判断地球垂直电各向异性的海洋方法使用近海电磁勘测测量（１）。该方法要求在线和离线数据并包括至少主要对垂直电阻率敏感的至少一个电磁场分量，和至少主要对水平电阻率敏感的另一分量（４）。使用水平电偶极源，在线Ｅｚ和离线Ｈｚ测量是优选的。对于水平磁偶极源，在线Ｈｚ和离线Ｅｚ是优选的。大地电磁数据可由仅对水平电阻率敏感的受控源数据替代。Ｍａｘｗｅｌｌ方程是用正演模型求解的，或用各向同性或各向异性的地表电阻率模型通过反演求解。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
0002本专利技术一般涉及近海环境中受控源电磁勘测领域，其中受控 电磁发射机被拖曳到海床上的电磁发射机上方或定位在海床上的电磁 接收机之间，用于碳氢化合物的开采、开发、禾Q/或生产。具体地，本 专利技术是用于判断给定位置处用水平电流测量的地球电阻率和用垂直电 流测量的电阻率之间的差值的方法。
技术介绍
0003近海受控源电磁(CSEM)勘测的结果，如用授予Srnka的 美国专利第6,603,313号以及2003年3月13日公开的美国专利公开 第2003/0050759号(Srnka等人)揭示的方法所获得的结果，已经表 明地球中的电阻率可很大程度上取决于这些测量采用的电流的方向。 具体地，垂直电阻率可比水平电阻率大得多(两倍或更多倍)，特别是 在完好分层的岩石，如页岩中，且可随位置不同改变大小。该现象也 称为电各向异性，或本领域技术人员所谓的电垂直横断各向同性(EVTI)。地球电阻率也可按方位角改变(即，在罗盘方向)，但该 各向异性效果似乎比碳氢化合物开采中感兴趣的沉积盆地中EVTI的重 要性小的多(即，大小要小得多)。0004EVTI的出现使在海床电磁接收机接收的信号失真，相对无EVTI 时接收的信号，该接收机用在海洋CSEM勘测中以水平电偶极(HED) 或水平磁偶极(HMD)受控源采集信号。该失真影响与储集层的碳氢 化合物的出现关联的海洋CSEM电阻率异常的解释。这样的失真效果出 现在测量的海床场的振幅和相位中，并随频率改变。这些失真可掩盖 碳氢化合物的出现(假阴性)或不正确地提示碳氢化合物的出现(假阳性)。这类失真在许多CSEM勘测中都观察到。0005供碳氢化合物应用的海洋CSEM勘测已经用HED受控源获得， 这是由于它们操作优点和能量良好地耦合到地球中。(Chave等人，Electrical Exploration Methods for Seafloor，，， Electromagnetic Methods in Applied Geophysics 2， 931 —966， Soc. Expl. Geophysics, Tulsa (1991))。 HED源在地球中产生垂直和水平电流。HMD源也产生 垂直和水平电流，但到现在还没有用于近海碳氢化合物应用，这是由 于它们低功率和其他操作限制。垂直电偶极(VED)方法(Edwards 等人，J. Geophys. Res. 86B， 11609—11615 (1981))主要在地球中 产生垂直电流，但比HED源效率低的多。垂直磁偶极(VMD)源基本 仅产生水平地电流，且迄今还没有用在海洋CSEM勘测中，这是由于操 作上的缺点。在线(online)和离线(offline)(侧向地(broadside)) 水平平行海床电场(horizontal inline seafloor electric field)(Ex)分量和交叉(crossline) (Ey)海床电场分量的测量是属于结 构研究的海洋CSEM勘测领域中公知的，该电场分量度量来自HED源的 地球响应。0006本领域技术人员公知，地球电阻率可以是各向异性的。例如， 参看Keller禾口 Frischnecht, f7ec^rz.c5LZ yf/et/ oc/s i/ ( e。p/ y5ics_Z 尸j0SjDecti/7g， 33 — 39， Pergaraon( 1966); Kaufmann禾口 Keller,尸re17we/7cy 朋t/7y,ie/ 画c/y，， 257—284， Elsevier, N. Y. (1983); Negi 等人，J/ i^(9trop'/ Ceoe2ero迈a^77e^z'础，Elsevier, N. Y. (1989); Zhdanov禾口 Keller, GeoeJericsJ J/et/zoo^ ( eop/ / /57'csJEr/L/oraW朋，119 — 124， Elsevier, N. Y. (1994)。几个作者教导了如何计算(建模)多种受控源的各向异性地球电响应。例如，参看， Chlamtac禾口 Abranmovici， Geop/y^ics 46， 904 — 915 (1981); Yin禾口 Weidelt, *sics級426—434 (1999); Yin禾口 Maurer ， G卿/ 戸'cs 66， 1405 — 1416 (2001)。而且，几个作者讨论了方位电各向异性的解 释(如，Watson禾口 Barker, 6eo; 力j^j'cs 64， 739—745 (1999);禾口 Linde 和Peterson, Geop/ /si'cs砂，909—916 (2004)。其他人讨论了 EVTI 的解释(Jupp和Vozoff， Geo; /y^.尸ros7 ec;^25， 460—470 (1977); Edvards等人，Ge叩/ ;^ics必，566 — 576 (1984);和Christensen， <feop/ .尸rospectJ'/^^， l一9 (2000))使用多种受控源。Tompkins 等人d/!fect of 「erticaJ爿/7isropy o; #arj./ e爿ctiKe 6brce j57ec加鹏卵etj.c anc/ 7>2Ke_r5^.(ms'，， EAGE第65届年会，法国巴黎，摘要E025 (2004))描述所收集的用于碳氢化合物应用的海洋 CSEM数据中EVTI的几个效果，其仅使用(海床)电场测量。0007Jupp和Vozoff (上面的引用)描述利用陆上CSEM和大地电 磁(MT)数据来估计EVTI。他们使用仅在源线(source line)测量的 零频率(DC)受控源HED数据，且没有讨论海床或海床附近的近海应 用的情形，这里电磁响应与陆上显著不同。DC受控源电阻率数据是在 沿源线的距离接地HED源多个距离处测量的水平静态电场值，且对垂 直和水平电阻率都敏感，如这里引用的参考文献中讨论的那样。Jupp 和Vozoff使用合成数据示出，EVTI可从仅对水平电阻率敏感的数据判 断，该电阻率与DCHED数据结合。MT数据仅对水平电阻率敏感，这在 现有技术中是公知的。Jupp和Vozoff描述了一维反演算法，该算法使 用DC HED和MT数据成功解决EVTI。0008定量地判断EVTI影响的程度(如Chlamtec)的出版结果试图 用传统CSEM数据这样做，该数据是电场分量的海底测量，通常是水平 分量。但它们都没有提出特殊数据采集技术，如使用某些源和接收机 组合，且其他电磁场分量，如Hz的测量和随后的数据处理步骤结合从 而评估EVTI。上面提到的出版物都没有揭示垂直磁场(Hz)测量和电 场测量结合的使用以便确定EVTI。然而，为了电磁勘探陆地，使用Hz 数据是本领域公知的，例如使用大地电磁中Tipper值检测3D结构(Kaufman禾口 Keller, 7%e飽卵e仏rj'c #et/7od， 483 — 484， Elsevier (1981))，或为电阻率深度探测使用在中央环感应(central loop induction)方法中垂直本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机执行的方法，其用于从近海环境中位于水底下地下区域的电磁勘测判断地球垂直电各向异性，所述勘测使用电磁源和多个电磁接收机，所述方法包括： （ａ）从所述勘测结果获取多个在线和离线接收机位置处的电磁场数据，所述数据包括至少主要对垂直电阻率敏感的场分量和至少主要对水平电阻率敏感的场分量，其中“在线”和“离线”是相对于电磁源位置的勘测线（“源线”）定义的； （ｂ）利用勘测采集参数和所测量的电磁场数据，解Ｍａｘｗｅｌｌ电磁场方程以获得在所述地下区域中（ｘ，ｙ，ｚ）位置处水平电阻率和垂直电阻率；和 （ｃ）从所计算的水平和垂直电阻率获取位置（ｘ，ｙ，ｚ）处垂直电各向异性的测量值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-9 60/688,8411.一种计算机执行的方法，其用于从近海环境中位于水底下地下区域的电磁勘测判断地球垂直电各向异性，所述勘测使用电磁源和多个电磁接收机，所述方法包括(a)从所述勘测结果获取多个在线和离线接收机位置处的电磁场数据，所述数据包括至少主要对垂直电阻率敏感的场分量和至少主要对水平电阻率敏感的场分量，其中“在线”和“离线”是相对于电磁源位置的勘测线(“源线”)定义的；(b)利用勘测采集参数和所测量的电磁场数据，解Maxwell电磁场方程以获得在所述地下区域中(x，y，z)位置处水平电阻率和垂直电阻率；和(c)从所计算的水平和垂直电阻率获取位置(x，y，z)处垂直电各向异性的测量值。2. 如权利要求1所述的方法，其中所述位置(x， y， z)是所述地下 区域的子区域代表，所述子区域含一对接收机位置， 一个在线一个离 线。3. 如权利要求2所述的方法，其中为对应于每个在线和离线接收机对 的子区域重复所述垂直电各向异性判断。4. 如权利要求l所述的方法，其中所述垂直电各向异性判断的深度z 受所述勘测源频谱中频率趋肤深度限制。5. 如权利要求2所述的方法，其中所述离线接收机位于所述在线接收 机侧向(同一x坐标，其中所述源线定义x方向)。6. 如权利要求l所述的方法，其中所述垂直电各向异性的测量值是所 述垂直电阻率除以所述水平电阻率。7. 如权利要求5所述的方法，其中两个接收机位置的所述电磁场数据 包括同时测量并且以位于这两个接收机相同x位置处的源测量的数据。8. 如权利要求l所述的方法，其中所述电磁源是水平电偶极。9. 如权利要求8所述的方法，其中所述至少主要对垂直电阻率敏感的 场分量是在线Ez，而所述至少主要对水平电阻率敏感的场分量是离线 Hz。10. 如权利要求l所述的方法，其中所述电磁源是水平磁偶极。11. 如权利要求10所述的方法，其中所述至少主要对垂直电阻率敏感 的场分量是离线...
【专利技术属性】
技术研发人员：LJ司尔恩卡，吕新友，OM布尔帝兹，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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