本发明专利技术关于一种电法勘探，用可控电磁场源进行地面及海洋勘探，可应用于油气矿的勘探工作以勘查并圈定油气矿藏。本发明专利技术基于在碳氢化合物迁移作用下岩石的二次变化响应。所述方法可保证采用一系列技术方法进行单位电阻的分层测定以及介质极化激发过程的指标测定：一极化率系数、一时间常数及一光谱驰豫宽度。本发明专利技术包括根据几根接收引线进行一测量，其中一勘探站的两根供给线位于接收引线延伸扇形区３０°范围内，当采集瞬变场信号通过带有柔式几何外形的探测装置或海洋探测装置进行时，该装置在轮船运动时进行不间断信号采集及采用记录的电势差曲线（△Ｕ（ｉ）и△↑［２］Ｕ（ｉ））在处理之后、时间界面压缩和按时间求微分之后、计算待诠释参数Ｐ↓［１］，Ｄ↓［φ］，△Ｕ↓［Ｈ］，Ｐ↓［Ｓ］的集合进行计算。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于电法勘探范畴。本法采用可控电磁场源，用于根据在碳氢化合 物迁移作用下岩石的二次变化响应，勘査并圈定油气矿藏的综合勘探工作中， 既可进行地面勘探，又可进行海洋勘探。利用本专利技术可保证采用一系列技术方 法进行单位电阻的分层测定以及介质极化激发过程的指标测定，如极化率系数、 时间常数、光谱驰豫宽度等。技术背景目前己知的地球电法勘探方法，无论是基于人工电磁场还是自然电磁场的 研究，都是对单位电阻的按层分布进行测定，即电阻率法。这些方法又可分为 直流电法(如垂直电磁法)和交流电法(如频率法、近区瞬变电磁法)。这些方 法中，采用最广泛的是基于过渡过程研究的脉冲电磁法，即近区瞬变电磁法。利 用电阻率法勘探并圈定碳氢物矿藏会产生一系列的问题。这些问题有的同被测 岩层横向电导率的变化所引起的各种原因有关，有的则与这种变化过少有关， 尤其当油气蕴藏在储集层有岩性变化和尖灭的非构造圈闭中时。后一种情况是 因为储集层的岩性变化和尖灭往往不伴随有被测岩层横向电导率的明显变化。 在这些情况下，要利用非地震法直接寻找油气矿，首选方案是研究激发极化的、 直接或间接同矿藏有关的过程(激发极化法，或称激电法一IP)。已知多种测定岩石极化率的地球电法勘探法，这其中既有时间域方法，又 有频率域方法。例如在《激发极化法电法勘探》(KomarovV.A.，列宁格勒， Nedra出版社，1980, 390页) 一书中介绍的激电法，在《相位激发极化法电 法勘探》(KulikovA.V.， Shemyakin E.A.,莫斯科，Nedra出版社，1978， 160 页)一书中介绍的频率域激电法等。这些方法中，最常用的激电模型是柯尔-柯尔(Cole-Cole)模型。在该模型中，用下式表示单位电导率 式中CJm-无限频率下的单位电导率；n-极化率系数；U)一圆频率；t-时间常数；C-光谱驰豫宽度，其值为0~1。然而，这些研究导电极化介质的方法，其信息量目前尚不充分。现有的研 究方法不能保证获取整个沉积盖层剖面的成套极化参数。有很多作品对利用极化激发过程勘探油气矿藏进行了大量介绍，例如《地 球物理和地球化学勘探油气矿藏领域中的经验交流》一书中的《油气勘探中激电法的应用》一 文，MoiseevV.S.、 Taratorkin B.F.和Shlepnev V.B.的命题报告《在西西伯利亚 利用激电法预测碳氢矿藏的成效性》， Bazovkina I.G.、 Korol'kov Yu.S.、 Kunarev A.A.及其他作者的《使用地球物理 方法直接勘探油气》 一文。然而，由于可获取的地理数据不稳定，对上述方法的有效性有着截然不同 的评价，这在很多作品种都有论及，例如《关于地球物理方法勘探油气矿藏工 作的有效性》,《伏尔加-乌拉尔含油气区地球物理工作的地理效果》。 这主要同传统方法难以克服的一系列地电法内部难题有关。其中主要的难点同所记录信号性质的不确定性有关。在大部分油气区，沉 积盖层的电导率相当大，而激电场的时间域区段(AUIP)和电磁感应场的时间域 区段(AUIND)则产生重叠。目前已有的对其进行分离的方法并不完善，因而魏 特丄在《地电磁学》 一书中将其称为 有待解决的关键问题。已知的方法之一是人为限制研究的时间域和/或频率域。例如在激电法中， 进行测量的时间域，是某种具体设备针对某些具体剖面可将电磁感应过程忽略 不计的时间域。然而在研究极化剖面时，需要绘制的参数多了 2.5倍(利用 Cole-Cole模型，除了岩层的单位电阻和厚度之外，还需绘制岩层的极化率系数、 时间常数、光谱驰豫宽度)，而缩短研究的时间域(或频率域)则造成了信息量 不足。例如，在频率域激电法中，所解释的极化参数只有一个，即整个沉积盖 层的cpip，而并非测定其分层值，更不用说绘制所有极化参数了。极化介质研究的主要问题同现有方法的信息量不足有关，而这在很大程度 上是由于未能够解决关键问题 一 在较宽时间域(或频率域)内将电动力效果 和极化效果分离开来。研究该问题的一个显著特征是强调场的时间特点 一 衰减速度及其随时间 的变化，对于某些设备来讲还包括过渡过程的符号交替。这其中最为接近的技术解决方案，同时也是本专利技术的原型，为2003年2月 18日第SU No.2219567号专利《地球电法勘探方法》(2003年12月20日发 表，国际专利分类码G01V3/06)。该专利技术中对被研究介质厚度层的电磁场进行 激发，向其间歇发送矩形脉冲电流，在每个电流脉冲结束时测量第一电势差(电 位差)的瞬时值。在整个过程中，除了第一电势差之外，还在每两次脉冲之间 的间隙测量第二电势差。沿时间建立每间隙第一和第二电势差的两组相邻瞬间 值，求得它们之间的差。从上述差值中算得四个标准电参数，通过电化学极化 导电介质中偶极子辐射源强度的数学物理学衰减波动微分方程，求解逆算问题， 从而建立其立体结构和电参数最接近被研究介质的介质模型。然后根据该模型 方程中包括的电物理参数，如介质组成部分的电导率、激发极化系数、激发极 化电势差衰减的时间常数等，建立起该模型的时间剖面。上述技术方案有两点基本不足。其中主要的一点是在大多数实践中，现有 的输入信息不足以求解地电逆算问题，即根据测量结果还原地电剖面。当把导 电性频率关系研究作为不同地电参数之间的现有等价值种类的补充时就产生了 新的介质，并且目标函数的地形变得复杂化起来。应当测定的参数数量就太多 了。在这种情况下借助于引入的先验地球物理信息进行可能方案的假定准确逆 向解题是不可能的。在这种情况下假定准确问题的概念在《非准确问题的解决方 法.》一书中有表述，A.H.基霍诺夫、B.凡阿尔谢宁，M.， 1974. (223 c.)。 这就关系到如果介质中单位电阻分配的先验数据以及层厚(地层功率)的先 验数据通常可以从测井和地震勘探数据中得出的话，那么，任何一个表示介质极化属性的参数值的先验信息都没有(n-极化系数；i-时间常数；c-驰豫频谱宽度)。为了克服该困难就必须第一，独立测定单位电阻在各层的分配情况(最好选用层厚固定或者层厚变化很弱的值)，其次，采用一组相互独立的输入数据， 这些数据对极化参数具有很高的敏感度。该方法另一个严重不足之处就在于它的理论基础几乎完全建立在电磁场 的电磁波方程式上。电磁场做功的实际情况与模拟计算表明投入到总电磁场 的电磁波组元不超过百分比分率。对于最简单的情况可以进行分析处理，而对于更为复杂的情况就需要通过数量上的模拟方式来表明在关断电流之后当下降间隔时间增大时涡动电流在 介质中尽量均匀分布。这就导出了这样一个事实涡流的分布由扩散方程式确 定。形成的参数P，对场的空间不均匀性产生响应，以及对其随时间的变化作相 应的研究。对于非极化介质P,在下降时间增大时将渐近于零。数量上的模拟方式表明 这对于任何介质都将可以执行，其中就包括不均匀的三维介质。介质中激发极化法电流的分布及其随时间变化的特点原则上将会是另外一 种形式。在此情况下，仅仅按与极化电流的比值关系研究激发极化法的线性过 程。在大多数情况下激发极化电动势(EMF)的绝大部分都是由正向渗透电池电流 建立的。这就遵循了这样一个事实电池电流的密度比涡动电流要高得多，涡动电流随时本文档来自技高网...
【技术保护点】
电勘探法，该方法对一些分隔间距上的瞬变场进行空间微分，它是这样构成的：将电流变号直角脉冲的低频周期序列发往介质（环境）中，当探测装置沿着研究剖面进入时，对介质中的电磁场进行激励，并在此时测定所有接地点的坐标，在整个时间间隔长度上电流脉冲之间的各间歇中的给定时间间隔及整个时间间隔长度上，在电流脉冲接通之后测量几根接收引线上的每一对相邻接收电极之间的过渡过程的第一和第二电势差（电位差）瞬时值。借助于已知的算法对获得的△Ｕ（ｔ↓［ｉ］）和△↑［２］Ｕ（ｔ↓［ｉ］）信号块数值进行处理，例如，借助于压缩时间界面的输入数据原始块，时间界面按时间轴线以对数间距排列，在数量上对所有的第一和第二电势差进行求微分。通过计算方式形成待诠释参数的集合。采用计算出来的参数，针对极化传导介质中偶极子源的强度（场强），在数学物理微分方程式基础上按下列公式进行逆算解题； △＊（ｔ）－μ↓［０］μ＊／＊ｔ（σ＊）＝０，公式中： △－“拉普拉斯”运算符， μ－导磁率，对于非磁性介质它是一个常数值， σ－单位导电率，对于极化介质它被认为是一个根据Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ公式的频率关系式； ＊＊＊，公式中： σ↓［∞］无穷无尽频率上的单位导电率； －极化系数； ＊－圆周频率； ＊－时间常数； ｃ－驰豫频谱的宽度，从０到１之间变化； 根据逆算问题的解决使得可以找到这样的介质模型，它在几何构造和电参数方面跟所研究的介质最为接近。此时考虑到所有先验的数据，仅仅在地质学上对理性模型级别进行解答。确定每一区域的极化系数边界值，建立测得参数σ（或者ｐ），η，τ，ｃ的地电剖面，并将它们划分成带有异常值的一些区间，这些异常值对应于石油天然气矿藏的平面位置。本推荐方法与熟知的那些方法区别在于：以几根接收线进行测量，两根探测装置供给线的位置相对于接收线接近对称位置，此时，接收线布置在距供给线延伸扇形区３０°范围内。瞬变场信号的采集或者由带有柔式几何外形的海洋探测（测深）装置进行，该装置在轮船运动时进行不间断信号采集。根据记录的电势差曲线（△Ｕ（ｉ）и△↑［２］Ｕ（ｉ），在处理之后、时间界面压缩和按时间求微分之后，对待诠释参数Ｐ↓［１］，Ｄ↓［φ］，△Ｕ↓［Ｈ］，Ｐ↓［ｓ］的集合进行计算，计算时采用下列公式： －当进行地面作业时： △Ｕ↓［Ｈ］＝△Ｕ（ｔ↓［ｉ］）↓［１］／△Ｕ（ｔ↓［０］）↓［１］＋...
【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：P约耶维治里杰度，M妙朗维治文度里宾，I约耶维治柏士达维夫，E敏智维治艾健高，V尼古拿维治艾拿夫，Y艾圣劳维治达维登高，S艾圣劳维治艾云劳夫，维达华士耶维治费勒弟，S加林耶维治马捷斯，E迪米利维治利薛仙，A亚卡迪耶维治柏度夫，V伊度亚度维治基亚斯柏，
申请(专利权)人：电法勘探有限公司俄罗斯联邦，
类型：发明
国别省市：RU[俄罗斯]
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