Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий и Института физики Казанского федерального университета разработали аппаратно-программный комплекс сбора и обработки геолого-геофизической, геохимической и визуальной информации на основе беспилотных воздушных судов.

Он позволит повысить качество подготовки и проведения сейсморазведочных работ в сложных геолого-геоморфологических условиях.

«Сегодня беспилотные системы активно начинают использоваться во всех областях геолого-геофизических исследований. Мы разработали первый в России геологоразведочный комплекс, состоящий из беспилотников, датчиков и софта, который предназначен для повышения эффективности сейсморазведочных работ – начиная с этапа их проектирования и заканчивая этапом сбора данных с установленных на местности сейсмологических приборов и контроля за их работой», – рассказал проректор по направлениям нефтегазовых технологий, природопользования и наук о Земле, директор Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Данис Нургалиев.

В состав комплекса входит беспилотное воздушное судно повышенной грузоподъемности, а также два измерительных блока. Блок геофизических датчиков состоит из магнитометра и гамма-спектрометра. Второй блок, блок оптико-спектральных датчиков, включает: лазерный сканер (лидар), фотоаппарат и мультиспектральную камеру, которая может фиксировать поверхность земли в нескольких спектральных диапазонах.  

«Нашей задачей была компоновка полезной нагрузки и оптимальное ее закрепление на платформе беспилотного воздушного судна, создание системы сбора, обработки и хранения данных, а также обеспечение передачи данных в режиме реального времени на базовую станцию, где происходит предварительная обработка получаемой информации», – рассказал один из разработчиков, старший преподаватель кафедры геофизики и геоинформационных технологий ИГиНГТ Виктор Косарев.

Данис Нургалиев отметил, что зачастую те или иные геологоразведочные работы проводятся на местности со сложным рельефом.

«Наша система сбора и обработки данных на основе беспилотника  оснащена лидаром. Он необходим, к примеру, для того, чтобы понимать, где лучше прорубать профиль для доставки необходимых грузов и приборов на место будущих геологических работ, – говорит проректор. – Комплекс может быть использован для сбора информации непосредственно с сейсмических приемников при условии их дополнения беспроводной системой связи. Также возможно получение дополнительной информации о территории проведения работ, необходимой для проведения и интерпретации результатов сейсморазведки. Например, с помощью комплекса можно определять параметры магнитного поля на территории проведения работ, оценивать радиоактивность пород. Все это позволяет существенно повысить информативность исследований и  надежность прогнозирования нефтяных залежей на территории».

В.Косарев пояснил, какую информацию позволяет получить полезная нагрузка разработанного комплекса.

«Оптико-спектральный блок (если мы говорим о лидаре) предназначен для создания цифровой модели рельефа. Она используется для проектирования оптимальной системы наблюдений – расположения на местности сейсмоприемников и источников упругих колебаний. По цифровым фотографиям можно создать ортофотоплан местности. При помощи мультиспектральной камеры можно построить еще ряд карт, в том числе карту индекса (состояния) растительности. С помощью магнитометра мы можем получить карту магнитного поля, которая необходима геофизикам для прогнозирования разломов осадочного чехла и характера миграции углеводородов на территории при поисках залежей, а также контроля за разработкой нефтяных и газовых месторождений, если такая задача поставлена. Она, например, позволяет обнаружить трубопроводы, которые могут помешать при проведении геологоразведочных работ. Гамма-спектрометрия нужна для регистрации естественной гамма-активности, выявления разломов и картирования приповерхностных пород», – пояснил В.Косарев.

Наряду с КФУ, разработчиком беспилотного комплекса, все компоненты которого запатентованы, является сама нефтесервисная компания ТНГ-Групп, для которой он создавался.

«Наша компания оказывает услуги в сфере геологоразведки. Совместно с КФУ мы успешно осуществили ряд проектов в рамках постановления Правительства Российской Федерации №218 "О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства"», – рассказывает заместитель генерального директора по маркетингу ТНГ-групп Денис Кислер. – Когда у нас возникла идея создать геологоразведочный комплекс на основе беспилотника, мы обратились в КФУ, к Данису Карловичу Нургалиеву, который откликнулся на наше предложение. В результате мы вновь получили грант от правительства на совместные разработки».

Он подчеркнул, что в сейсморазведке важную роль играют подготовительные работы, а новый беспилотный комплекс позволит существенно повысить их качество, а также ускорить и удешевить их.  

«Наша компания просчитывает риски сейсморазведочных работ – с чем придется столкнуться в той или иной местности. Раньше, чтобы просчитать некоторые виды рисков, мы вынуждены были обращаться за помощью к другим компаниям, а сейчас все виды работ мы будем выполнять самостоятельно с помощью нашей дочерней компании ООО "ТНГ-Казаньгеофизика"», – проинформировал Денис Кислер.

Опытный образец геологоразведочного беспилотного комплекса уже готов к работе. По словам Д.Кислера, ТНГ-групп ждет, когда растает снежный покров, чтобы можно было проводить лидарные съемки для подготовки к новому полевому сезону.