Способ измерения геофизических характеристик с применением последующей инверсии геоэлектрических данных с дополнительным временным фильтром

Изобретение относится к геологоразведке и может быть использовано для поиска месторождений нефти и газа путем выделения аномальных зон вызванной поляризации. В частности, используют в дифференциально-нормированном методе электроразведки (ДНМЭ) с разделением полей ЕМ (электромагнитной индукции) и ВП (вызванной поляризации). Сущность: способ включает определение послойного распределения удельного электрического сопротивления (проводимости) геологического разреза и построение геоэлектрической характеристики разреза с использованием временных фильтров, получая геоэлектрическую модель разреза. При построении геоэлектрической характеристики разреза вводят дополнительные временные фильтры для времени релаксации τ. Технический результат: обеспечение устойчивости получаемых результатов при изменении входных данных, уменьшение влияния эквивалентных зависимостей между расчетными поляризационными параметрами, повышение надежности прогноза. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение применяется в геологоразведке для поиска месторождений нефти и газа путем выделения аномальных зон вызванной поляризации. В частности, используют в дифференциально-нормированном методе электроразведки (ДНМЭ) с разделением полей ЕМ (электромагнитной индукции) и ВП (вызванной поляризации).

Назначением предложенного способа является осуществление измерительных действий в процессе поиска углеводородов путем выделения аномальных зон вызванной поляризации (ВП) над залежами углеводородов (УВ).

Известно изобретение «Способ коррекции сейсмического разреза», заявка RU 2006139541, опубл. 20,05.2008, МПК G01V 1/28, в котором вводят статические поправки в сейсмические трассы, на сейсмических пикетах определяют временные сдвиги и осуществляют разделение гравитационного поля и аномалий потенциального поля методом частотной фильтрации, в результате чего получают временные аномалии разных порядков, которые преобразуют их во временные сдвиги. Однако данный метод не использует метод ДНМЭ с разделением полей ЕМ и ВП. Следовательно, не обеспечивает моделирование электромагнитных измерений в рамках горизонтально-слоистой поляризующейся среды, а также не учитывает появление аномалий над залежами пирита в зонах геохимических барьеров.

Известно изобретение «Способ контроля процесса гидроразрыва пласта залежи углеводородов», патент RU 2319177, опубл. 19.06.2006, МПК G01V 1/00, включающий обработку сейсмических сигналов в реальном времени в каждый дискретный момент времени и вычисляют координаты источников сейсмических колебаний для всех пар точек наблюдения. Способ позволяет контролировать процесс гидроразрыва пласта залежи углеводородов путем регистрации сейсмических сигналов. Однако определяет местоположение источника информационного каждого сигнала, а не в целом зоны микросейсмической активности, что обусловлено спектральным представлением сигналов. Способ не позволяет проводить фильтрацию исходного поля ВП, выделяя из него составляющую, связанную с узким диапазоном малых значений τ. Это, в свою очередь, не обеспечивает применения настройки временного фильтра на эталонный объект и не позволяет выделить отклик ВП, связанный с залежами УВ над пиритом.

Известно изобретение «Сбор и фильтрация сейсмических данных (способ определения цифрового фильтра для сейсмических сигналов)», патент GB 0400409.9, патент RU 2364894 опубл. 20.08.2009, МПК G01V 1/36, в котором поэтапно определяют ограничения, представляющие фильтр для сохранения сигналов, используют итерационный процесс, при этом каждая итерация дополнительно содержит этапы, и налагают в указанной выборочной области вторые ограничения для получения итерированного фильтра. Способ позволяет при возможности разместить и изолировать волны-помехи в области преобразования, их удалить из преобразованных данных путем фильтрации или мьютинга, то есть путем задания значений в области, соответствующей волнам-помехам. Однако фильтры используют для ослабления шума, но коррелированный шум обычно не может быть исключен простым суммированием, а пространственно-временные способы работают по временному ряду зарегистрированных данных и не обеспечивают фильтрацию исходного поля ВП, выделяя из него составляющую, связанную с узким диапазоном малых значений τ. Иными словами, не используют возможность за счет применения настройки временного фильтра на эталонный объект, что позволяет выделить отклик ВП, связанный с залежами УВ над залежами пирита в зонах геохимических барьеров.

Известно изобретение «Способ геофизической разведки и устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля земли», заявка RU 2009100934, опубл. 20.07.2011, МПК G01V 3/08, в котором синхронные измерения интенсивности т в диапазоне частот используют для построения графиков пространственных изменений интенсивности полей вдоль профиля работ и затем настраивают чувствительность измерительных каналов в графики зависимостей, сглаживают изменения скользящим окном выбранной длительности, определяют вариации измеренных параметров вдоль профиля и дают геологическую интерпретацию полученных результатов при оценке структурных и литологических неоднородностей по изменению интенсивности сигнала. Однако при данном способе уточнять полученные данные можно только последующим бурением выделенных аномальных зон, что очень дорого. Кроме того, способ не обеспечивает настройки временного фильтра на эталонный объект, что позволяет выделить отклик ВП, связанный с залежами УВ над залежами пирита в зонах геохимических барьеров. Следовательно, не позволяет применить настройки временного фильтра на эталонный объект.

Известно изобретение «Способ устранения искажающего влияния верхней части разреза в сейсморазведке», патент RU 2381529, опубл. 10.02.2010, МПК G01V 1/36, G01V 1/28, включающий использование эталонных величин амплитуд прямой волны в разных породах относительно глубины залегания кровли коренных пород, определяют коэффициент затухания упругих колебаний, рассчитывают запаздывания времен, формируют импульсную характеристику фильтра, описанного последовательностью взятых с учетом знаков единичных импульсов с амплитудами, распределенных во времени. Способ позволяет: более полно устранить искажающее влияние верхней части разреза на данные сейсморазведки, и повысить точности измерения и интерпретации. Однако в зарегистрированные сейсмозаписи вводят равные статическим поправкам временные сдвиги, что на малых расстояниях затрудняет прослеживание прямой волны с повышенной частотой и неустойчивой полярностью. Не позволяет уменьшить влияние эквивалентных зависимостей между расчетными поляризационными параметрами, и, следовательно, повысить надежность прогноза. Не позволяет выделить аномалии ВП, связанные с невскрытыми бурением залежами УВ, если таковые имеются на изучаемой площади, а, следовательно, не позволяет за счет применения настройки временного фильтра на эталонный объект выделить отклик ВП, связанный с залежами УВ над залежами пирита.

Наиболее близким к предложенному способу является изобретение «Сбор и фильтрация сейсмических данных», патент RU 2364894, опубл. 20.08.2009, GB 0400409.9, МПК G01V 1/36, включающий осуществление возбуждения и регистрацию в среде неустановившегося электромагнитного поля, измерение минимального времени регистрации на стадиях, соответствующих однократным возмущениям ЭМ поля, выявление интервала времен и обработку, которую осуществляют путем выделения разностных сигналов в выявленном интервале времен, и последующее построение пространственных годографов. Однако, при данном способе имеет место слабая дифференциация разреза на отдельные слои, то есть невозможно расчленить весь разрез на отдельные слои при зондировании мощных геологических толщ. Данный способ обеспечивает невысокую точность результатов и разрешающую способность, которая увеличивается за счет осреднения геоэлектрических параметров в пределах выделяемых толщин из-за больших, без интегрирования, сигналов в пределах расстановок приемников поля. А, следовательно, не обеспечивает за счет применения настройки временного фильтра на эталонный объект выделения отклика ВП, связанного с залежами УВ над залежами пирита. Не обеспечивает устойчивости получаемых результатов при изменении входных данных, и не уменьшает влияние эквивалентных зависимостей между расчетными поляризационными параметрами, т.е. не обеспечивает повышение надежности прогноза.

Одной из наиболее существенных причин появления аномалий вызванной поляризации (ВП) над залежами углеводородов (УВ) является наличие эпигенетического пирита в верхней части разреза в зонах геохимических барьеров, обусловленное наличием восстановительной обстановки над залежами УВ, что является известным фактом (Моисеев B.C. Метод вызванной поляризации при поиске нефтеперспективных площадей. Новосибирск: Наука, 2000. - 136 с.; Моисеев B.C., Тараторкин Б.Ф., Шлепнев В.Б. Результативность прогноза залежей углеводородов методом вызванной поляризации в Западной Сибири. Тез. Докл. - Международная геофизическая конференция, С.-Петербург, 1995; Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. 2-е изд., перераб. и доп. «Недра», Ленинград, 1980 - 391 с.).

Эпигенетический пирит характеризуется электронной проводимостью и преимущественно является тонкозернистым (менее 0.1 мм), т.е. присутствуют эпигенетические тонкозернистые вкрапления пирита в зонах геохимических барьеров над залежами углеводородов.

Процесс вызванной поляризации электронных проводников связан с различными типами перенапряжения - перенапряжением разряда, перенапряжением адсорбции и перенапряжением диффузии. Опытным путем для образцов пирита из полиметаллической руды было установлено время релаксации τ (синоним - постоянная времени) для данных типов перенапряжения: для перенапряжения разряда τ составляет 0.002-0.01 с, для перенапряжения адсорбции - 0.1-0.2 с, для перенапряжения диффузии - от единиц секунд до нескольких минут (Комаров, 1980). Поскольку в ДНМЭ время спада, в течение которого производятся замеры DU, составляет 2-8 с, значимыми остаются два первых типа перенапряжения.

Кроме того, по данным В.А. Комарова, при постоянном токе время достижения максимального значения вызванной поляризации для больших сфер асимптотически приближается к постоянной времени τ и не зависит от радиуса, в то время как для маленьких электронопроводящих сфер оно пропорционально радиусу сферы и будет меньше постоянной времени τ. Эпигенетический пирит является тонкозернистым (менее 0.1 мм). Следовательно, время релаксации, связанное с переходными процессами в перекрывающей залежь УВ толще, включающей эпигенетический пирит, будет не выше, чем определенное опытным путем для образцов пирита (т.е. десятые доли секунды и меньше). Таким образом, диапазон выбора значений времени релаксации значительно сужается и находится в области малых значений. Проводить фильтрацию исходного поля ВП, выделяя из него составляющую, связанную с узким диапазоном малых значений τ, необходимо с опорой на эталонные объекты - продуктивные и непродуктивные скважины.

Пределы изменения времени релаксации τ будут зависеть от количества пирита и состава пород, содержащих пирит, следовательно, для разных площадей они могут отличаться.

Поле становления, замеряемое в ходе полевых работ, включает поля разной природы: поле вызванной поляризации (ВП), обусловленное гальваническими процессами (поле IPg), и поле электромагнитной индукции, вызванное вихревыми токами (поле ЕМ), при этом поля ЕМ и ВП не являются аддитивными. Изучение поля ЕМ позволяет определять послойное распределение удельного электрического сопротивления (проводимости), а, следовательно, определять литологические характеристики разреза. При этом в методе ДНМЭ поиски месторождений нефти и газа осуществляют путем выделения аномальных зон вызванной поляризации, приуроченных к верхней части разреза и обусловленных наличием восстановительной обстановки над скоплениями углеводородов. Аномальное повышение поля ВП над залежами УВ связано в значительной мере с наличием эпигенетического тонкозернистого вкрапленного пирита в зонах геохимических барьеров (в районе расположения покрышки над залежью УВ и верхнего регионального водоупора). Это не позволяет без использования дополнительных временных фильтров наиболее полно выделить аномальные зоны, указывающие на залежи УВ над этими зонами, а, следовательно, возникают «слепые» зоны, где наличие УВ не определено, что существенно снижает эффективность геологической разведки.

В условиях терригенного разреза с хорошей проводимостью (сотни См и выше), величина индуктивной составляющей уменьшается медленно в течение спада ВП, что затрудняет количественное разделение индукционного поля ЕМ и поля вызванной поляризации гальванического происхождения ВП. В общепринятой методике инверсии данных с использованием формулы Cole-Cole и в методике ДНМЭ с разделением полей IPg и ЕМ, поляризационные параметры рассчитываются в широких пределах. В условиях хорошо проводящего разреза, исходя из изменения соотношения полей ЕМ и ВП в течение времени спада, необходимо использовать дополнительные временные фильтры, которые бы позволили выделить полезный сигнал ВП, позволяющий устанавливать наличие углеводородов.

Сущностью предложенного способа является то, что осуществление измерения процесса становления над поляризующейся средой и дальнейшее моделирование электромагнитных измерений в рамках горизонтально-слоистой поляризующейся среды осуществляют с использованием временных фильтров. Настройки фильтров по времени релаксации τ проводятся на точках наблюдения ДНМЭ в районе эталонных геофизических объектов. Такая настройка по τ позволяет выделить аномалии ВП, связанные с невскрытыми бурением залежами УВ, если таковые имеются на изучаемой площади.

Технический результат, достигаемый в результате предложенного способа состоит в расширении технических средств измерения за счет применения настройки временного фильтра на эталонный объект, что позволяет выделить отклик ВП, связанный с залежами УВ, обеспечить устойчивость получаемых результатов при изменении входных данных, уменьшить влияние эквивалентных зависимостей между расчетными поляризационными параметрами, и, следовательно, повысить надежность прогноза.

Данный технический результат достигается за счет того, что в способе измерения геофизических характеристик, применяя последующую инверсию геоэлектрических данных с дополнительным временным фильтром, используют определение послойного распределения удельного электрического сопротивления (проводимости) геологического разреза, после чего строят геоэлектрическую характеристику разреза с использованием временных фильтров, получая геоэлектрическую модель разреза. Предложенный способ отличается тем, что при построении геоэлектрической характеристики разреза вводят дополнительные временные фильтры для времени релаксации τ, предварительно осуществляют выбор количества слоев и пределов изменения их толщин в выбранной геоэлектрической модели на основе имеющейся априорной информации о глубинах расположения стратиграфических горизонтов, полученных по результатам глубокого бурения, и о глубинах расположения отражающих горизонтов, полученных на основе данных сейсморазведки, затем осуществляют определение пределов изменения удельного электрического сопротивления в каждом измеряемом слое геоэлектрической модели на основе имеющихся данных каротажа, послойно выбирают пределы времени релаксации τ для осуществления инверсии таким образом, чтобы они позволяли получить аномальный отклик ВП в районе выбранного эталонного объекта. При этом по меньшей мере в одном геоэлектрическом слое выбирают диапазон с низкими значениями τ (менее 0.1 с), после чего настраивают измерительную систему на диапазон времени релаксации τ, равный эталонному интервалу времени релаксации τ таким образом, чтобы минимальное и максимальное значения τ в выбранном диапазоне отличались менее чем в 10 раз; осуществляют инверсию геоэлектрических данных путем подбора измеренных с помощью ДНМЭ кривых дифференциально-нормированных параметров, характеризующих поляризационные процессы в геологической среде по следующим характеристикам: коэффициент поляризуемости η, время релаксации τ, ширина релаксационного спектра с и осуществляют проверку временного фильтра в районе остальных эталонных геофизических объектов. При этом если в районе эталонного объекта имеется продуктивная скважина, то при использовании данного фильтра должен быть получен аномальный отклик ВП, если в районе эталонного объекта имеется непродуктивная скважина, должен быть получен только фоновый отклик ВП. Если с помощью дополнительного временного фильтра выявлены все аномалии ВП над известными залежами на исследуемой площади, и дополнительный временной фильтр не создает ложных аномалий там, где достоверно известно, что залежей нет, делают вывод о работоспособности выбранного временного фильтра. Если выбранный фильтр не позволяет получить данные, соответствующие априорной информации, выбранные пределы постоянной времени τ корректируют и проводят повторную проверку. После проверки работоспособности фильтра на эталонных объектах осуществляют моделирование геологического разреза методом ДНМЭ по всей исследуемой площади. В частном случае для выделения полезного сигнала ВП по времени релаксации τ используют пределы времени релаксации τ с применением двух видов дополнительных фильтров τ:

- - - с относительно высокими значениями τ=0,1-5 сек

- - - с относительно низкими значениями τ=0,01-0,1 сек.

Чертежи демонстрируют и поясняют предложенный способ, однако не охватывают всех частных случаев предложенного способа.

На Фиг.1 - показано распределение эпигенетической пиритизации над залежью Северо-Гуляевского месторождения.

На Фиг.2 - показаны теоретические расчеты концентрации пирита на уровне регионального водоупора при наличии залежи УВ и без нее (Северо-Гуляевское месторождение).

На Фиг.3 - показана временная зависимость ВП образца пирита из полиметаллической руды.

На Фиг.4 - показано сопоставление распределения поля поляризуемости, полученного при использовании различных временных фильтров (район Причерноморско-Северо-Кавказской нефтегазоносной провинции (НГП))

На Фиг.5 - показано сопоставление распределения отклика вызванной поляризации (охарактеризован комплексным поляризационным параметром N) с данными сейсморазведки и глубокого бурения, демонстрирующее достаточно хорошее совпадение планового положения аномалий ВП с контурами нефтяных залежей (район Волго-Уральской НГП).

На Фиг.6 - показано сопоставление модельных кривых, полученных для разных временных фильтров, демонстрирующее зависимость полученного отклика ВП от выбранных фильтров постоянной времени τ (район Волго-Уральской НГП).

На Фиг.7 - показан отклик ВП в районе структурного поднятия, полученный по данным ДНМЭ на близко расположенных профилях без использования временного фильтра.

На Фиг.8 - показан отклик ВП в районе того же структурного поднятия, что и на Фиг.7, полученный по данным ДНМЭ на близко расположенных профилях с использованием временного фильтра.

Предложенный способ реализовывают следующим образом.

Для осуществления измерений требуется учитывать данные о наличии известных месторождений УВ. При этом, применяя метод измерения ДНМЭ, следует учитывать, что:

τ - время релаксации - которая есть суть относительная скорость протекания электрохимических реакций. Поскольку широкий диапазон используемых в ходе инверсии значений времени релаксации (τ=0,01-5 с) - не обеспечивает устойчивость получаемых результатов (определено опытным путем), то надо его сузить.

Из общего диапазона можно выбрать два диапазона - диапазон относительно высоких значений (τ=0,1-5 с) и диапазон относительно низких значений (τ=0,01-0,1 с).

Первый диапазон - диапазон относительно высоких значений времени релаксации (τ=0,1-5 сек) - не позволяет выделить все известные нефтяные месторождения на заданной изучаемой площади.

Второй диапазон - диапазон относительно низких значений времени релаксации (τ=0,01-0,1 сек.) - позволяет получить аномальный отклик ВП над районами известных, т.е. эталонных залежей УВ, и выделить новые перспективные участки (получение аномального отклика над известными месторождениями является показателем работоспособности данного фильтра и позволяет говорить о надежности прогноза новых перспективных участков).

Следовательно, правильно выбранный для проведения инверсии диапазон τ позволяет по всей площади моделируемого геологического участка получить аномальный отклик ВП над залежами углеводородов, связанный, главным образом, с присутствием тонкозернистого пирита (доли мм) в зонах геохимических барьеров. Для решения поставленной задачи необходимо выбрать узкий диапазон τ, изменения τ в котором не превышают одного порядка, т.е. минимальное значение τ в выбранном диапазоне отличается от максимального значения τ менее, чем в 10 раз.

Последовательность измерений при этом следующая:

- сначала выбираются пределы изменения мощности слоев и их сопротивления на основе данных каротажа и сейсморазведки

- потом послойно выбирают узкий интервал времени релаксации τ

- затем осуществляют проверку измерений в районе эталона и в его окрестностях

- если результат не может быть геологически обоснован, тогда выбирают другие узкие интервалы времени релаксации и повторяют проверку

- если результат геологически обоснован и соответствует априорной информации, тогда осуществляют моделирование по всей площади

Аномальный отклик ВП над залежами УВ в значительной мере обусловлен наличием тонкозернистого пирита, характеризующегося электронной проводимостью. Связь аномального отклика ВП с наличием эпигенетического пирита над залежами УВ подтверждается опытным путем. Для примера на Фиг.1 и 2 показано распределение эпигенетической пиритизации над залежью Северо-Гуляевского месторождения и показаны теоретические расчеты концентрации пирита на уровне регионального водоупора при наличии залежи УВ и без нее. На Фиг.3 (взят из монографии В.А. Комарова, 1980) показаны временные зависимости отклика ВП образца пирита из полиметаллической руды. Из данного графика видно, что при постоянном токе время достижения максимального значения вызванной поляризации Tmax для маленьких электронопроводящих сфер (С<<1) пропорционально радиусу сферы, в то время как для больших сфер (С>>1) асимптотически приближается к постоянной времени τ (обозначена как Т0) и не зависит от радиуса. Процесс вызванной поляризации электронных проводников связан:

с перенапряжением разряда (время релаксации 0.002-0.01 с);

с перенапряжением адсорбции (время релаксации 0.1-0.2 с);

с перенапряжением диффузии (время релаксации от единиц секунд до нескольких минут).

Хорошо известен тот факт, что скорость спада ВП для маленьких электронопроводящих сфер пропорциональна радиусу сферы (Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. 2-е изд., перераб. и доп. Л., Недра, 1980, 391 с.).

Для выбора необходимых пределов времени релаксации τ, позволяющих установить аномальный отклик над скоплениями УВ в условиях хорошо проводящего разреза, для одного из районов Причерноморско-Северо-Кавказской НГП, где имеется ряд известных нефтяных месторождений, были проведены расчеты с использованием трех различных временных фильтров: с широким диапазоном изменения значений времени релаксации τ (0.01-5 с), с относительно высокими значениями τ (0.1-5 с) и с относительно низкими значениями τ (0.01-0.1 с) (Фиг.4). На рисунке 4 представлены временные разрезы поля поляризуемости IPg по профилю ДНМЭ, пересекающему два месторождения нефти, которые приурочены к структурным поднятиям и подтверждены результатами бурения. По геологическим данным предполагается, что зона сброса не является перспективной на поиски УВ. Установлено, что использование широкого диапазона значений τ (Фиг.4а) не обеспечивает устойчивости получаемых результатов, и при изменении входных данных в выбранных пределах может получиться прямо противоположный результат. Применение относительно высоких значений времени релаксации не позволяет выделить все известные на данной площади нефтяные месторождения (Фиг.4б). Оптимальным для решения поставленной задачи является использование малых значений τ. При этом, опираясь на данные о местоположении известных месторождений и с учетом необходимости устойчивости получаемого результата, методом подбора диапазон значений τ был максимально сужен (Фиг.4в). Выбранная модель позволила получить аномальный отклик ВП над всеми известными в районе залежами нефти, а также выделить новые участки, перспективные на поиски УВ.

Метод использования временных фильтров был апробирован на одной из площадей в пределах Волго-Уральской НГП, в районе известного месторождения. Здесь также был выбран узкий диапазон значений времени релаксации, причем разный в разных геоэлектрических слоях. Кроме того, были сужены пределы изменения значений ширины релаксационного спектра, что позволило дополнительно уменьшить влияние эквивалентных зависимостей между рассчитываемыми поляризационными параметрами. Контуры аномалий ВП по большей части совпали с контурами ВНК, выделенными по данным бурения и сейсморазведки. При этом полученные данные позволили уточнить прогноз для проектных скважин (Фиг.5). Применение значений τ более 0.1 с, как и на первой площади, приводит к получению иного результата (Фиг.6) и не позволяет выделить все известные залежи УВ на данной территории.

На Фиг.7 показано распределение поляризационного отклика в районе структурного поднятия, полученное без использования временного фильтра, демонстрирующего наличие аномалии ВП только на небольшом участке на краю структуры (показан одни из участков, расположенных в Причерноморско-Северо-Кавказской НГП). На момент проведения работ ДНМЭ имелись данные только по сейсморазведочным работам 2D, не обеспечивающим надежные контуры структуры. Позже на данном участке были проведены сейсморазведочные работы 3D. Повторные работы ДНМЭ, уже с использованием временных фильтров, позволили получить аномальный отклик в районе данной структуры, подтвержденный данными бурения (Фиг.8).

Таким образом, использование временных фильтров, подобранных для конкретных геолого-геофизических условий, повышает надежность прогноза нефтегазоперспективных участков.

Выбор узких диапазонов времени релаксации осуществляется путем произвольного перебора разных диапазонов относительно низких значений τ отдельно для каждого слоя модели. Под произвольным перебором понимается следующее действие: берется произвольный узкий диапазон низких значений τ, производится моделирование, определение правильности выбора основано на сравнении полученных данных с априорной информацией. Если результат удовлетворяет, данный диапазон используется для дальнейших расчетов, если результат не удовлетворяет, берется другой диапазон низких значений τ, производятся повторные расчеты и сравнение с априорной информацией.

Правильность выбора значений τ определяется:

1) хорошей сходимостью полевых и модельных кривых, при этом погрешность сходимости не должна превышать допустимую погрешность измерения, которая составляет 5% (Инструкция по электроразведке: Наземная электроразведка, скважинная электроразведка, шахтно-рудничная электроразведка, аэроэлектроразведка, морская электроразведка / М-во геологии СССР. - Л.: Недра, 1984. - 352 с., страница 19, пункт 3.3.1.19);

2) получением аномального отклика ВП над достоверно известными залежами УВ (подтвержденными бурением).

Далее осуществляется моделирование на всей площади, и, с учетом сопоставления с распределением удельного электрического сопротивления, полученного по результатам ДНМЭ, а также с имеющейся априорной информацией о геолого-геофизическом строении района и положении известных на основе сейсморазведки и данных бурения ловушек разного типа, делают вывод о наличии или отсутствии аномального отклика ВП, связанного с предполагаемыми залежами УВ.

1. Способ измерения геофизических характеристик путем инверсии геоэлектрических данных с дополнительным временным фильтром, включающий определение послойного распределения удельного электрического сопротивления (проводимости) геологического разреза, после чего строят геоэлектрическую характеристику разреза с использованием временных фильтров, получая геоэлектрическую модель разреза, отличающийся тем, что при построении геоэлектрической характеристики разреза вводят дополнительные временные фильтры для времени релаксации τ, предварительно осуществляют выбор количества слоев и их толщин в выбранной геоэлектрической модели на основе имеющейся априорной информации о глубинах расположения стратиграфических горизонтов, полученных при глубоком бурении, и о глубинах расположения отражающих горизонтов, полученных при сейсморазведке, определение послойного распределения удельного электрического сопротивления осуществляют в каждом измеряемом слое геоэлектрической модели на основе имеющихся данных каротажа, выбирают в районе одного основного для определения поляризационных свойств эталонного объекта пределы времени релаксации τ для осуществления инверсии в оцениваемом слое таким образом, чтобы он позволял получить аномальный отклик ВП в районе выбранного эталонного объекта, при этом выбор узких интервалов времени релаксации τ на точках наблюдения дифференциально-нормированного метода электроразведки (ДНМЭ) в районе эталонного объекта осуществляют послойно, принимая значения τ за эталонные, причем по меньшей мере в одном геоэлектрическом слое выбирают диапазон с низкими значениями τ менее 0,1 с; после чего настраивают измерительную систему на диапазон времени релаксации τ, равный эталонному интервалу времени релаксации τ в районе эталонного объекта таким образом, чтобы минимальное и максимальное значения τ в выбранном диапазоне отличались менее чем в 10 раз; осуществляют инверсию измеренных с помощью ДНМЭ кривых геоэлектрических данных, характеризующих поляризационные процессы в геологической среде по следующим характеристикам: коэффициент поляризуемости η, время релаксации τ, ширина релаксационного спектра с; осуществляют проверку временного фильтра в районе остальных эталонных геофизических объектов, при этом если в районе эталонного объекта имеется продуктивная скважина, то при использовании данного фильтра получают аномальный отклик ВП, или, если в районе эталонного объекта имеется непродуктивная скважина, то получают только фоновый отклик ВП, при выполнении указанного условия делают вывод о том, что полученный результат измерений с использованием дополнительного временного фильтра соответствует априорной информации, и, следовательно, с помощью дополнительного временного фильтра выявляют все аномалии ВП над известными залежами на исследуемой площади, и соответственно дополнительный временной фильтр не создает ложных аномалий там, где достоверно известно, что залежей нет; после проверки работоспособности фильтра на эталонных объектах осуществляют моделирование геологического разреза методом ДНМЭ по всей исследуемой площади.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для выделения полезного сигнала ВП по времени релаксации τ используют пределы времени релаксации τ с применением двух видов дополнительных фильтров τ: с относительно высокими значениями τ=0,1-5 с, с относительно низкими значениями τ=0,01-0,1 с.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подводным измерительным системам. .

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих плотности электрического тока в проводящих средах. .

Изобретение относится к области электроразведки, в частности к методам вызванной поляризации (ВП), и может быть использовано для поиска полезных ископаемых в исследуемом геологическом разрезе на основе определения коэффициента вызванной поляризации.

Изобретение относится к области пассивной локации и может быть использовано при измерении параметров электромагнитного поля Земли; при электромагнитном мониторинге землетрясений для определения стадии развития геодинамической обстановки; в геофизической разведке полезных ископаемых и инженерной геологии; при диагностике напряженно-деформированного состояния инженерных и геологических объектов.

Изобретение относится к магнитным системам обнаружения, включающим в себя электромагнитные системы обнаружения. .

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано при изучении геоэлектрического разреза и нахождения аномальных проводящих объектов.

Изобретение относится к геологоразведке методами становления электромагнитного поля. .

Изобретение относится к геофизике и предназначено для поисков залежей углеводородов как на шельфе Мирового океана, так и на суше. .

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для оперативного прогнозирования эпицентра ожидаемого землетрясения. .

Изобретение относится к электроразведочным исследованиям - зондирование методом переходных процессов, входящих в область импульсных индуктивных методов электроразведки. Технический результат: повышение информативности сигнала в процессе выделения слабоконтрастных особенностей строения разреза при снижении трудозатрат на проведение измерений. Сущность: способ основан на измерениях ЭДС переходных процессов в незаземленных совмещенных квадратных контурах разных размеров, определяемых в зависимости от глубины исследования с последующим определением индукционных и поляризационных параметров исследуемого разреза горных пород. Совмещенные контуры выбирают двух размеров: L1 - большего размера и L2 - меньшего размера, и измерения осуществляют в микромиллисекундном интервале времени, одинаковом для каждого размера контуров. Результаты измерений ЭДС с контура большего размера пересчитывают к контуру меньшего размера. Значения ЭДС, полученные в результате пересчета, сравнивают с измеренными значениями ЭДС, полученными с контура меньшего размера. При совпадении указанных сигналов делают вывод об отсутствии индукционно вызванной поляризации. При отсутствии совпадения указанных сигналов делают вывод о наличии вызванной поляризации. 1 ил.

Изобретение относится к подземной электромагнитной разведке. Сущность: в способе используют создающий наведенный ток генератор 2, который циклически формирует наведенный ток. Повторяют наблюдения магнитного поля во множестве точек измерения на земной поверхности с использованием устройства 1 измерения магнитного поля, которое включает в себя магнито-импедансное устройство, имеющее магнитную аморфную структуру, и стержневую часть сердечника, которая направляет магнитное поле к магнитной аморфной структуре и расположена в продольном направлении относительно магнитной аморфной структуры. Корректируют опорное значение данных наблюдений так, что данные наблюдений попадают в заданный диапазон, на основании значения, получаемого интегрированием данных наблюдений за период времени, в течение которого интегральное значение сигнала магнитного поля, основанного на выходном токе от создающего наведенный ток генератора, равно нулю. Сохраняют данные наблюдения магнитного поля, включающие в себя сигнал магнитного поля, основанный на выходном токе от создающего наведенный ток генератора 2. Вычисляют распределения удельных сопротивлений в нижних слоях грунта на основании данных наблюдений, соответствующих каждой из множества точек измерения. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к емкостному обнаружению проводящих объектов. Сущность: датчик (100) для емкостного обнаружения присутствия проводящих объектов (BOD1) содержит первый сигнальный электрод (10a), второй сигнальный электрод (10b) и структуру (20) базового электрода. Расстояние (s3) между первым сигнальным электродом (10a) и вторым сигнальным электродом (10b) меньше или равно 0,2 ширины (s1) упомянутого первого сигнального электрода (10a). По меньшей мере часть структуры (20) базового электрода находится между первым сигнальным электродом (10a) и вторым сигнальным электродом (10b). Технический результат: повышение чувствительности, увеличение расстояния считывания, нечувствительность к ориентации объекта. 4 н.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к разведке нефтяных месторождений. Сущность: способ предусматривает следующие шаги: выставляют электроды в рабочей области в виде решетки из малых ячеек, все станции для измерения двух компонентов (Ех, Еy) электрического поля записывают синхронно и с одинаковыми настройками временные ряды данных естественного электромагнитного поля. Записанные данные обрабатывают, чтобы устранить помехи и получить очищенные от помех данные. Для краевых и центральной точки к величине для данной точки прибавляют одинаковый компонент с двух смежных точек, чтобы вычислить среднее значение изменяющихся во времени характеристик электрического поля для всех точек наблюдения. Для угловых точек при вычислении среднего значения в качестве смежных берут одноименные компоненты электрического поля для двух точек, расположенных по направлению ячейки, причем компоненты электрического поля, полученные на максимальном удалении, принимают в качестве новых значений электрического поля. В результате обработки данных наблюдения на предшествующих этапах получают новые временные ряды данных, в которых устранены шумы и гальванический эффект, и эти данные обрабатывают известным способом для вычисления кажущихся сопротивлений и фазовых кривых. Технический результат: повышение точности и надежности. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Заявляемая группа изобретений относится к области разведочной геофизики и предназначена для прогнозирования залежей углеводородов при зондировании морского дна при глубинах моря более 500 м. Предлагается аппаратурный комплекс (АК), содержащий блок измерения сигналов, включающий буксируемую за судном приемную многоэлектродную линию с приемными неполяризующимися электродами, буи для фиксации приемных линий, установленный на судне, приемо-индикатор Global Position System (GPS) и процессор. Причем АК содержит дополнительно телеметрические измерительные модули, способные производить оцифровку сигналов с пар приемных электродов по всем разносам секции, дополнительные приемо-индикаторы Global Position System, установленные на буях. Также предложен способ морской электроразведки, осуществляемый посредством данного аппаратурного комплекса. Сигналы на парах приемных электродов приемной линии измеряют одновременно во временном и частотном диапазонах как во время токовых импульсов , так и во время пауз между ними. Инверсия данных осуществляется также одновременно в частотном и временном диапазонах. Технический результат: повышение точности разведочных данных. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения удельной электропроводности грунтов, скальных пород и других тел на и под поверхностью земли. Заявлен способ и система для геофизической разведки, которые включают измерение по нескольким осям в нескольких местах в области разведки компонент магнитного поля низкой частоты, исходящего от встречающихся в природе электромагнитных источников, с использованием первой системы датчиков, измерение по нескольким осям компонент магнитного поля низкой частоты, исходящего от встречающихся в природе электромагнитных источников, с использованием второй системы датчиков и прием информации относительно компонент магнитного поля, измеренных первой системой датчиков и второй системой датчиков. Вычисление параметров из полученной информации, которые не зависят от вращения первой системы датчиков или второй системы датчиков относительно любой ее оси. Технический результат: повышение точности разведочных данных. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области морской электроразведки и может быть использовано при поисках углеводородов. Сущность: электрод состоит из запрессованных в диэлектрический стакан (3) твердых графитовых стержней (1). Графитовые стержни (1) покрыты деполяризатором (4) и отделены от внешней среды полимерной проницаемой мембраной (6). При этом в качестве деполяризатора (4) применяют фракцию графитового порошка с грануляцией от 1 мкм до 10 мкм. Технический результат: повышение точности информации о геофизических характеристиках исследуемой среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предложен cпособ контроля вариаций магнитного поля Земли. В способе измеряют напряженность магнитного поля, создают регулируемое компенсирующее магнитное поле, противоположное по направлению к измеряемому, запоминают величину компенсирующего поля при полной компенсации в установочный момент времени. При последующих измерениях вычитают из измеряемого поля запомненную величину и разницу интерпретируют как вариацию магнитного поля. В способе дополнительно создают стабильное градиентное магнитное поле, измеряют величину градиента в установочный момент времени и при последующих измерениях, корректируют передаточную характеристику измерительного устройства по результатам изменения градиента магнитного поля в сравнении с величиной, полученной в установочный момент времени. Техническим результатом является повышения объективности контроля магнитного поля Земли. 2 ил.

Предложен способ магнитной навигации по геомагнитным разрезам. В способе навигация осуществляется не путем сопоставлений наблюденного поля с эталонным, а по корреляции по этим полям построенных геомагнитных разрезов. Аномалии, которые созданы объектами, лежащими выше уровня поверхности земли или дна моря, считаются помехой и не участвуют в процессе навигации. Также исключаются аномалии, которые располагаются глубже заданного уровня, как не имеющие четкой формы. Техническим результатом является повышение надежности навигации.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для прогнозирования скрытых рудных полезных ископаемых, связанных с гранитоидами. Сущность: для перспективных рудоносных участков на базе данных по физическим свойствам пород, слагающих модельный разрез, и материалов мелкомасштабных гравиразведочных и магниторазведочных съемок осуществляют построение «нулевой» глубинной модели. «Нулевую» глубинную модель выполняют в виде глубинных разрезов, на которых всем выявленным телам присваивают соответствующие интервалы изменений плотностных и магнитных характеристик. Затем путем решения серии обратных задач осуществляют в интерактивном режиме подбор глубинной модели. В процессе подбора глубинной модели меняют как форму отдельных тел модели, так и их физические параметры (плотность и намагниченность) до практически полного совпадения расчетных гравитационного и магнитного полей с наблюденными. Полученное неоднородное распределение плотности пород и намагниченности интерпретируют, используя эталонные генетические модели рудно-магматических систем, с построением геолого-геофизических разрезов. На геолого-геофизических разрезах по резкой смене или по смещению изолиний полей плотности и намагниченности выделяют крупные разломы и области низкоплотных немагнитных пород как остаточные очаги котектических гранитов (источников флюидов, рудного вещества и энергии), а отходящие от них апофизы оконтуривают как прогнозируемые зоны рудоотложения. Технический результат: прогнозирование с высокой степенью достоверности скрытого оруденения, связанного с гранитоидами. 8 ил.

Изобретение относится к геологоразведке и может быть использовано для поиска месторождений нефти и газа путем выделения аномальных зон вызванной поляризации

Наверх