[1]Техническое решение относится к способам геоэлектроразведки по технологии вызванной поляризации (ВП) для зондирования становлением электромагнитного поля (ЭМП) в ближней зоне (ЗСБ) и может быть использовано при изучении геоэлектрического разреза и при разведке месторождений полезных ископаемых, включая месторождения углеводородов (УВ) и идентификацию их типа (раздельный прогноз нефти или газа).
[2]Известная технология геоэлектроразведки [6-9] методом ЗСБ ЭМП основана на изучении переходных процессов, происходящих в земле при искусственном возбуждении ЭМП прямоугольными импульсами постоянного тока, и включает возбуждение импульсного ЭМП и измерения переходного процесса в паузах между импульсами тока. О геологическом строении судят по кривой становления поля, которая после специальной обработки представляется в форме геоэлектрического разреза. Но традиционная технология ЗСБ геоэлектроразведки обладает недостаточной помехозащищенностью и разрешающей способностью для корректной реализации прямых метод разведки полезных ископаемых. Идентификация типа УВ в традиционных технологиях не представляется возможной.
[3]В последнее время запатентован ряд способов геоэлектроразведки [3-6], реализующих ЗСБ с выделением эффекта индукционной вызванной поляризации (ИВП). Эти технические решения основаны на экспериментально установленном и теоретически обоснованном [1, 7-9]) свойстве зондирующего ЭМП, заключающемся в том, что вызванная поляризация (ВП) ЭМП обусловливается двумя составляющими: процессом ВП и индукционной вызванной поляризацией (ИВП). Регистрация данных при технологии ЗСБ-ИВП и последующая обработка и интерпретация измерений геоэлектрического разреза позволяют по сравнению с традиционными способами получить качественно новый технический результат электроразведки: повысить разрешающую способность и достоверность получаемого разреза за счет выделения осцилляции напряженности ЭМП ИВП (за счет эффектов более тонкой структуры).
[4]Общими признаками способов геоэлектроразведки [2-6] являются: выполнение исследований геологической среды вдоль профиля наблюдения путем возбуждения импульсов тока в исследуемой среде и определение параметров становления поля и ВП исследуемой среды, построение геологического разреза вынесение суждения о наличии залежей УВ по выявленным аномалиям поля становления и параметров ВП.
[5]Так, способ геоэлектроразведки [3] предусматривает измерение ЭМП в паузах между импульсами тока, определение параметров ВП и постоянной времени спада разности потенциалов ВП и построение временных разрезов по этим параметрам. Способ [2] электроразведки при поисках нефтегазовых месторождений заключается в возбуждении ЭМП, приеме значений ЭМП в паузах между импульсами ЭМП и обработке данных методом становления ЭМП: определение средних значений и приращений на заданном интервале с последующим вынесением суждения о наличии в пределах исследуемого района нефтегазовых залежей, их контуров и глубины залегания.
[6]Однако при реализации способов [2, 3] не может быть осуществлена адекватная комплексная обработка всей совокупности измерений и, тем более, - идентификация типа УВ в месторождении.
[7]Способ [1] геоэлектроразведки, принятый за прототип, включает возбуждение импульсного ЭМП на исследуемом профиле и измерение в паузах между импульсами тока суммарной переходной характеристики g(t) в виде трех процессов: становления, вызванной поляризации (ВП) и индукционной вызванной поляризации (ИВП) в зависимости от времени t
[8]g(t)=gC(t)+gВП(t)+gИВП(t),
[9]где g(t) - напряженность полного ЭМП;
[10]gС(t) - компонента напряженности переходной характеристики становления ЭМП;
[11]gВП(t) - компонента напряженности ЭМП, обусловленная процессом ВП;
[12]gИВП(t) - компонента ИВП напряженности ЭМП,
[13]причем о наличии месторождения углеводородов судят на основании сравнения измеренной в паузах между импульсами тока величины компоненты ИВП gИВП(t) с теоретически рассчитываемой величиной gИВП,теор(t,ρ), где ρ - удельное электрическое сопротивление, обусловленное процессом ВП при выключении тока.
[14]В способе [1], как и в других известных способах [2-4], обрабатывают средние значения измеряемых сигналов геоэлектрического поля, и он не предусмотрен для анализа вероятностно-статических характеристик значений параметров, что ограничивает его информативность и, как следствие, достоверность и надежность обнаружения залежей УВ. Основным недостатком способа [1], как и других известных способов, является невозможность идентификации типа УВ (раздельного прогноза УВ насыщения: нефть или газ).
[15]Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании способа для поиска и разведки нефтегазовых месторождений по результатам измерений ВП, позволяющего на основе нового поискового критерия (значений параметров ВП относительно фона на заданном интервале профиля измерений) идентифицировать тип УВ месторождения.
[16]Техническое решение основано на выявленной по результатам проведенных авторами геоэлектрических измерений зависимости отображения типа УВ в виде экстремальных значений параметра ВП: нефтяным месторождениям соответствуют зоны повышенных над фоном значений параметра ВП, а газовым месторождениям - зоны пониженных относительно фона значений параметра ВП.
[17]Основной технический результат предлагаемого способа - повышение достоверности обнаружения залежей УВ и информативности поиска при однозначной идентификации типа УВ (нефть или газ). Способ позволяет осуществить синергию обработки данных по новому поисковому критерию с традиционной технологией выявления аномалий типа залежи в средних значениях геофизических параметров.
[18]Технический результат достигается следующим образом.
[19]Способ геоэлектроразведки нефтегазовых месторождений включает возбуждение импульсного электромагнитного поля (ЭМП) на исследуемом профиле и измерение в паузах между импульсами тока суммарной переходной характеристики g(t) в виде трех процессов: становления, вызванной поляризации (ВП) и индукционной вызванной поляризации (ИВП) в зависимости от времени t
[20]g(t)=gС(t)+gВП(t)+gИВП(t), (1)
[21]где g(t) - напряженность полного ЭМП;
[22]gС(t) - компонента напряженности переходной характеристики становления ЭМП;
[23]gВП(t) - компонента напряженности ЭМП, обусловленная процессом ВП;
[24]gИВП(t) - компонента ИВП напряженности ЭМП,
[25]причем о наличии месторождения углеводородов судят на основании сравнения измеренной в паузах между импульсами тока величины компоненты ИВП gИВП(t) с теоретически рассчитываемой величиной gИВП,тeop(t,ρ), где ρ - удельное электрическое сопротивление, обусловленное процессом ВП при выключении тока.
[26]Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что дополнительно измеряют значения параметров ВП gВП(t, x) на заданном интервале расстояний x линейного профиля и значения фона ВП на этом же интервале, а идентификацию типа углеводородов при раздельном прогнозировании нефти или газа в выявленном месторождении осуществляют по повышенным или пониженным относительно фона аномальным значениям параметров ВП.
[27]На фиг.1-5 проиллюстрированы сущность и технический результат, достигаемый предложенным техническим решением:
[28]фиг.1 - пример проявления в геоэлектрических параметрах методов ВП, ЗСБ, вторичного сейсмоэлектрического эффекта (ВСЭ) и ЗСБ-ИВП, нефтяное месторождение Каневское, Краснодарский край, 2006 г.;
[29]фиг.2 - то же для нефтяной залежи Шенгли-море, КНР, 2006 г.;
[30]фиг.3 - пример проявления в геоэлектрических параметрах методов ВП и ЗСБ-ВСЭ для газового месторождения Бейсугское, Краснодарский край, 2007 г.;
[31]фиг.4 - то же в сравнении с сейсмическим разрезом, газовое месторождение в провинции Хуабей, КНР, 2007 г.;
[32]фиг.5 - то же в сравнении с сейсмическим разрезом, газовое месторождение, Сирия, 2007 г.
[33]Подтверждение осуществления предложенного способа с реализацией указанного технического результата иллюстрируется следующими примерами (фиг.1-5).
[34]Электроразведочные работы выполняли над известными по сейсмическим данным углеводородными структурами. ЭМП возбуждали токовым импульсом прямоугольной формы длительностью 1-3. Измерения процесса становления ЭМП проводили поканально дипольно-симметричной многоканальной многоэлектродной установкой с количеством электродов в 6-8 раз больше количества каналов. Для реализации метода ЗСБ-ИВП регистрировали напряженность ЭМП ИВП в соответствии с выражением (1), а осцилляции ИВП для построения геоэлектрического разреза выделяли из измеренного сигнала полного ЭМП по методике, описанной в [1]. Наличие в исследуемом районе нефтегазовых месторождений и определение их контуров и глубины осуществляли (аналогично [1]) посредством сравнения корреляции результатов анализа данных исследуемого района с характеристиками известных эталонных (или теоретически рассчитываемых значений gИВП,теор) углеводородных залежей и/или пустых ловушек.
[35]Идентификацию типа углеводородов (раздельное прогнозирование нефти или газа) в выявленном месторождении осуществляли по измеренным аномальным значениям параметров ВП gВП(t,x) на заданном интервале x линейного профиля и значениям фона ВП на этом же интервале. По повышенным относительно фона значениям параметра ВП УВ месторождение идентифицировали как нефтяное (фиг.1, 2), а по пониженным относительно фона значениям параметра ВП идентифицировали газовое месторождение (см. фиг.3-5).
[36]Эмпирические данные 2006-2008 г.г. подтвердили, что признаки предложенного способа геоэлектроразведки обеспечивают качественно новый технический результат: повышение достоверности обнаружения залежей УВ и информативности поиска с однозначной идентификацией типа УВ (нефть или газ) при обработке измерений ВП по новому поисковому критерию.
[37]ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
[38]I. Прототип и аналоги:
[39]1. RU 2094829 С1, 27.10.1997 (прототип).
[40]2. RU 2134893 С1, 20.08.1999 (аналог).
[41]3. RU 2231089 С1, 20.06.2004 (аналог).
[42]II. Дополнительные источники по уровню техники:
[43]4. RU 2111514 С1, 20.05.1998.
[44]5. RU 2148839 С1, 10.05.2000.
[45]6. RU 2298210 С1, 27.04.2007.
[46]7. Сочельников В.В. Высокоразрешающая электроразведка. - Новороссийск: Изд-во МГА им. адм. Ф.Ф.Ушакова, 2006, 41 с.
[47]8. Сочельников В.В., Небрат А.Г. и др. Теория и практические возможности метода ЗСБ-ИВП при поисках нефти и газа. - Физика Земли, №6, 1994, с.54-56.
[48]9. Электроразведка: Справочник геофизика. - М.: Недра, 1980, с.329-355, 402-406.
