一种电磁勘定方法，该方法基于对感应极化效应的检测以及对该感应极化效应的特性的评估以用于为海底碳氢化合物目标绘图，其特征在于，ａ）在水体（８）中垂直部署形成电磁发射机的至少一个电线（２，３，３’），该电磁发射机发射电磁能量，该电磁能量用于在水体（８）以及下面的介质（８３）中激励电磁场，该相同的电线（２，３，３’）被用作接收机，以用于测量该电场的垂直分量；该方法包括ｂ）提供作为所述电场的垂直分量的空间分布的勘定数据以及介质响应，该介质响应是以水体（８）中随时间的视电阻率形式的；ｃ）执行对所述电场的垂直分量以及响应的空间／时间分析，以用于检测感应极化效应；以及ｄ）为不规则地带绘图。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述了用于对与海床下的碳氢化合物相关联的不规则地带进行快速直接 绘图的方法。该方法基于在由在海底积蓄层(reservoir)上移动的一致垂直的发射机/接 收机线路测量的电磁场中观察到的感应极化效应。
技术介绍
目前使用两种方法来检测深水区中的载有碳氢化合物的积蓄层并获得该积蓄层 特性。第一种方法是基于位于海水层以下的水平分层的电导部分的声音探测。该部分表 示沉积物。在这些沉积物的某个深度嵌有含有碳氢化合物的薄的阻性积蓄层。强力发射机 激发海水层和以下部分中的交流电流，且位于海床以上的不同地点的一个或多个电和/或 磁记录器记录来自所述部分的电磁响应。这些响应的图像或其逆变和变换与地震数据、测 井(logging)数据以及其它数据一起使用，以用于油气探测以及积蓄层评估和开发。该方法已经在多个专利以及方法中被描述，例如Srnka的申请号为4，617，518 和6，522，146的US专利；Tasci的申请号为5，563,513的US专利；Eidesmo等人的申请 号为 0052685,0048105,6, 628，119 的 US 专利；MacGregor 等人的申请号为 2006132137 的 US专利；Wright等人的申请号为1425612的EP专利；MacGregor和Sinha的国际公开号 W003/048812, W0-2004049008 ；GB 公开 2395563，MacGregor 等人的 AU 公开 20032855 以及 在后面所附的参考文件清单中提到的许多其它公开。该方法可以在没有所谓的感应极化效应(IP)的情况中被使用，该IP能够使得包 含积蓄层的结构的电磁响应失真。此外，该方法与地震勘探相比具有较低的分辨率，因此有 效性相对较低。另一种方法是基于对在由控制源在所述部分中传输的电流的影响下产生的辅助 电场的分析。这些电场具有电磁特性，且是由在岩石的固体物质与间隙液体之间接触处产 生的所谓双层中的过程造成的。这种效应被称为感应极化效应(IP)。IP的特性取决于固体岩石的电阻率。在碳氢化合物存在于耐阻性地层之间的接触 处的情况中，IP过程具有电子动力学特性。IP效应的强度取决于电解液浓度和空隙结构， 且可以被用于进行碳氢化合物勘探。IP效应可以在时域或频域中被测量。在时域中，发射机激励一连串的矩形电流脉冲，在脉冲之间具有中止，并且记录器 进行对在脉冲之间的中止中产生的电场的测量。IP效应本身表现为在没有IP效应时出现 的时域响应中的特定变化。在频域中，发射机生成不同频率的交变电流，并且记录器进行对响应的测量。IP效 应本身表现为随着频率增加而电压减小以及电压相位相对于激励电流的负变化。根据Kruglova等人(1976)以及Kirichek (1976)的论述，位于积蓄层区域的岩石 在碳氢化合物的向上移动的影响下经历外成改变，这导致岩石的化学矿物学结构和物理特性改变。创立IP效应的另一种机制已经由Pirson(1969，1976)和Oehler(1982)论述了， 他们将其解释为浅的多孔寄主岩石中的黄铁矿累积，在该多孔寄主岩石中，黄铁矿分布在 断面中、或分布在具有分散或类似水泥质地的原始颗粒之间。已经提出了其它模型来解释IP效应，例如Schumacher (1969)提出的模型。但是 在所有的这些模型中，导致IP效应的过程包含大量的岩石且不仅可以在积蓄层中或接近 积蓄层中创建不规则，而且也可以在积蓄层以上的所述部分的不同层创建不规则。基于IP效应的勘察的碳氢化合物勘探的已有方法以及上面引用的US专利 (Kaufman, 1978 ；Oehler, 1982 ；Srnka, 1986 ；Vinegar, 1988 ；Stanley, 1995 ；Wynn, 2001 ； Conti, 2005)和俄罗斯专利(Alpin, 1968 ；Belash, 1983 ；Kashik, 1996 ；Nabrat, 1997 ； Rykhlinksy, 2004 ；Lisitsin, 2006)已经用于检测电化学变化的沉积物，也就是可以由于 黄铁矿累积向上扩展的变化地带。根据Moiseev (2002)的论述，伴随碳氢化合物沉积的黄铁矿晕圈(halo)可以位于 300-700米深的位置，而与其沉积深度无关。Moiseev还发现根据场调查，加强的极化率轮 廓(contour)和碳氢化合物积蓄层投影之间的紧密关系可以被确定，其是碳氢化合物垂直 移动的指示并给出了使用这种情况进行碳氢化合物勘探的几率。目前对于应用IP效应进行海洋碳氢化合物勘探只有很少的经验；同时陆地 经验已经表明基于IP效应进行钻孔来进行碳氢化合物积蓄层的勘探有70%的成功率 (Moiseev,2002)。在实验数据中，IP效应的行为通常经由不同类型的模型来描述，岩石的电阻率P 表示为频率相关的参数。电阻率与频率的相关性对于碳氢化合物绘图来说是很重要的，这 是因为其提供关于指示碳氢化合物的存在性的参数的较高分辨率。对描述电阻率与频率的相关性的已有模型的全面回顾和分析由Dias (1968 ； 1972,2000)给出，其证明IP效应可以由下式来适当地表述 ρ是复合电阻率，ρ ^和ρ 分别是直流和最高频率的P的实际值。n是代表IP效应强度的极化率。这5个参数(Ρ(ι、II、τ、τ工、和τ 2)完全描述了复合电阻率的频率相关性且可 以用于进行岩石物理学的解释(Dias，2000 ;NelS0n等人，1982 ;Mahan等人，1986)。给出 IP效应的现象学描述的参数r、R、Rs、C以及α是电阻、电容以及等效电路模拟的某个系数 (Dias, 2000)。弛豫时间τ、τ工和τ 2与微粒(IP的源)之间的间隔紧密相关。公知且广泛应用的科尔-科尔模型具有4个参数且不如Dias的公式精确。ρ的复合特性是典型IP效应，很大程度上增加了对碳氢化合物目标的电磁场的 敏感度，并使得利用IP效应作为碳氢化合物指示的方法更多地用于碳氢化合物绘图。5被认为是本专利技术的先驱的Kashik等人(RU 2069375C1,1996)使用三条垂直线一 条用于发射机，两条用于接收机。这三条线被放置在浮冰中凿的不同的孔中。发射机产生脉 冲型电流，而接收机测量电场的垂直分量。接收机线之间的水平方向的距离按顺序是勘探 深度的1-2倍。在两个相邻线中测量的电场幅度之间的差值被用作判读(interpretation) 参数。该专利技术的缺点是不能够控制浮冰的移动，这大幅降低了其可能性和生产率；缺少在海 洋中不同层的电场的垂直分量的测量限制了噪声抑制和判读的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的是弥补或减少现有技术中的至少一个缺陷。通过在以下描述中和权利要求中载明的特征来实现该目的。本专利技术提供一种直接观察并快速确定IP的快速方法。本专利技术还提供用于通过IP效应的特性描述来建立并勾画区域，由此增加检测到 碳氢化合物积蓄层的可能性的方法。此外，本专利技术提供能够评估对勘定区域中潜在的碳氢化合物积蓄层的岩石特性的 岩石物理学判读有用的一些参数。此外，本专利技术提供用于处理在勘定期间记录的数据的方法，以用于确定表征产生 IP效应的岩石的岩石物理学特性的参数。这些参数用于通过海床上的积蓄层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电磁勘定方法，该方法基于对感应极化效应的检测以及对该感应极化效应的特性的评估以用于为海底碳氢化合物目标绘图，其特征在于，该方法包括：ａ）在水体（８）中垂直部署形成电磁发射机的至少一个电线（２，３，３’），该电磁发射机发射电磁能量，该电磁能量用于在该水体（８）以及下面的介质（８３）中激励电磁场，该相同的电线（２，３，３’）被用作接收机，以用于测量电场的垂直分量；ｂ）提供作为所述电场的垂直分量的空间分布的勘定数据以及介质响应，该介质响应是以所述水体（８）中随时间的视电阻率形式的；ｃ）执行对所述电场的垂直分量以及响应的空间／时间分析，以用于检测感应极化效应并确定该感应极化效应的强度与弛豫时间；以及ｄ）为由所述感应极化效应的特性透视图描述的不规则地带绘图，以用于对地下碳氢化合物积蓄层进行勘探。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：EB法因贝格，P巴尔苏科夫，JK谢斯塔德，
申请(专利权)人：先进烃绘制公司，
类型：发明
国别省市：NO
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