可控源電磁測(cè)量技術(shù)在海上油氣勘探中的應(yīng)用
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企業(yè)：控制網(wǎng)
行業(yè)：石油天然氣
- 點(diǎn)擊數(shù)：1079 發(fā)布時(shí)間：2005-09-07 19:20:07
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近些年來，海上可控源電磁（CSEM）測(cè)量技術(shù)已成為尋找油氣田的有效手段。該技術(shù)使用深拖電偶極源激發(fā)0.1～10.0Hz的低頻電磁信號(hào)，信號(hào)穿過海水向地下傳播達(dá)幾公里深，采用空間分布的多分量海底接收器記錄電磁能量信號(hào)，然后根據(jù)地下電阻率變化進(jìn)行數(shù)據(jù)解釋。
油氣層的電阻特性是最重要的性質(zhì)，它可以產(chǎn)生有特征的地表電磁信號(hào)。就是說，用海上CSEM技術(shù)能區(qū)分地下的油氣與其它流體。理論上講，CSEM測(cè)量是用多個(gè)電源-接收器偏移距、幾種不同的頻率和一定的電源-接收器排列來記錄數(shù)據(jù)。
隨著海上CSEM成為較普遍的檢測(cè)含油氣層的方法，快速而精確地解釋所記錄的數(shù)據(jù)顯得非常必要。最常用的根據(jù)海上電磁數(shù)據(jù)記錄繪制地下電特性的技術(shù)就是反演，不過對(duì)快速數(shù)據(jù)解釋來說，它卻是不實(shí)用的。采用波場(chǎng)延拓地球物理成像方法是描繪地下物理特性的另一種方法。
CSEM成像主要包括兩項(xiàng)內(nèi)容：一是進(jìn)行電場(chǎng)外推。就是將記錄的數(shù)據(jù)和電源場(chǎng)函數(shù)，從地面向下外推到地下各個(gè)深度；二是計(jì)算電場(chǎng)散射系數(shù)。在作了將電源場(chǎng)和記錄的波場(chǎng)向下延拓到所有地下期望點(diǎn)后，就可應(yīng)用地下各點(diǎn)處的成像條件進(jìn)行所需的電性重建。其結(jié)果就是電場(chǎng)散射系數(shù)成像，可用相對(duì)電性差進(jìn)行解釋，這便是地電構(gòu)造剖面。
對(duì)于海上CSEM成像，首先是它通常用頻率域方法，將所有接收器的總電場(chǎng)記錄下來，然后分別用一次電場(chǎng)和散射電場(chǎng)成像，并從記錄的數(shù)據(jù)中減去估算的一次場(chǎng)，得到散射場(chǎng)。另一個(gè)問題是為了進(jìn)行電場(chǎng)外推，必須知道地下波數(shù)分布。在此采用的是迭代模型法。
波場(chǎng)成像技術(shù)能用于窄帶CSEM數(shù)據(jù)，并且只需少量頻率就可有效成像實(shí)際深度（realistic depth levels）的典型的油氣目標(biāo)。用海相CSEM成像可以精確求取相對(duì)電特性，得到可解釋的地電剖面。該方法根據(jù)電場(chǎng)外推法，只需作正演模型計(jì)算，使其所用時(shí)間遠(yuǎn)比相應(yīng)的電磁反演法少，并且它只需依靠極少的地下地電構(gòu)造的先驗(yàn)信息，成像結(jié)果可直接用于解釋地下電阻率或?yàn)殡姶欧囱萏峁┆?dú)立的參數(shù)約束條件，此方法還可使CSEM數(shù)據(jù)解釋的速度和質(zhì)量大大提高。
要獲得可靠的CSEM成像有幾個(gè)條件：首要的也是最重要的是必須作精確的絕對(duì)相位處理。實(shí)際做法中，它可通過可靠的接收器處理和穩(wěn)定的電偶極源達(dá)到；第二是需要提供更多的頻率數(shù)據(jù)。方脈沖源波形可以記錄和處理基本透射頻率和奇數(shù)諧波，少量頻率就足以產(chǎn)生有用的CSEM成像；最后是需要確定正確測(cè)量海水電導(dǎo)率和適當(dāng)?shù)挠?jì)算地下淺層電阻率的方法。確定地下淺層電阻率的方法有好幾種，包括1D反演、小范圍接收器數(shù)據(jù)的視電阻率法以及測(cè)井方法。
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