本发明专利技术提议一种用于碳氢化合物储集层的海上电磁勘探的系统。所提议的系统特征在于对于含有碳氢化合物的目标的高敏感度和在浅水和深水中工作的能力。该系统包括发射机，其通过浸入水中的垂直或水平发射机电缆（７ａ、７ｂ、８）来设置水（２）中的电流脉冲的发射机和连接到垂直或水平接收器电缆（１０ａ、１０ｂ）上的电极（１１）的记录系统（９）。发射机产生电流的尖锐终端脉冲的特殊序列，以这些脉冲之间的脉冲测量水中的电场。通过接收器电极的直线位于与发射机电缆（７ａ、７ｂ）的终端相同的垂直平面中。以发射机电缆（７ａ、７ｂ）和接收器电缆（１０ａ、１０ｂ）之间的偏移来执行测量，该偏移小于从海床（３）测量出的碳氢化合物的目标储集层的深度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于绘制海底碳氢化合物储集层的方法和装置，更明确地，通过使用用于登记由一或多个浸入水中的接收器测量出的横向磁(TM)响 应的TM模式电磁场源，通过使用基本上垂直或水平方向的发射机和一或多 个基本上水平或分别垂直方向的接收器和通过在当电磁场源上的电流被关 闭的时间间隔中在浸入水中的发射才几中产生具有尖锐终端间歇电流脉冲，电 磁场由浸入水中的接收器测量出的这些脉冲产生。电磁场源的偶极子和接收 器的偶极子的偏移比到目标物体的深度小。
技术介绍
地震测量提高关于含有碳氢化合物的地质结构的存在、位置和形状的可 靠信息。然而，地震测量方法通常不足以确定储集层的位势值，且甚至在区 别4佥测到的结构中的水与含碳氩化合物的液体方面具有困难。由于海洋状况 中钻井的高成本，在没有可靠地震测量结果的情况下，勘探钻井非常不具吸 引力。测量储集层内容的电阻率中电磁(EM)测量的良好能力已经变为勘 探区域的风险分析的重要因素。受控源电磁(CSEM)方法广泛用于海上碳氬化合物勘探。最普通的 CSEM系统包括放置在海底的水平发射机偶极子。该偶极子被供应有强电 流。水平电接收器安装在海底，具有到发射机不同的偏移。在Srnka( 1986 )、 Ellingsrud等人(2001-2005 ) 、 Eidsmo等人(2003 ) 、 MacGregor等人(2003 ) 的专利以及以下列出的其他公开案中描述这些系统的一些修改。在这些系统 的一些中，；磁测量由电测量完成。海上CSEM系统的发射机通常产生谐波电流或一系列电流脉冲。在已 经将此存储之后，可以将由谐波电流设置的电磁场用于进一步阐述。与此不 同，由电流脉沖设置的场经历转换为频域。明确地，在当前最多使用的CSEM 方法的海床记录(SBL)中使用从时间到频域的傅里叶变换。假定信号源和接收器之间的水平距离(所谓的偏移)超出储集层的深度 许多倍，那么本海上CSEM系统可以检测目标面积。此条件确保EM场将从 发射机通过沉积结构下面的基岩传播到接收器。另外，因为EM场通过空气 传播，所以大偏移将使得测量不易受到变形影响。根据康斯特布尔(2006) 和康斯特布尔和外斯(2006 ),通过空气传播的EM场的效应使得常规SBL 技术不能用于浅水中的勘探，也就是说，常规SBL技术被认为是对于300 米下的氷深度而言不可靠。最常用的CSEM系统的此缺点反映出更基本的问题，即，场的横向电 (TE)模式有助于水平、成行电场的事实。已知与横向磁(TM)模式不同， TE模式对电阻目标非常敏感。爱德华兹和Chave ( 1986 )使用测量对水平、成行电偶极子-偶极子系统 的踩踏暂时响应的CSEM配置。此配置稍后由爱德华兹(1997)应用以勘察 气体水合物的沉淀。在勘察中，所要求的成行电场由侧面电场补充。侧面分量电阻目标较不敏感。因此，其可以用于背景横截面(Ellingsrud等人， 2001-2005 )的确定，且提高在成行测量中要求的异常横截面。在这些试验 中，发射机与接收器的偏移在300至1300 m的范围中变'化。此系统展示比 在常规频域中工作的SBL系统高的分辨率。但是使得不可以勘探在超出几 百米的深度碳氢化合物储集层。爱德华兹等人(1981， 1984， 1985 )提出在海上磁电测探的方法(磁离 岸电测探方法-MOSES)。该系统由从海表面延伸到海底的垂直电缆构成且 4支供应有交流电。；磁传感器测量在海底的；兹场的方位分量。MOSES的明显 优点是其在电磁场的TM模式方面的可靠性。该系统的缺点在于提高充分信 号电平和对基板深部的敏感性所必需的大的偏移尺寸，和与TM模式一起形成的场的TE模式的登记，其从大部分含有噪音的调查的电阻结构响应。所描述的所有CSEM方法的最共同缺点在于使用相当大偏移的必要性， 通常超过距离目标深度5至10的因数。本申请案的专利公开案20055168号所代表的Barsukov等人(2005 )提 出特点在于垂直发射机和接收器行以用于设置海中的电流并测量电场的温 度-速度(TEMP-VEL)配置。以此方式，TEMP-VEL配置在分层地层中产 生仅由TM模式构成的电磁场。此外，系统仅测量电磁场的TM模式。如杲 中间时域响应，那么TEMP-VEL配置被设置用于晚时间测量。发射机与接 收器的水平分离比目标的深度小得多。系统的这些特征提供相对于电阻目标 的最大敏感度。与频域类型的SBL系统不同，当在小的水深度使用时，TEMP-VEL配 置不丢失其敏感性。另外，此系统在浅水中的正常使用是有问题的，因为发 射机和接收器电缆的垂直方向不允许实现测量信号的重要电平。这个奈件对 于在什么深度可以通过在浅水中使用TEMP-VEL检测到目标造成限制、 本专利技术为了其目标补救或减少先前技术缺点中的至少一个。 通过在以下描述和随后的权利要求中详细说明的特征实现目标。
技术实现思路
本专利技术揭露用于碳氢化合物储集层的浅和深水电磁勘探的新颖方法和 装置，包括储集层几何形状的研究和储集层中所包括的构成的水饱和度的确 定。根据本专利技术的第一方面，提高用于通过^^用在海底地层中包括的电磁场 的TM模式的储集层的确定和其性质的确定的新颖方法。此电场模式对位于 沉积、海上基底中的电阻目标非常敏感。如杲水平行用于设置水中的电流， 那么通过使用垂直接收器电缆来执行电测量。以相同方式，如杲垂直行用以 设置电流，那么通过使用水平接收器电缆来执行电测量。在两种状况下，发 射机电缆和测量电才及的终端将保持在相同垂直平面中。以下，术语"正交设置"将用以描迷此获取配置。根据本专利技术的第二方面，用于确定储集层内容的装置呈现发射机和接收器电缆的按次序的正交配置，藉此产生TM场，或者产生两个模式(但是仅 使用TM场的测量)。根据本专利技术的第三方面，发射机产生并通过电缆传输一 系列特征在于尖 锐终端(背面前部)的电流脉冲。接收器测量与和连接发射机电缆的终端的 直线正交的电场的分量相对应的电压差。在注入的电流月永沖之间的时间间隔 执行测量。背面前部的陡度、脉冲振幅的稳定性和脉冲的持续时间确保测量 响应的脉冲形式独立性。在与研究目标的深度相对应的测量时间间隔维持此 独立性。根据本专利技术的第四方面，当发射机和接收器电缆的中心之间的距离小于 距离目标的深度时，在近区条件下执行测量。根据本专利技术的第五方面，将满足以上给出的几何条件的躱过电接收器电 缆用于同步数据获取，以增加勘测有效性。附图中说明本专利技术的主要概念，其中根据本专利技术的新TEMP-OEL (瞬 时电f兹海上勘探-正交电线)配置同样与常规SBL频域和TEMP-VEL时域配 置相比较。为深水(1000 m厚的水层)和浅水(50m厚的水层)绘制所有 这些配置的响应。在所有模型中，海水的电阻率等于0.32 Qm,而上面层 和目标层下的半空间的电阻率为1 Qm。目标层的^f黃向电阻是2000 Qm2, 此与(例如)具有40 Qm的电阻率的50m厚的层相对应。使用这些配置的每一个，已经使用位于海底下面不同深度的目标层来测 试。通过不同曲线展示覆盖层的厚度1000、 2000、 3000、 4000和5000 m的 计算出的响应。还展示了在无石油的情况下模型的响应，在此未呈现电阻层。附图说明以下图和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种潜在含有碳氢化合物储集层的电阻性目标的电磁勘探的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤： －使用电场的ＴＭ模式来确定将被研究的地层的电特征； －在浸在水中的垂直或水平方向电缆（７ａ、７ｂ）中传输特征在于尖锐终端的间歇电流脉冲， 且通过使用水平或分别使用垂直接收器电缆（１０ａ、１０ｂ）在连续电流脉冲之间的暂停期间获取媒介响应；以及 －测量在所述近区中的所述地层响应，也就是说，具有满足条件＊＊＊的水平电源接收器偏移，其中ｔ是在切断所述发射机之后的时间流逝，μ↓［ Ｃ］＝４π.１０↑［－７］Ｈ／ｍ，且ρ↓［α］（ｔ）是对于所述时间流逝ｔ的底层的表面电阻率。
【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：帕维尔巴尔苏考夫，埃杜尔德B费恩伯格，班申Sh辛格，
申请(专利权)人：先进烃绘制公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]
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