Вісник НАН України. 2017. № 3. С. 18-24
СТАРОСТЕНКО Віталій Іванович –
академік НАН України, директор Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
ПРО ВИКОНАННЯ НАУКОВОГО ПРОЕКТУ «ГЕОФІЗИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІТОСФЕРИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТА ПІВНІЧНОГО РЕГІОНІВ УКРАЇНИ ДЛЯ ОЦІНКИ ПЕРСПЕКТИВ НАФТОГАЗОНОСНОСТІ (GEORIFT)»
Стенограма наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 січня 2017 року
У доповіді розглянуто важливість вивчення глибинної будови літосфери України з використанням геофізичних методів досліджень як основи для пошуків мінеральних та енергетичних ресурсів країни, а також обговорено результати виконання наукового проекту «Геофізичні дослідження літосфери центрального та північного регіонів України для оцінки перспектив нафтогазоносності (GEORIFT)».
Шановний Борисе Євгеновичу!
Шановні члени Президії! Шановні присутні!
Світовий досвід пошуків та відкриття родовищ корисних копалин свідчить, що в наш час жодна свердловина на нафту, газ, залізну, уранову чи іншу руду, золото чи алмази не закладається без ґрунтовного дослідження території з використанням комплексу геофізичних методів. Фонд родовищ, що виходять на земну поверхню, вже давно вичерпано (особливо в Україні) і геологорозвідувальні роботи поширюються на досить великі глибини, де шукати родовища без геофізики неможливо. До цього слід додати, що останнім часом з’являється все більше доказів на користь мантійного походження основної маси родовищ корисних копалин, розміщених у приповерхневих шарах земної кори, навіть таких, як родовища вуглеводнів. І, головне, шляхи, по яких рудна чи вуглеводнева речовина просувається до поверхні, – це розломи, що заглиблюються в мантію на сотні кілометрів. І ці шляхи добре простежуються сучасними методами глибинної геофізики.
Надзвичайно важливу роль відіграють геофізичні методи при пошуку, розвідці та експлуатації нафтових і газових родовищ. Причому їхня роль істотно зростає на сучасному етапі, коли йдеться про відкриття родовищ на глибинах 6–7 км, оскільки вартість буріння однієї свердловини на такій глибині зростає до десятків, а то й сотень мільйонів доларів США. Саме за результатами геофізичних досліджень у глибинних горизонтах земної кори Дніпровсько-Донецької западини, яка на сьогодні є основним нафтогазовидобувним регіоном України, виявлено тріщинуваті пласти, зони міграції глибинних флюїдів, розущільнені породи в кристалічних породах фундаменту, які можуть бути перспективними для відкриття нових газових родовищ.
Отже, геофізичні дослідження глибинної будови літосфери території України – це (як і раніше) основа пошуків мінеральних та енергетичних ресурсів країни, нарощування яких має виняткове значення для укріплення нашої економіки. Найперспективнішим методом геофізичних досліджень є глибинне сейсмічне зондування (ГСЗ).
У рамках проекту GEORIFT в 2012–2016 рр. за підтримки Уряду України виконано польові роботи методом ГСЗ за профілями GEORIFT-2013 і RomUkrSeis. Крім того, проведено інтерпретацію, переінтерпретацію, узагальнення та опубліковано в найпрестижніших міжнародних журналах і монографіях матеріали результатів спостережень, отриманих за профілями проектів DOBRE, польові роботи по яких відпрацьовано в попередні роки. Усі дослідження проводилися силами українських геофізичних організацій (Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України та Державне геофізичне підприємство «Укргеофізика») у співпраці з багатьма науковими геолого-геофізичними центрами Європи. Причому слід зауважити, що зарубіжні колеги виконували свою частину робіт власним коштом. Сейсмічні профілі проектів GEORIFT та DOBRE перекривають основні рудо- і нафтогазоносні регіони України.
Усього за проектами DOBRE та GEORIFT відпрацьовано понад 3500 км профілів і створено базу сейсмічних записів цифрових станцій. Для всіх профілів побудовано швидкісні моделі розрізу, для яких розрахункові та спостережені годографи відрізняються не більш ніж на 100 мс, що є загальноприйнятною похибкою в подібних дослідженнях. Обробку матеріалів виконано з використанням сучасних методів променевого та повнохвильового моделювання сейсмічного поля.
Результати променевого моделювання, яке спочатку здійснювали на звичайних персональних комп’ютерах, потім було протестовано за допомогою моделювання повнохвильового поля на сучасних суперкомп’ютерах – кластерах та грідах, оскільки ці розрахунки потребують значних комп’ютерних ресурсів.
Обчислення, в основу яких покладено скінченнорізницеву схему для диференціальних рівнянь, що описують поширення сейсмічних хвиль, виконували на кластері СКІТ Інституту кібернетики НАН України. Крім того, задачу було розпаралелено на двох кластерах Українського національного гріду – на кластері Київського політехнічного інституту та на кластері СКІТ. Ці ж самі розрахункові потужності використовувалися при застосуванні методу міграції рефрагованих хвиль з метою вивчення глибинної будови земної кори.
Слід зазначити, що у світовій практиці при інтерпретації регіональних сейсмічних профілів повнохвильове математичне моделювання поширення сейсмічних хвиль було виконано та опубліковано вперше.