Способ для определения характера подземных резервуаров и способ поиска углеводородсодержащих подземных резервуаров

Изобретение относится к способу определения характера подводных и подземных резервуаров. Сущность: развертывают симметричную вибраторную антенну передатчика, располагая ее ось горизонтально. Развертывают симметричную вибраторную антенну приемника на одной линии с передатчиком. Прикладывают электромагнитное (ЭМ) поле к пластам, содержащим резервуар, с помощью передатчика. Обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника. Идентифицируют в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, идущую от резервуара, соответствующую режиму поперечной магнитной поляризации. Развертывают симметричную вибраторную антенну приемника параллельно передатчику. Повторяют операции в режиме поперечной электрической поляризации. Сравнивают отклик преломленной волны в первом режиме с откликом преломленной волны во втором режиме для определения характера резервуара. Технический результат: повышение достоверности определения характера резервуара без бурения скважины. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу определения характера подводных и подземных резервуаров. Изобретение пригодно, в частности, для определения того, содержит ли резервуар, примерная геометрия и местонахождение которого известны, углеводороды или воду, хотя изобретение применимо и для обнаружения резервуаров с конкретными характеристиками.

В настоящее время большинство способов, применяемых для геологической разведки, в частности в ситуациях подводной разведки, являются сейсмическими способами. Эти сейсмические способы позволяют обнаруживать структуру подземных пластов с некоторой точностью. Однако если сейсмическая разведка и позволяет выявить местонахождение и форму потенциального резервуара, она все же не позволяет выявить характер этого резервуара.

Поэтому решением проблемы является бурение скважины в резервуар. Однако затраты, вызванные бурением разведочной скважины, обычно составляют порядка 25 английских фунтов стерлингов на метр, а поскольку шансы на успех определяются соотношением 1:10, такое бурение, как правило, обходится очень дорого.

Потому задача изобретения заключается в том, чтобы разработать систему для определения с большей достоверностью характера подземного резервуара без необходимости бурения скважины.

Заявители данной заявки обнаружили, что, хотя сейсмические свойства нефтенаполненных пластов и водонаполненных пластов не имеют значительных различий, их удельные электромагнитные сопротивления (диэлектрические проницаемости) различаются существенно. Поэтому в случае применения способа электромагнитной разведки можно воспользоваться этими различиями и значительно увеличить шансы успешного прогнозирования характера резервуара. Это создает потенциальную возможность экономии средств.

Поэтому предлагаются способы, воплощающие эти принципы.

В соответствии с этим, рассматривается способ определения характера подземного резервуара, примерная геометрия и местонахождение которого известны, заключающийся в том, что прикладывают изменяющееся во времени электромагнитное поле к пластам, содержащим резервуар, обнаруживают волновой отклик электромагнитного поля, ищут в этом волновом отклике поля составляющую, которая представляет собой преломленную волну, идущую от резервуара, и определяют содержимое резервуара на основании присутствия или отсутствия составляющей волны, преломленной углеводородным слоем.

Также рассматривается способ поиска углеводородсодержащего подземного резервуара, заключающийся в том, что прикладывают изменяющееся во времени электромагнитное поле к подземным пластам, обнаруживают волновой отклик электромагнитного поля, ищут в этом волновом отклике поля составляющую, которая представляет собой преломленную волну, и определяют присутствие и/или характер любого идентифицируемого резервуара на основе присутствия или отсутствия составляющей волны, преломленной углеводородным слоем.

Кроме того, рассматривается устройство для определения характера подземного резервуара, примерная геометрия и местонахождение которого известны, или для поиска углеводородсодержащего подземного резервуара, содержащее средства для приложения изменяющегося во времени электромагнитного поля к пластам, содержащим резервуар, средства для обнаружения волнового отклика электромагнитного поля и средства для поиска в этом волновом отклике поля составляющей, которая представляет собой преломленную волну, и отображения тем самым присутствия и/или характера резервуара, подлежащего определению.

Преломленная волна ведет себя по-разному в зависимости от характера пласта, в котором она распространяется. В частности, потери при распространении в углеводородном пласте гораздо меньше, чем в водоносном пласте, а скорость распространения гораздо выше. Таким образом, когда имеется нефтеносный резервуар и приложено электромагнитное поле, можно обнаружить сильную и быстро распространяющуюся преломленную волну. Следовательно, это может указывать присутствие резервуара или его характер, если его присутствие уже установлено.

Способы электромагнитной разведки сами по себе известны. Однако их применение не получило широкого распространения. Вообще говоря, интересующие резервуары находятся на глубине около 1 км ниже уровня моря. Чтобы проводить электромагнитную разведку как отдельно реализуемый способ в этих условиях с разумной степенью разрешения, нужно работать на коротких волнах. К сожалению, такие короткие волны страдают очень сильным затуханием. Длинные волны не дают надлежащего разрешения. По этим причинам предпочтительны сейсмические способы.

Вместе с тем, хотя более длинные волны, применяемые при реализации электромагнитных способов, не в состоянии обеспечить достаточную информацию для получения точного указания границ различных пластов, все же, если геологическая структура уже известна, то эти способы можно использовать для определения характера конкретно указанной формации при условии, что возможные варианты характера этой формации обуславливают значительно различающиеся электромагнитные характеристики. В этом конкретном случае разрешение не является особо важным, так что можно использовать более длинные волны, которые не страдают излишним затуханием.

Удельное электрическое сопротивление морской воды составляет примерно 0,3 Ом·м, а удельное электрическое сопротивление покрывающих слоев, находящихся ниже морского дна, как правило, должно составлять от 0,3 до 4 Ом·м, например около 2 Ом·м. Вместе с тем, удельное электрическое сопротивление нефтяного резервуара, по всей вероятности, должно составлять примерно 20-300 Ом·м. Этим большим различием можно воспользоваться, применяя способы согласно настоящему изобретению. В типичном случае, удельное электрическое сопротивление углеводородоносной формации будет в 20-300 раз больше, чем у водоносной формации.

Благодаря различным электромагнитным свойствам газо- или нефтеносной формации и водоносной формации, можно ожидать отражения и преломления передаваемого поля на границе газо- или нефтеносной формации. Вместе с тем, схожесть свойств покрывающего пласта и резервуара, содержащего воду, означает, что, по всей вероятности, отражения или преломления на границе последнего не будет.

Так, симметричная вибраторная антенна передатчика, находящаяся на дне моря или близко к нему, индуцирует электромагнитные (ЭМ) поля и токи в морской воде и в приповерхностных пластах. ЭМ поля в морской воде испытывают сильное затухание ввиду высокой удельной электропроводности среды соленой воды, тогда как приповерхностные слои с потенциально меньшей удельной электропроводностью будут действовать как волновод для ЭМ полей (ввиду меньшего затухания). Если частота является достаточно низкой (порядка 1 Гц), то ЭМ волны способны проникать глубоко под поверхность грунта, так что на эти ЭМ волны будут влиять находящиеся на большой глубине геологические слои (например, содержащие углеводородонаполненный резервуар), имеющие большее удельное электрическое сопротивление, чем покрывающий слой. В зависимости от угла падения и состояния поляризации, ЭМ волна, падающая на слой с большим удельным электрическим сопротивлением, может возбуждать волноводную моду в слое. Волноводная мода распространяется вбок вдоль упомянутого пласта и вызывает отток энергии обратно в покрывающий слой и приемники, расположенные на дне моря. Термин «преломленная» волна в данном описании предназначен для обозначения упомянутого типа распространения волн.

Как теория, так и эксперименты в лабораторных условиях показывают, что волноводная мода возбуждается только при падающей волне с поперечной магнитной (ПМ) поляризацией (магнитное поле перпендикулярно плоскости падения) и при углах падения, близких к углу Брюстера (называемому также углом полной поляризации) и критическому углу (углу полного отражения). Для поперечной электрической (ПЭ) поляризации (электрическое поле перпендикулярно плоскости падения) волноводная мода возбуждаться не будет. Поскольку индуцируемый ток пропорционален электрическому полю, этот ток будет параллелен поверхностям раздела слоев при ПЭ поляризации, а в случае ПМ поляризации имеется заметный ток через поверхности раздела слоев.

Находящийся на морском дне дипольный источник будет генерировать как волны с ПЭ поляризацией, так и волны с ПМ поляризацией, а за счет изменения ориентации антенн приемников можно изменять чувствительность к этим двум режимам поляризации. Авторам изобретения представляется, что линейная ориентация (симметричные вибраторы источника и приемника расположены на одной линии) характеризуется большей чувствительностью к режиму ПМ поляризации, тогда как параллельная ориентация (симметричные вибраторы источника и приемника расположены параллельно) характеризуется большей чувствительностью к режиму ПЭ поляризации. Режим ПМ поляризации подвержен влиянию присутствия глубоко залегающих слоев с большим удельным электрическим сопротивлением, тогда как на режим ПЭ поляризации они не влияют. Проводя замеры с помощью двух конфигураций антенн и пользуясь различием между двумя группами замеров, можно идентифицировать глубоко залегающие зоны с большим удельным электрическим сопротивлением, например, углеводородный резервуар.

Для осуществления этого замысла и было создано настоящее изобретение.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, предложен способ определения характера подземного резервуара, заключающийся в том, что развертывают симметричную вибраторную антенну передатчика, располагая ее ось, по существу, горизонтально, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника на одной линии с передатчиком, прикладывают электромагнитное (ЭМ) поле к пластам, содержащим резервуар, с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника и идентифицируют в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, идущую от резервуара, соответствующую первому режиму, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника параллельно передатчику, прикладывают ЭМ поле к упомянутым пластам с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника и идентифицируют в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, идущую от резервуара, соответствующую второму режиму, и сравнивают отклик преломленной волны в первом режиме с откликом преломленной волны во втором режиме, чтобы определить характер резервуара.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предложен способ поиска углеводородсодержащего подземного резервуара, заключающийся в том, что развертывают симметричную вибраторную антенну передатчика, располагая ее ось, по существу, горизонтально, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника на одной линии с передатчиком, прикладывают ЭМ поле к подземным пластам с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника и идентифицируют в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, соответствующую первому режиму, обусловленную зоной с большим удельным электрическим сопротивлением, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника параллельно передатчику, прикладывают ЭМ поле к упомянутым пластам с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника, ищут в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, соответствующую второму режиму, и сравнивают отклик преломленной волны в первом режиме с откликом преломленной волны во втором режиме, чтобы определить присутствие и/или характер любой зоны с высоким удельным электрическим сопротивлением.

Первый режим можно считать режимом ПМ поляризации, а второй режим - режимом ПЭ поляризации.

Таким образом, в соответствии с изобретением, снимают замеры с помощью передатчика и приемника, которые располагают как на одной линии, так и параллельно, и сравнивают оба набора замеров. Характеристическое различие в величинах является показателем присутствия слоя с большим удельным электрическим сопротивлением, расположенного под пластами с большой удельной электропроводностью. Большое удельное электрическое сопротивление указывает на присутствие углеводородов, а различие в значениях является прямым указателем углеводородов.

Этот способ можно использовать совместно с обычными сейсмическими способами для идентификации углеводородных резервуаров.

Передатчик и/или приемник предпочтительно содержит множество симметричных вибраторных антенн.

Способ применим для проводимой на суше разведки подземных резервуаров, но особенно подходит он для поиска подземных резервуаров, находящихся под водой, в частности под морским дном. Поле предпочтительно прикладывают с помощью одного или более передатчиков, находящихся на земной поверхности, а обнаружение осуществляют посредством одного или более приемников, находящихся на земной поверхности. В предпочтительном приложении, передатчик (передатчики) и/или приемники находятся на дне моря или вблизи от его дна, либо на дне какого-либо другого водоема или вблизи от его дна.

В предпочтительном варианте расположения, антенны передатчика и приемника находятся на общем кабеле, буксируемом за судном. Это приведет к фиксированному смещению или ряду фиксированных смещений, если развертывают несколько приемников, В предпочтительном варианте передатчик работает в двух режимах и поэтому может содержать два симметричных вибратора, расположенных под прямыми углами друг к другу. Каждый приемник предпочтительно содержит два симметричных вибратора, расположенные под прямыми углами друг к другу. В предпочтительном варианте один симметричный вибратор передатчика и один симметричный вибратор приемника расположены под прямыми углами к направлению кабеля. В альтернативном варианте передатчик и/или приемники могут содержать каждый одну симметричную вибраторную антенну, расположенную под острым углом, например 45°, к направлению кабеля. При таком расположении обеспечивается разрешение передаваемого поля.

С помощью этого способа можно достичь сравнимых результатов применения двух режимов при использовании одного и того же сигнала и смещения. При этом не особенно важен дрейф частоты или амплитуды приемника. Кроме того, можно обнаруживать резервуары в истинном масштабе времени. Так, если результаты показывают различия между двумя режимами, это явный показатель присутствия углеводородоносного резервуара, так что можно немедленно провести более тщательное исследование.

В такой системе в общем случае используется единственный источник передачи и несколько приемников, как правило, более десяти. Для обнаружения резервуаров, находящихся на разных глубинах, могут оказаться приемлемыми разные смещения.

Приемники можно развертывать на единственном кабеле или на комплекте параллельных кабелей. Возможно также применение нескольких передатчиков.

На практике обычно останавливают судно и обеспечивают прокладку кабеля перед передачей. Перед переходом в другое место следует провести передачу на нескольких разных частотах. Такой способ пригоден, в частности, для выделения контуров, а его реализация - это лишь вопрос выбора подходящего разрешения. Однако если разведку проводят в зоне, очертания которой не определены, удельное электрическое сопротивление верхних слоев следует нанести на карту, например, с помощью методов составления военно-топологических карт или посредством инверсии после исследования отражения.

Если смещение между передатчиком и приемником значительно превышает трехкратную глубину залегания резервуара, отсчитываемую от морского дна (т.е. толщину покрывающего слоя), то следует по достоинству оценить тот факт, что затухание преломленной волны зачастую будет меньше, чем затухание прямой волны и отраженной волны. Причина этого явления заключается в том, что путь преломленной волны в действительности равен расстоянию от передатчика до резервуара, т.е. толщине покрывающего пласта плюс расстояние от резервуара до приемников, т.е. плюс еще одна толщина покрывающего пласта.

Поляризация передачи из источника будет определять количество энергии, передаваемое в нефтеносный слой в направлении приемника. Поэтому выбираемый передатчик имеет симметричную вибраторную антенну. Вообще говоря, предпочтительно выбирать симметричный вибратор с большой эффективной длиной. Поэтому симметричный вибратор передатчика может иметь длину от 100 до 1000 метров и его можно буксировать в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Оптимальная длина симметричного вибратора приемника определяется толщиной покрывающего слоя.

Передаваемое поле будет импульсным, однако предпочтительной является когерентная незатухающая гармоническая волна со скачкообразно изменяемыми частотами. Ее можно передавать в течение значительного периода времени, в рамках которого передатчик предпочтительно должен быть неподвижен (хотя и возможно его медленное перемещение), а передача - устойчивой. Так, можно передавать поле в течение периода времени от 3 секунд до 60 минут, предпочтительно от 3 до 30 минут, например, около 20 минут. Приемники также можно располагать с обеспечением возможности обнаружения прямой волны и преломленной волны, идущей от резервуара, а анализ может включать в себя выделение данных о фазе и амплитуде преломленной волны из соответствующих данных прямой волны.

Длина волны передачи предпочтительно должна находиться в диапазоне

0,1s≤λ≤5s,

где λ - длина волны передачи через покрывающий слой, a s - расстояние от морского дна до резервуара. В более предпочтительном варианте, λ составляет от примерно 0,5s до 2s. Частота передачи может составлять от 0,01 Гц до 1 кГц, предпочтительно от 1 до 20 Гц, например 5 Гц.

Расстояние между передатчиком и приемником предпочтительно должно находиться в диапазоне

0,1λ≤L≤5λ,

где λ - длина волны передачи через покрывающий слой, a L - расстояние между передатчиком и первым приемником.

Следует по достоинству оценить тот факт, что настоящее изобретение можно использовать для определения положения, протяженности, характера и объема конкретного пласта, а также оно может быть использовано для обнаружения изменений этих параметров со временем.

Настоящее изобретение также распространяется на способ разведки подземных образований, заключающийся в том, что проводят сейсмическую разведку для определения геологической структуры некоторой области, а если такая разведка выявляет присутствие подземного резервуара, то затем осуществляют вышеописанный способ.

Изобретение можно внедрить на практике различными путями, и теперь оно будет проиллюстрировано на нижеследующих конкретных вариантах осуществления и посредством описания результатов исследования и моделирования. На прилагаемых чертежах:

фиг.1 изображает вертикальное поперечное сечение через испытательную емкость,

фиг.2 - вид в плане емкости, показанной на фиг.1,

фиг.3 - вид в плане антенн, используемых в емкости, показанной на фиг.1,

фиг.4 - вид сбоку антенн, показанных на фиг.3,

фиг.5 и 6 - соответственно условный вид в плане и условный вид сбоку испытательной емкости, подготовленной для измерения,

фиг.7 - график, изображающий расчетные и измеренные значения для передаваемого электрического поля при заданной частоте в эксперименте на модели,

фиг.8 - график, изображающий расчетные значения для электрического поля в реалистичной модели Земли,

фиг.9 - условный вид сбоку расположения кабеля, буксируемого судном,

фиг.10 - вид в плане, соответствующий фиг.9,

фиг.11 и 12 - виды, аналогичные фиг.10 и показывающие два альтернативных варианта расположения.

Емкость 11, показанная на фиг.1 и 2, представляет собой бетонную полость длиной 9 м, шириной 6 м и глубиной 8 м. Емкость 11 наполнена морской водой 12. В емкости находится диафрагма 13, наполненная пресной водой 14. Диафрагма 13 имеет длину 7,5 м, ширину 4,25 м и толщину 0,25 м и может находиться на любой желаемой высоте в горизонтальной ориентации внутри емкости 11.

Удельная электропроводность морской воды 12 по результатам измерений составляла 5,3 См/м при 14°С, а удельная электропроводность пресной воды по результатам измерений составляла 0,013 См/м. Следовательно, отношение этих двух удельных электропроводностей близко к 400.

Критическую частоту fс электропроводной среды, т.е. частоту, при которой ток смещения равен току проводимости, задают следующим образом:

где εr - относительная диэлектрическая проницаемость среды, а σ - удельная электропроводность, выражаемая в См/м. Для воды εr=80 при частотах и температурах, представляющих интерес. Для двух значений удельной электропроводности σ=5,2 См/м и σ=0,013 См/м, соответственно имеем fс=1,2 ГГц и 3 МГц. Поскольку наивысшая частота при описываемых экспериментах составляет 0,83 МГц, то пренебрежение током смещения даже в случае пресной воды является приемлемым приближением.

Для немагнитной электропроводной среды постоянную распространения, γ, задают следующим образом:

Длину волны, λ, определяемую как расстояние, на котором фаза изменяется на 2π, задают следующим образом:

где λ выражается в м, f - в МГц, а σ - в См/м. Глубина покрывающего слоя, т.е. расстояние, на котором амплитуда уменьшается с коэффициентом 1/е, связана с длиной волны следующим образом:

Для пределов диапазона частот в случае морской воды, имеющей σ=5,2 См/м, параметры будут такими:

Частота30 кГц830 кГц
Глубина покрывающего слоя1,27м0,24м
Длина волны8,01 м1,52м

а в случае пресной воды, имеющей σ=5,2 См/м, параметры будут такими:

Частота30 кГц830 кГц
Глубина покрывающего слоя25,4м4,8м
Длина волны160,2 м30,4м

Обращаясь теперь к фиг.3 и 4, отмечаем, что изображенные здесь две идентичные симметричные вибраторные антенны были использованы для передатчика и приемника.

Каждая антенна 15 содержит две квадратных латунных пластины 16 со стороной квадрата, составляющей 15 см, установленные на эпоксидной подложке 17. Каждая пластина 16 подсоединена к коаксиальному кабелю 18, который проходит через эпоксидную трубу 19, установленную под прямым углом к пластине 16, к симметрирующему трансформатору, который преобразует полное сопротивление антенны 15, изменяя его величину от около 2 Ом в морской воде до около 50 Ом.

Измерительная установка показана на фиг.5 и 6. Автоматический анализатор цепей (ААЦ) измеряет параметры передачи между антеннами 15 в зависимости от расстояния (смещения) и частоты. Компоновка, показанная на фиг.5, отображает антенны в параллельной ориентации. Ориентация по одной линии достигается путем поворота обеих антенн на 90° в горизонтальной плоскости.

Результаты измерений показаны на фиг.7 наряду с соответствующими теоретическими результатами. Эти измерения хорошо согласуются с теоретическими результатами, и на чертеже имеются два набора кривых, один - для параллельных антенн, а другой - для антенн, расположенных вдоль одной линии. Ориентации антенн и частота указаны на чертежах.

Параметры эксперимента промасштабированы применительно к возможными практическими ситуациями. Чтобы понять идею определения порядков амплитуды, нужно понять, что если частоту уменьшают с масштабным коэффициентом 40000, а удельную электропроводность - с масштабным коэффициентом 10, то для суждения о реальных размерах придется использовать увеличивающий масштабный коэффициент 632, а экспериментальная установка будет соответствовать слою с малой удельной электропроводностью, имеющему толщину 150 м и удельную электропроводность 0,0013 См/м, находящемуся под покрывающим слоем, имеющим толщину 300 м и удельную электропроводность 0,52 См/м. Соответствующий диапазон частот может составлять от 0,75 Гц до 20 Гц, а длина антенны - почти 300 м.

Способ с установлением режимов ПЭ и ПМ поляризации испытывали посредством компьютерного моделирования на простой модели Земли с горизонтальными пластами и значениями электрических параметров для типовых глубоководных приповерхностных наносов. Модель имела определенный слой изолирующего воздуха, слой воды толщиной 1150 м с удельным электрическим сопротивлением 0,3125 Ом·м, покрывающий слой толщиной 950 м с удельным электрическим сопротивлением 1 Ом·м, зону резервуара толщиной 150 м с удельным электрическим сопротивлением 50 Ом·м и подстилающий слой бесконечной толщины с удельным электрическим сопротивлением 1 Ом·м. На фиг.8 изображен амплитудный отклик (электрического поля) в зависимости от смещения приемника, вызываемый сигналом частоты 1 Гц. Показаны отклики как для режима ПМ поляризации (сплошная линия со значками «х»), так и для режима ПЭ поляризации (пунктирная линия со значками «+»). Амплитуды для режима ПМ поляризации становятся примерно в 10 раз больше при смещении 5 км. В качестве опорного показан отклик из гомогенного полупространства с удельным электрическим сопротивлением 1 Ом·м для обеих конфигураций (соответствующий отклику из водонаполненного резервуара или снаружи зоны резервуара). Режим ПЭ поляризации имел наибольшее отклонение от своего полупространства, т.е. этот режим чувствительнее к углеводородному слою.

На фиг.9 и 10 показано судно 31, буксирующее кабель (или сейсмоприемную косу) 32 непосредственно над морским дном 33. Кабель 32 несет симметричную вибраторную антенну 34 передатчика и несколько симметричных вибраторов 35 приемников, из которых показаны лишь четыре. Глубина воды может составлять порядка 1000 м, смещение между передатчиком 34 и ближайшим приемником 35 может составлять около 2000 м, а приемники могут находиться на расстоянии друг от друга, составляющем 100 м. Управление передатчиком 34 осуществляется с судна 31 по кабелю 32, а отклики, обнаруживаемые приемниками 34, транслируются обратно на судно 31 тоже по кабелю 32 в истинном масштабе времени.

На фиг.10 показано расположение, при котором судно 31 буксирует три кабеля 41, 42, 43, каждый из которых несет комплект приемников 45, 46, 47. Наличие просветов между тремя кабелями 41, 42, 43 достигается посредством перекладины 44.

При расположении, показанном на фиг.11, передатчик 48 выполнен в форме двух симметричных вибраторных антенн, одна из которых параллельна кабелю 42, а другая расположена под прямым углом к нему.

Расположение, показанное на фиг.12, аналогично тому, которое показано на фиг.11, но в этом случае передатчик 51 представляет собой одиночную симметричную дипольную антенну, расположенную под углом 45° к кабелю 42.

1. Способ определения характера подземного резервуара, заключающийся в том, что развертывают симметричную вибраторную антенну передатчика, располагая ее ось, по существу, горизонтально, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника на одной линии с передатчиком, прикладывают электромагнитное (ЭМ) поле к пластам, содержащим резервуар, с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника и идентифицируют в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, идущую от резервуара, соответствующую первому режиму, являющемуся режимом поперечной магнитной поляризации, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника параллельно передатчику, прикладывают ЭМ поле к упомянутым пластам с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника и идентифицируют в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, идущую от резервуара, соответствующую второму режиму, являющемуся режимом поперечной электрической поляризации, и сравнивают отклик преломленной волны в первом режиме с откликом преломленной волны во втором режиме, чтобы определить характер резервуара.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что передатчик и/или приемник содержит множество симметричных вибраторных антенн.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что передатчик и/или приемник находится на дне моря или вблизи от его дна, либо на дне какого-либо другого водоема или вблизи от его дна.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что передатчик и приемники находятся на общем кабеле, предназначенном для буксировки за судном.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что передатчик содержит две симметричные вибраторные антенны, расположенные под прямыми углами друг к другу.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый приемник предпочтительно содержит две симметричных вибраторных антенны, расположенные под прямыми углами друг к другу.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что передатчик и приемник содержат каждый одну симметричную вибраторную антенну, расположенную под острым углом к направлению кабеля.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту ЭМ поля непрерывно изменяют в течение периода передачи.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачу поля осуществляют в течение периода времени от 3 с до 60 мин.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что время передачи составляет от 3 до 30 мин.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину волны передачи задают формулой

0,1s≤λ≤5s,

где λ - длина волны передачи через покрывающий слой, a s - расстояние от морского дна до резервуара.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние между передатчиком и приемником задают формулой 0,1λ≤L≤5λ,

где λ - длина волны передачи через покрывающий слой, a L - расстояние между передатчиком и первым приемником.

13. Способ по п.8, отличающийся тем, что частота передачи составляет от 0,01 Гц до 1 кГц.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что частота передачи составляет от 1 до 20 Гц.

15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что он включает в себя подавление вклада прямой волны и/или любой другой известной волны, который может исказить измерения, вызвав уменьшение требуемого динамического диапазона для приемника и увеличение разрешения преломленной волны.

16. Способ поиска углеводородсодержащего подземного резервуара, заключающийся в том, что развертывают симметричную вибраторную антенну передатчика, располагая ее ось, по существу, горизонтально, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника на одной линии с передатчиком, прикладывают ЭМ поле к подземным пластам с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника и идентифицируют в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, соответствующую первому режиму, являющемуся режимом поперечной магнитной поляризации, обусловленную зоной с большим удельным электрическим сопротивлением, развертывают симметричную вибраторную антенну приемника параллельно передатчику, прикладывают ЭМ поле к упомянутым пластам с помощью передатчика, обнаруживают волновой отклик ЭМ поля с помощью приемника, ищут в этом отклике составляющую, которая представляет собой преломленную волну, соответствующую второму режиму, являющемуся режимом поперечной электрической поляризации, и сравнивают отклик преломленной волны в первом режиме с откликом преломленной волны во втором режиме, чтобы определить присутствие и/или характер любой зоны с высоким удельным электрическим сопротивлением.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что передатчик и/или приемник содержит множество симметричных вибраторных антенн.

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что передатчик и/или приемник находится на дне моря или вблизи от его дна, либо на дне какого-либо другого водоема или вблизи от его дна.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что передатчик и приемники находятся на общем кабеле, предназначенном для буксировки за судном.

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что передатчик содержит две симметричные вибраторные антенны, расположенные под прямыми углами друг к другу.

21. Способ по п.16, отличающийся тем, что каждый приемник предпочтительно содержит две симметричных вибраторных антенны, расположенные под прямыми углами друг к другу.

22. Способ по п.16, отличающийся тем, что передатчик и приемник содержат каждый одну симметричную вибраторную антенну, расположенную под острым углом к направлению кабеля.

23. Способ по п.16, отличающийся тем, что частоту ЭМ поля непрерывно изменяют в течение периода передачи.

24. Способ по п.16, отличающийся тем, что передачу поля осуществляют в течение периода времени от 3 с до 60 мин.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что время передачи составляет от 3 до 30 мин.

26. Способ по п.16, отличающийся тем, что длину волны передачи задают формулой

0,1s≤λ≤5s,

где λ - длина волны передачи через покрывающий слой, a s - расстояние от морского дна до резервуара.

27. Способ по п.16, отличающийся тем, что расстояние между передатчиком и приемником задают формулой

0,1λ≤L≤5λ,

где λ - длина волны передачи через покрывающий слой, a L - расстояние между передатчиком и первым приемником.

28. Способ по п.23, отличающийся тем, что частота передачи составляет от 0,01 Гц до 1 кГц.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что частота передачи составляет от 1 до 20 Гц.

30. Способ по любому из пп.16-29, отличающийся тем, что он включает в себя подавление вклада прямой волны и/или любой другой известной волны, который может исказить измерения, вызвав уменьшение требуемого динамического диапазона для приемника и увеличение разрешения преломленной волны.

31. Способ разведки подземных образований, заключающийся в том, что проводят сейсмическую разведку для определения геологической структуры некоторой области, и если такая разведка выявляет присутствие подземного резервуара, то затем осуществляют способ по любому из предыдущих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлодетекторам для целей криминалистики, археологии, контроля при досмотрах и т.п. .

Изобретение относится к области геофизических исследований и предназначено для определения характера подводных и подземных пластов, местоположение которых и геометрия известны по результатам проведенных ранее сейсмических изысканий.

Изобретение относится к области разведки и обнаружения полезных ископаемых. .

Изобретение относится к области технических средств обнаружения металлических объектов глубинного заложения в грунте (не взорвавшихся боеприпасов, кабелей, трубопроводов и др.).
Изобретение относится к разведочной геофизике, в частности для изучения земных сред в вертикальном разрезе. .

Изобретение относится к сигнальным системам обеспечения безопасности при контроле доступа в охраняемые помещения, конкретно к системам дистанционного обнаружения предметов, скрытых под одеждой людей, проходящих досмотр.

Изобретение относится к геофизическим методам разведки и может быть использовано при подповерхностной радиолокации. .

Изобретение относится к радиофизике и может быть использовано при космическом мониторинге природных сред в национальных системах сейсмического контроля. .
Изобретение относится к разведочной геофизике. .

Изобретение относится к радиолокации, а именно к методам определения местоположения неоднородностей в различных средах при облучении их высокочастотным электромагнитным полем, и может быть использовано в радиоволновой технике измерения диэлектрических параметров материалов и в подземной геофизике

Изобретение относится к классу геофизических приборов

Изобретение относится к идентификации и слежению за узлами оборудования, преимущественно трубами

Изобретение относится к системам обеспечения безопасности, использующим для зондирования исследуемого пространства электромагнитное излучение, конкретно к системам дистанционного обнаружения предметов, скрытых под одеждой людей, проходящих досмотр

Изобретение относится к радиотехнике и системам неразрушающего контроля (диагностики)

Изобретение относится к скважинному каротажу с использованием электромагнитных волн

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, использующему радиоволновой принцип исследований, и может быть использовано при исследовании оснований фундаментов существующих зданий и сооружений, при строительстве и эксплуатации хозяйственных объектов в условиях ограниченной видимости (тумане, сумерках), исследованиях в условиях леса, оврагов, других неровностей

Изобретение относится к сбору и обработке электромагнитных данных при морской разведке

Изобретение относится к способу определения характера подводных и подземных резервуаров

Наверх