Cosmic ResearchCosmic ResearchКосмические исследования0023-42063034-5502The Russian Academy of Sciences69942810.7868/S3034550225060024ArticlesСтатьиResearch ArticleASSESSMENT OF THE EFFECTS OF SPACE WEATHER ON THE RELIABILITY OF THE READINGS OF MAGNETIC INCLINOMETERSОЦЕНКА ЭФФЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ НА ДОСТОВЕРНОСТЬ ПОКАЗАНИЙ МАГНИТНЫХ ИНКЛИНОМЕТРОВKovalevD. V.КовалевД. В.dvkovalev@yahoo.comVorobevA. V.ВоробьевА. В.email@example.comValchukA. S.ВальчукА. С.email@example.comVorobevaG. R.ВоробьеваГ. Р.email@example.comHannanovN. K.ХаннановН. К.email@example.comJSC BashneftegeofizikaАО “Башнефтегеофизика”Ufa State Petroleum Technological UniversityУфимский государственный нефтяной технический университетUfa University of Science and TechnologyУфимский университет науки и технологийThe Geophysical Center of the Russian Academy of SciencesГеофизический центр РАНJSC OFS TechnologiesАО “Технологии ОФС”15122025636VOL 63, NO6 (2025)ТОМ 63, №6 (2025)59060025122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://rjsvd.com/0023-4206/article/view/699428

The efficiency of subsurface resource development in the Arctic Zone of the Russian Federation (AZ RF) is closely linked to the need to minimize technogenic risks, particularly those arising from the influence of space weather on navigation systems operating at high latitudes within the auroral oval. Previous studies have described the mechanisms and extent of space weather effects on the increased measurement errors of magnetic inclinometers used in well geophysical surveys. Drawing on data from a reference magnetic station and an assessment of inclinometric measurement quality (i.e., the ratio of low-quality data to the total number of inclinometric surveys) for 2022–2024 from operating wells in the Russian Federation, this study provides a qualitative evaluation of the relative likelihood of disruptions to technological procedures caused by extreme additional errors of measuring instruments. To reduce technogenic risks during oil and gas well development in the AZ RF and on the continental shelf, a decision-support framework is proposed that integrates real-time geomagnetic conditions into geophysical survey processes. Statistical relationships are examined, observed deviations are assessed, and an approach to their interpretation is outlined.

Эффективность освоения недр Арктической зоны Российской Федерации (АЗ РФ) неразрывно связана с необходимостью минимизации техносферных рисков, обусловленных в том числе эффектами воздействия космической погоды на навигационные системы, эксплуатируемые в высокоширотной зоне, внутри границ аврорального овала. Известны исследования, описывающие механизмы и уровень воздействия космической погоды на дополнительную погрешность магнитных инклинометров, применяемых в технологических процессах геофизических исследований скважин. В работе на основе данных опорной магнитной станции и результатов оценки качества материалов инклинометрических измерений (т.е. отношения низкокачественных материалов к общему числу инклинометрических исследований) за 2022–2024 гг., зарегистрированных на действующих на территории РФ скважинах, проводится качественная оценка относительной вероятности нарушения технологического регламента ввиду экстремальной дополнительной погрешности средств измерений. С целью минимизации техносферных рисков в процессе разработки нефтегазовых скважин в АЗ РФ и на территории континентального шельфа предлагается концепция поддержки принятия решений, учитывающая данные текущей геомагнитной обстановки в области проведения геофизических исследований. Анализируются статистические взаимосвязи, выполняется оценка наблюдаемых отклонений и предлагается вариант их интерпретации.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-77-30010-П.Соловьёв А.А. Геомагнитное сопровождение наклонно-направленного бурения // Вестник Российской академии наук. 2024. Т. 94. № 10. С. 871–877. DOI: 10.31857/S0869587324100023.Love J.J., Finn C.A. Real-time geomagnetic monitoring for space weather-related applications: Opportunities and challenges: Geomagnetic Monitoring // Space Weather. 2017. Iss. 15. P. 1–8. DOI: 10.1002/2017SW001665.Воробьев А.В. Оценка влияния геомагнитной активности на метрологические характеристики инклинометрических информационно-измерительных систем // Измерительная техника. 2017. № 6. С. 21–24.Гвишиани А.Д., Лукьянова Р.Ю., Соловьев А.А. Исследование геомагнитного поле и проблемы точности бурения наклонно-направленных скважин в Арктическом регионе // Горный журнал. 2015. № 15. С. 94–99. DOI: 10.17580/gzh.2015.10.17.Kudin D.V., Gvishiani A.D., Nikitina I.M. et al. Storage and Processing of Big Data for Geomagnetic Support of Directional Drilling // Applied Sciences. 2024. V. 14. Iss. 21. Art.ID. 9730. DOI: 10.3390/app14219730.Poedjono B., Beck N., Buchanan A. et al. Geomagnetic Referencing in the Arctic Environment // Proc. SPE Arctic and Extreme Environments Conference and Exhibition. Moscow, Russia. 2011. https://doi.org/10.2118/149629-MS.Soloviev A.A., Sidorov R.V., Oshehenko A.A. et al. On the Need for Accurate Monitoring of the Geomagnetic Field during Directional Drilling in the Russian Arctic // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2022. V. 58. Iss. 3. P. 420–434. DOI: 10.1134/S1069351320200124.Vorobev A.V., Pilipenko V.A., Krasnopervo R.I. et al. Short-term forecast of the auroral oval position on the basis of the “virtual globe” technology. // Russian Journal of Earth Sciences. 2020. V. 20. Iss. 6. DOI: 10.2205/2020ES000721.Соколов И.Е., Воробьев А.В. О влиянии экстремальной геомагнитной активности на точность проведения геофизических исследований в северных регионах // Вестник Пермского университета. Геология. 2024. Т. 23. № 3. С. 267–274. DOI: 10.17072/psu.geol.23.3.267.Gvishiani A.D., Lukianova R.Yu. Estimating the Influence of Geomagnetic Disturbances on the Trajectory of the Directional Drilling of Deep Wells in the Arctic Region // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2018. V. 54. Iss. 4. P. 554–564. DOI: 10.1134/S1069351318040055.Воробьев А.В., Лапин А.Н., Соловьев А.А. Подход к интерпретации естественных индикаторов состояния космической погоды для оценки эффектов ее воздействия на высокоширотные энергосистемы // Физика земли. 2024. № 4. С. 100–110. DOI: 10.31857/S0002333724040071.Vorobev A.V., Soloviev A.A., Pilipenko V.A. et al. An Approach to Diagnostics of Geomagnetically Induced Currents Based on Ground Magnetometers Data // Applied Science. 2022. V. 12. Art.ID. 1522. DOI: 10.3390/app12031522.Гвишиани А.Д., Лукьянова Р.Ю. Геоинформатика и наблюдения магнитного поля Земли: Российский сегмент // Физика земли. 2015. № 2. С. 3–20. DOI: 10.7868/S0002333715020040.Love J.J., Chulliat A. An International Network of Magnetic Observatories // Eos Transactions American Geophysical Union. 2013. V. 94. Iss. 42. P. 373–384. DOI: 10.1002/2013EO420001.Khomutov S.Y. International project INTERMAGNET and magnetic observatories of Russia: cooperation and progress // E3S Web of Conferences. 2018. V. 62. Art.ID. 02008 P. 1–11. DOI: 10.1051/e3econf/20186202008.Gjerloev J.W. The SuperMAG data processing technique // J. Geophysical Research. 2012. V. 117. Art.ID. A09213. DOI: 10.1029/2012JA017683.Thebault E., Finlay C.C., Toh H. et al. International Geomagnetic Reference Field: the 12th generation // Earth, Planets and Space. 2015. V. 67. Iss. 158. DOI: 10.1186/s40623-015-0228-9.Фельдштейн И.И. Открытие и первые исследования аэродольного овала (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. 2016. Т. 56. № 2. С. 139–153. DOI: 10.7868/S0016794016020048.Russell C.T., McPherron R.L. Semiannual variation of geomagnetic activity // J. Geophysical Research (1896–1977). V. 78. Iss. 1. P. 92–108. DOI: 10.1029/JA078i001p00092.Воробьев А.В., Воробьев Г.Р., Юсупова Н.И. Концепция единого пространства геомагнитных данных // Труды СПИИРАН. 2019. Т. 18. № 2. С. 390–415. DOI: 10.15622/sp.18.2.390–415.