмерной задачи импульсных электромагнитных зондирований с произвольным токовым импульсом с использованием метода конечных элементов, разрабатывается вычислительная схема и реализуется несколько вариантов компьютерных программ.
Разрабатывается математическая модель, описывающая процесс зондирования с использованием импульсного источника возбуждения электромагнитного поля в сложной по физическому и геометрическому строению трехмерной области, на основе системы уравнений Максвелла. С использованием уравнений состояния из системы уравнений исключаются вектора электрической и магнитной индукции, а также напряженность магнитного поля, в результате чего получается уравнение второго порядка относительно напряженности электрического поля. Используя прямое преобразование Фурье по времени осуществляется переход из временной области в частотную. При таком подходе существенно упрощается анализ формы токового импульса, поскольку выполняется поиск фундаментального трехмерного решения задачи по времени для заданного пространственного распределения удельного электрического сопротивления, а затем путем свертки с конкретным видом возбуждающего импульса получается конкретный вид реакции среды на данный вид импульса, уже без решения трехмерной задачи.
Для моделирования процесса зондирования значения электромагнитного поля определяются в нескольких пространственных точках, для каждой из которых строится интерполянт, основанный на некотором наборе решений векторного уравнения Гельмгольца для различных частот. С применением обратного преобразования Фурье по частоте к интерполянту, получаются искомые компоненты электромагнитных полей в необходимые моменты времени в точке измерения. Для получения дискретного аналога исходной задачи используется векторный метод конечных элементов. Получаемая вариационная задача, обладает важным свойством, а именно, ее решение удовлетворяет закону сохранения зарядов в слабом смысле. Это является важным фактором, позволяющим верно учитывать разрыв нормальных компонент электрического поля на границе различных сред. Также использование векторного метода конечных элементов позволяет гарантировать непрерывность тангенциальных компонент поля на границе различных сред.
Построение матрицы и правой части системы линейных уравнений осуществляется при помощи векторных базисных функций третьего порядка, определенных на тетраэдральной сетке. Для улучшения спектральных свойств матриц, получаемых после дискретизации исходной задачи, можно ортогонализовать базисные функции, но полная ортогонализация привела бы к резкому увеличению количества ненулевых элементов матрицы. Векторные базисные функции высоких порядков могут быть ассоциированы с ребром, гранью или с самим тетраэдром. Это зависит от того, как определяется степень свободы конкретной базисной функции: интегралом вдоль ребра, интегралом по грани или интегралом по всему геометрическому элементу соответственно. Поскольку одно ребро, грань или элемент для базисов высоких порядков ассоциированы с несколькими функциями, используется это свойство в качестве разделителя на группы. Определение групп ортогонализации подобным образом не приводит к увеличению количества ненулевых элементов матрицы, а также к изменению ее портрета. В данной работе базисные функции внутри одной группы ортогонализуются относительно билинейной формы, которая используется для построения вариационной постановки.
Для решения системы линейных алгебраических уравнений предлагается и реализуется модифицированный мультипликативный алгоритм, основанный на свойствах дискретного функционального пространства, которое используется для построения дискретной вариационной задачи. Как следует из проведенных вычислительных экспериментов, предложенный модифицированный алгоритм, в зависимости от частоты тока в источнике, позволяет увеличить скорость решения системы линейных уравнений до двух раз. Разработанная вычислительная схема трехмерного моделирования процесса зондирования импульсным источником реализуется в виде программного комплекса.
По п. 4 Плана работ для эффективного численного решения трехмерной задачи импульсных электромагнитных зондирований векторным методом конечных элементов используются высокопроизводительные вычисления на многопроцессорных устройствах Сибирского суперкомпьютерного центра СО РАН.
Выполняется детальный анализ различных вариантов реализации параллельных схем. Использование для решения задачи зондирования при помощи импульсных источников тока преобразования Фурье по времени является одним из оптимальных решений. Поскольку для осуществления моделирования необходимо решить множество независимых и трудоемких трехмерных задач, решения которых учитываются вместе только при осуществлении обратного преобразования Фурье, являющейся малозатратной процедурой, то по сравнению с трехмерным моделированием на отдельной частоте такая операция осуществляется один раз. С предложенным подходом демонстрируется существенное преимущество по сравнению с распараллеливанием матрично-векторного умножения (данная операция является самой трудоемкой в процессе решения), поскольку в этом случае связь между различными вычислительными потоками осуществляется как минимум один раз за итерацию алгоритма решения системы линейных алгебраических уравнений. Кроме того, в этом случае становиться существенным время передачи больших объемов данных между различными вычислительными блоками. Исходя из этого в работе в качестве способа формирования набора параллельно решаемых задач избирается более высокоуровневый способ по сравнению с распараллеливанием операций линейной алгебры. Как показали вычислительные эксперименты, такой подход позволяет использовать имеющиеся вычислительные ресурсы ССКЦ СО РАН максимально эффективно. При проведении вычислений на узлах Broadwell кластера НКС-1П среднее время вычисления для одной частотной задачи не меняется с увеличением числа одновременно решаемых частотных задач. Предел масштабируемости на имеющихся вычислительных ресурсах не достигается, что обуславливает интерес при дальнейших исследованиях. Предполагается, что в рамках следующих этапов работ в 2020 году разработанные параллельные алгоритмы модифицируются с учетом выделяемых ресурсов и машинного времени.
В рамках п. 5 Плана работ выполняется численное моделирование сигналов электромагнитных зондирований в геоэлектрических моделях баженовской свиты для различных конфигураций зондирующей установки с целью дальнейшего выбора оптимальных параметров прибора и анализа эффективности решения задачи определения положения границ свиты.
Для численных экспериментов рассматривается базовая геоэлектрическая модель баженовской свиты – высокоомный неоднородный пласт со значениями удельного электрического сопротивления от первых сотен до нескольких тысяч Ом·м, заключенный в относительно более проводящие (10 – 30 Ом·м) породы. Выполняется масштабное численное моделирование сигналов электромагнитных зондирований, которое направлено на установление возможности решения двух основных задач: картирования границ свиты и расчленение ее по вертикали с целью определения возможного местоположения пластов-коллекторов. Для решения этих задач детально анализируются две основные модели баженовской свиты. В обеих моделях слабо проводящая баженовская свита мощностью 20 м заключена в проводящих породах с УЭС 10 Ом∙м (верхнее полупространство) и 15 Ом∙м (нижнее). В первой модели свита однородна и имеет УЭС 1000 Ом∙м, во второй она состоит из 2-х пластов по 10 м с УЭС 1000 и 500 Ом∙м для верхней и нижней части соответственно.
С целью установления возможности определения границ слабо проводящей баженовской свиты анализируются сигналы (ЭДС) в первой модели для всех компонент поля в зависимости от расстояния между генераторной и приемной катушкой или длины зонда (2 – 200 м), расположения зонда в модели (-30 – 30 м от центра пласта) и угла наклона зонда относительно вертикали (0 – 90º). Используется прямоугольный импульс тока в источнике, обеспечивающий максимальный уровень сигнала. Предполагается, что значение момента двухкатушечного зонда является технически реализуемым и равно 100 А∙м4, а минимальный уровень измеряемой ЭДС – 10 нВ. Временной диапазон регистрации сигналов 0.1 – 100 мкс. Анализируются сигналы, превышающие уровень в 1 мкВ, то есть те, которые могут быть измерены с хорошей точностью. Расположение источников и приемников электромагнитного поля в модели среды выбирается с использованием как субвертикальных, так и субгоризонтальных скважин со сложной пространственной траекторией.
По результатам исследования в целом наблюдается хорошая дифференциация сигналов в зависимости от расположения зонда относительно границ, что означает наличие значительной чувствительности сигналов к изучаемым границам. Расчетами устанавливается, что для небольших длин зондов (порядка 2 м) наиболее чувствительными являются ЭДС, вычисленные по xx- и yy-компонентам магнитного поля в системе координат скважины. Для zz-компоненты временной диапазон чувствительности немного сокращается. На поздних временах при достаточном уровне сигналов чувствительность диагональных компонент сохраняется на расстояниях до 20 м от границ свиты. Отмечается, что перекрестные компоненты (xz и zx) обладают высокой чувствительностью к границам только при приближении к ним зондирующей установки. Так, когда точка измерения (положение середины зонда) находится внутри свиты, то граница с более проводящей средой, определяется по дифференциации сигналов. Но когда точка измерения находится вне баженовской свиты, то граница с непроводящей средой выявляется на расстоянии только 3-4 м. При увеличении длины зонда (около 20 м) увеличивается и расстояние от границ, на которых они могут быть определены (до 30 м), но при этом уровень ЭДС заметно снижается. Для длин 200 м, характерных для межскважинного просвечивания, наиболее выигрышной с точки зрения уровня сигнала и области чувствительности к границам является ситуация, когда измеряются диагональные компоненты поля и когда зонд расположен горизонтально (параллельно границам баженовской свиты). Расстояния, на которых могут быть определены границы, не возрастают ввиду значительного снижения уровня сигнала.
С целью установления возможности определения границ неоднородностей внутри баженовской свиты анализируются ЭДС во второй модели для всех компонент поля в зависимости от длины зонда (2 – 20 м), расположения зонда в внутри пласта и угла наклона зонда относительно вертикали (0 – 90º). Устанавливается, что перекрестные компоненты поля для длин зондов порядка 20 м обладают хорошей чувствительностью к внутренним неоднородностям свиты: в непроводящей среде с относительно небольшим внутренним контрастом поведение сигналов значительно различается в верхней и нижней частях свиты.
Таким образом, по результатам масштабного численного моделирования сигналов электромагнитных зондирований демонстрируется, что определение пространственного расположения границ пластов возможно, как при каротаже скважин с длинами зондов от первых метров до нескольких десятков метров, так и при межскважинном просвечивании, когда источник и приемник электромагнитного поля находятся на расстоянии нескольких десятков-сотен метров. При этом отмечается, что при проведении каротажа скважин предпочтительно использовать средние длины зондов (2 – 20 м) и диагональные компоненты поля в системе координат прибора (скважины), которые обеспечивают хорошую чувствительность к границам баженовской свиты при достаточном уровне сигнала на расстоянии до 20 – 30 м. Расчетами объясняется, что и в межскважинном просвечивании также необходимо использовать диагональные компоненты поля и по возможности располагать источники и приемники таким образом, чтобы соединяющая их линия была параллельна границам свиты. Результатами моделирования устанавливается, что для определения внутренних неоднородностей свиты целесообразно использовать каротажные измерения со средними длинами зондов (2 – 20 м) и перекрестные компоненты поля.
В соответствии с п. 6 Плана работ проводится детальная интерпретация практических данных геофизических исследований в скважинах, включая высокоточные данные современных комплексов промысловой геофизики, устанавливаются геоэлектрические характеристики и детально изучаются электромагнитные эффекты отложений баженовской свиты, необходимые для формирования базовых моделей при численном анализе.
В результате анализа литературных источников устанавливается, что к настоящему времени электрофизические свойства кремнисто-карбонатно-глинистых битуминозных пород баженовской свиты изучены слабо. В таких средах как баженовская свита со сложным распределением геоэлектрических параметров каротажные сигналы должны быть проинтерпретированы только в дву- и трехмерных постановках обратных задач, учитывающих как сложную пространственную неоднородность среды, так и высокий контраст электрофизических характеристик. Поэтому для количественной интерпретации данных каротажа используется физико-математический аппарат, базирующийся на методе конечных элементов, также разработанный коллективом исследователей.
При изучении электрофизических свойств баженовских отложений используются методы индукционного и гальванического каротажа, современного каротажного комплекса СКЛ. По сигналам зондов высокочастотного электромагнитного каротажа и бокового каротажного зондирования определяются значения удельной электропроводности и относительной диэлектрической проницаемости, а также оценивается частотная дисперсия и электрическая анизотропия. Для повышения достоверности результатов интерпретации выполняется инверсия высокоточных данных всего комплекса методов скважинной электрометрии в рамках единой геоэлектрической модели с определением полного набора электрофизических параметров и установлением их частотных и анизотропных свойств, для подтверждения которых выполняется согласование с данными петрофизических, литологических и геохимических лабораторных исследований керна.
По результатам численной инверсии данных электрокаротажа устанавливаются значения электрофизических параметров основных литологических типов пород баженовской свиты. Для карбонатов значения удельного электрического сопротивления составляют 900-1400 Ом∙м, а относительной диэлектрической проницаемости 20-70; для микститов карбонатно-кремнистых – 500-1000 Ом∙м и 30-100; для силицитов – 300-600 Ом∙м и 40-150; для микститов карбонатно-глинистых – 200-500 Ом∙м и 60-200; для микститов глинисто-кремнистых – 100-250 Ом∙м и 100-300; для аргиллитов – 10-50 Ом∙м и 200-500 соответственно. По установленным геоэлектрическим параметрам определятся модельная база для выполненных и дальнейших численных экспериментов.
По данным комплекса СКЛ в разрезе более трех десятков скважин на Русскинской, Федоровской, Восточно-Сургутской и Тайлаковской площадях в Сургутском нефтегазоносном регионе устанавливаются значения электрофизических параметров и детально изучаются электромагнитные эффекты. Результатами исследований доказывается, что отложения баженовской свиты обладают выраженным эффектом частотной дисперсии электрофизических параметров. Считается, что дисперсионные свойства обусловлены поляризацией рассеянного пирита и возникновением двойных электрических слоев на поверхностях глинистых минералов. Эти механизмы оказывают различное влияние на электромагнитные сигналы, что показывается как результатами обработки данных каротажа, так и лабораторными исследованиями керна.
В результате исследования по изученным частотным зависимостям наглядно показывается, что дисперсия электрофизических параметров наблюдается во всех породах баженовской свиты (силицитах, аргиллитах, карбонатах, глинисто-кремнистых микститах, карбонатно-кремнистых микститах, карбонатно-глинистых микститах, а также в породах с повышенным (>10 %) и пониженным (<10 %) содержанием органического вещества). Различные породообразующие компоненты и их соотношения оказывают разное влияние на удельную электропроводность и относительную диэлектрическую проницаемость в диапазоне частот электромагнитного каротажа. Отмечается, что глинистые минералы, органическое вещество и пирит в породе оказывают наибольшее влияние на электрофизические параметры и частотную дисперсию, значения которых значительно повышаются при увеличении относительного содержания данных породообразующих компонентов. Также устанавливается, что содержание силикатов и карбонатов в породе наоборот уменьшает значения электрофизических параметров. Наибольший эффект частотной дисперсии электрофизических параметров отмечается в отложениях с распределением проводящего пирита в виде фрамбоидов и в микрокристаллическом виде с высоким содержанием органического вещества и с примесью глинистых минералов.
Установленные геоэлектрические характеристики и дисперсионные свойства карбонатно-кремнисто-глинистых высокоуглеродистых пород баженовской свиты открывают принципиально новые возможности определения относительного содержания породообразующих компонентов, включая органическое вещество и пирит, по данным электромагнитных зондирований, что излагается в следующем пункте.
В соответствии с п. 7 Плана работ выполняется построение реалистичных литолого-электрофизических моделей баженовской свиты с учетом результатов экспериментального изучения карбонатно-кремнисто-глинистых высокоуглеродистых отложений по промысловым данным, составляющих основу реалистичной модельной базы для обоснования нового метода импульсных электромагнитных зондирований при изучении баженовских отложений.
Литологическая интерпретация комплекса данных геофизических исследований формулируется как создание модели относительного содержания породообразующих компонентов с выделением основных литологических типов. Ключевая идея определения относительного содержания породообразующих компонентов баженовской свиты по данным высокочастотных электромагнитных зондирований основывается на изучаемом эффекте частотной дисперсии электрофизических параметров баженитов.
Для связи дисперсии электрофизических параметров с вещественным составом рассматриваются различные модели смешения, устанавливающие связь между эффективными параметрами породы и параметрами составляющих ее компонентов. В работе используются комплексная рефракционная модель, а также модели Лооенга и Лихтенеккера, которые, в конечном счете, могут иметь широкое применение на практике. Создание литолого-электрофизических моделей выполняется на основе данных как стандартных методов ГИС современных скважинных комплексов, так и данных высокочастотных электромагнитных зондирований. В последнем случае выполняется совместная численная инверсия электромагнитных сигналов (разностей фаз и относительных амплитуд) с установлением частотно-зависимых электрофизических параметров и последующим применением формул смеси для определения относительного содержания породообразующих компонентов. Применение алгоритмов совместной численной инверсии относительных амплитудно-фазовых измерений повышает достоверность определения пространственного распределения электрофизических характеристик горных пород.
Так, по частотным зависимостям электрофизических параметров, установленных для различных типов пород баженовской свиты, делается вывод о том, что для карбонатов в разрезе баженовской свиты содержание пирита преимущественно менее 3%, глины – менее 10% и органического вещества – менее 7%; для силицитов содержание пирита лежит в диапазоне 3-7%, глины – 10-28% и органического вещества – 4-12%; для карбонатно-кремнистых микститов содержание пирита 4-8%, глины – 7-22% и органического вещества – 7-14%; для карбонатно-глинистых микститов содержание пирита 6-11%, глины – 27-37% и органического вещества – 12-17%; для глинисто-кремнистых микститов содержание пирита 11-15%, глины – 33-49% и органического вещества – 16-25%. Таким образом, извлекая литологическую информацию из данных электрокаротажа, существенно расширяется модельная база.
Выделение основных литологических типов пород баженовской свиты выполняется с использованием новой классификации, предложенной коллективом ИНГГ СО РАН в 2016 году по результатам масштабных литологических и геохимических исследований. С ее использованием выделяются четыре основных класса пород: аргиллиты, силициты, карбонаты и микститы, а также их подклассы, включая высоко- и низкоуглеродистые. В конечном счете по данным каротажа выполняется построение моделей относительного содержания породообразующих компонентов и выделяются основные литологические типы пород баженовской свиты и ее стратиграфических аналогов в разрезах более шести десятков скважин, пробуренных на Средненазымской, Галяновской, Горшковской, Салымской, Восточно-Правдинской, Малобалыкской, Чупальской, Восточно-Сургутской, Федоровской, Русскинской, Дружной, Горстовой, Южно-Ягунской, Межовской, Ракитинской, Повховской и Тайлаковской площадях в центральной части Западно-Сибирского осадочного бассейна для разрезов Красноленинского, Салымского и Сургутского типов.
С целью повышения эффективности научно-исследовательских работ и результатов по настоящему проекту авторами научного коллектива выполняется дополнительный объём научных исследований, не входящий в План работ.
Дополнительные исследования обусловлены начатым взаимовыгодным сотрудничеством с научно-исследовательским институтом, являющимся одним из крупнейших предприятий радиотехнической отрасли. Уже на данном этапе фундаментальных исследований по проекту выполняются исследования по практической реализации научных результатов в рамках опытно-конструкторских работ – скважинного георадара для межскважинного просвечивания с целью изучения баженовской свиты с использованием системы наклонно-горизонтальных скважин – на производственных мощностях этого предприятия. Коллективом исследователей проводится тщательный сбор имеющихся в открытом доступе зарубежных и отечественных публикации по межскважинному просвечиванию и скважинному георадару (более полутысячи публикаций), после чего выполняется их детальный анализ на предмет полного представления как о характеристиках используемых систем межскважинного просвечивания, так и о параметрах применяемых источников и приёмников с различными принципами генерации и регистрации электромагнитных откликов для изучения возможностей их технической реализации. Делается однозначный вывод о том, что система георадиолакационного межскважинного просвечивания баженовской свиты, предложенная и исследуемая в рамках проекта РНФ, не имеет аналогов.
По результатам исследований опубликовано 2 статьи в ведущих периодических научных изданиях, входящих в базы цитирования Scopus и РИНЦ, результаты представлены в 4 докладах на 3 конференциях и получили одобрение научной общественности.
В рамках первого этапа работ по проекту было запланировано участие в конференциях по наукам о Земле, но не во всех оно состоялось. Это обусловлено более ранним окончанием сроков принятия материалов, чем объявление в марте 2019 года перечня поддержанных РНФ проектов. В ряде запланированных конференций, имеющих выраженную практическую направленность, принято решение о большей целесообразности участия на более поздних этапах исследования по проекту. Тем не менее, на прошедшем этапе исследования основные результаты по проекту широко освещены.