Description:

"Методы", "специальная тема". Электромагнитное сканирование расширяет функцию электромагнитных исследований морского дна, переходя от уменьшения риска к нахождению новых месторождений. Dave Ridyard, Tor Atle Wicklund и Bjorn Petter Lindhom из норвежской компании Electromagnetic Geoservices (emgs) объясняют, как стандартные контролируемые методы электромагнитной разведки могут быть адаптированы для обнаружения углеводородов в неизученных областях. За последние четыре года emgs провела более 200 электромагнитных исследований морского дна. Этот метод широко используется как способ проверки наличия углеводородов в районах, обнаруженных сейсморазведкой. Исследования проводятся с помощью измерения сопротивления подповерхностных пластов в различных геологических условиях. В руках квалифицированного исследователя полученные данные могут помочь определить, содержит ли структура углеводороды, а при положительном ответе обозначить границы коллектора. Новое приложение этой технологии, известное как "электромагнитное сканирование", предоставляет возможность обнаружения нефтеносных участков в малоизученных регионах, опираясь лишь на общие знания о структуре бассейна. В этой статье мы объясняем концепцию сканирования и обсуждаем некоторые детали проектирования и проведения разведки с использованием этого метода. Что такое "сканирование"? Традиционный подход к исследованию неизученной области требует значительных усилий при проведении сейсмической разведки и предварительного бурения до получения первого подтверждения присутствия углеводородов. Электромагнитное (ЭМ) сканирование выгодно отличается тем, что позволяет определить перспективные области гораздо быстрее. При сборе данных с решетки датчиков можно обозначить области дна, содержащие значительные аномалии сопротивления, и сконцентрировать дальнейшие исследования на этих областях. Таким образом, ЭМсканирование может чрезвычайно сократить время и ресурсы, требующиеся для обнаружения нового пласта. Разница между сканированием и обычным электромагнитным исследованием морского дна заключается в том, что данные для сканирования собираются по относительно разреженной сетке (шире традиционного интервала между датчиками в 1 км). Так становится возможным сканирование больших площадей за короткий срок. Предварительный анализ данных идет быстро, так что обнаружение потенциальных коллекторов возможно еще до того, как судно покинет район. Это предоставляет возможность более тщательного изучения интересных участков. Затем бурение может быть проведено лишь в самых перспективных районах. Такой подход может помочь сократить время разработки месторождения на срок до года. Этот метод может быть использован и в хорошо исследованных районах для обнаружения ранее незамеченных нефтяных пластов, что может продлить срок эксплуатации месторождения с использованием существующей инфраструктуры. Другая возможность использования сканирования может представиться в районах, где сложно получить разрешения на сейсмическую разведку - как, например, зоны повышенной экологической чувствительности. Сканирование наиболее эффективно при исследовании больших площадей, так что целесообразным кажется сотрудничество между несколькими компаниями и органами, выдающими лицензии на разведку. Планирование электромагнитной разведки Подготовка к обычному электромагнитному исследованию включает детальное трехмерное моделирование участка. Этот сложный процесс требует использования всех имеющихся сейсмических и скважинных данных. Далее моделируются ожидаемые результаты, в присутствии углеводородов и без них. Если разница между результатами достаточно велика для регистрации приборами, можно начинать исследования. При схожих результатах этот метод становится бесполезным. Подход к сканированию, где данные о конкретном резервуаре часто отсутствуют, должен быть другим. На данный момент, во всем мире не так много мест, о которых неизвестно абсолютно ничего, так что имеющиеся знания о структуре бассейна могут быть использованы для создания одной или нескольких моделей. Сканирование используется в малоизученных областях, так что ключевой целью поиска должно быть крупное месторождение - небольшие пласты не оправдывают создание нужной инфраструктуры и не являются ценными находками. Оценка запланированного исследования Каждый возможный проект исследования создает кривые ответов для, возможно, сотен датчиков. Для того чтобы оценить различные проекты, создаются карты подходящих "атрибутов", позволяющие сравнивать относительные выгоды различных проектов. В этой статье для иллюстрации процесса будет использован атрибут, названный "индикатор геометрического ответа" (GRI). Первым шагом в расчете GRI является создание набора карт стандартных величин удалений с помощью интерполяции смоделированных данных на серединные точки. Затем GRI рассчитывается для каждой точки как взвешенная сумма амплитуд самых чувствительных удалений (Рис.2). Полученный в результате атрибут обладает схожими свойствами с интегралом нормализованной кривой зависимости величины от удаления (MVO). В отсутствие вариаций в батиметрических данных и сопротивления субстрата, GRI измеряет энергию, достигающую дна в исследуемой модели. Следует заметить, что анализ, использующий один атрибут, может быть использован лишь в искусственно созданных моделях. Настоящие электромагнитные данные содержат множество разнообразной информации; их интерпретация требует интегрированного анализа различных атрибутов, выведенных из амплитуды и фазы трехмерных электромагнитных волновых полей, измеренных на всех удалениях и в нескольких частотах. GRI отражает лишь малую часть этой информации. Практическое использование GRI Практическое приложение GRI может быть иллюстрировано с помощью простой модели, содержащей три блока, ограниченных сбросами (Рис.3). Северный и южный блоки содержат углеводороды, а средний блок - минерализованную воду. В этой модели учитывается лишь геометрия расположения датчиков и глубина залегания пласта. Тем не менее, при оценке реального исследования нужно учитывать и такие факторы, как различия в сопротивляемости пород, их направление, глубину воды и спектральный состав. Рис. 1. Сканирование должно быть оптимизировано для того, чтобы обнаруживать экономически выгодные участки без увеличения стоимости разведки. Рис. 2. Индикатор геометрического ответа (GRI) - смоделированный атрибут, описывающий количество электромагнитной энергии, которое должно достичь дна от подповерхностного слоя. На каждой точке карты GRI - взвешенная сумма ожидаемых амплитуд наиболее чувствительных расстояний. Рис. 3. Для расчета GRI (Рис. 4 и 6) была использована простая модель, содержащая два углеводородных блока (оранжевые). Расстояния указаны в футах. Рис. 4 иллюстрирует влияние различных интервалов снятия данных на картах GRI для двух разных схем расположения источника и датчиков: вдоль линии наблюдения и перпендикулярной. На расстоянии 1 км, обе схемы демонстрируют хорошую чувствительность. Снятие данных вдоль линии наблюдения дает мало информации о структуре коллекторов, но данных достаточно для создания изображения структуры после глубинной миграции, как латерально, так и в глубину. Перпендикулярное снятие данных демонстрирует значительно лучшую чувствительность, нежели параллельные схемы. При уменьшении пространственной плотности снятия данных все карты GRI показывают стабильное падение амплитуды сигнала и увеличивающееся искажение структуры коллектора, так как алгоритм интерполяции может использовать все меньше и меньше данных. При разреженном снятии данных использование глубинной миграции становится невозможным. Рис. 5 демонстрирует пример двумерного сканирования по широкому азимуту, где на каждой линии наблюдения располагаются три датчика. Также может быть использована схема трехмерной разведки, где все датчики активны для всех источников. Такая схема занимает приблизительно столько же времени, как и перпендикулярная, но требует гораздо большего количества датчиков. Рис. 6 сравнивает карты GRI при использовании снятия данных вдоль линий наблюдения и перпендикулярной схемы. Ключевые слова: атрибут, компания, электромагнитный разведка, перпендикулярный снятие, метод, специальный, эффективный, неизученный, объект, каждый точка, проект, должный, сейсмический, широкоазимутный двумерный, помощь, большая расстояние, время, амплитуда сигнал, съёмка, количество, трёхмерный, подход, линия наблюдение, структура бассейн, интерпретация, снятие, условие, обнаружение, сумма, достаточный, число, блок, дно, использованный, наблюдение широкоазимутный, разница, дальнейший, разведка, взвешенный сумма, расстояние линия, электромагнитный, электромагнитный морской, участок, друг, двумерный, морской дно, линия, месторождение, возможность, широкоазимутный, увеличение, неизученный область, км, структура, регион, пример, проведение, сигнал, технология, углеводород, угол, нужный, последний, большая площадь, затрата, площадь, область, значительный, карта, снятие линия, присутствие, гораздо, использование, амплитуда, специальный тема, морская дно, энергия, глубина, пласт, широкий азимут, потенциал, простая модель, обычный электромагнитный исследование, срок, перпендикулярный, чувствительность, сканирование, стандартный, ответ, ноябрь несейсмический, модель, процесс, обычный электромагнитный, наблюдение, разрешение, проектирование, подповерхностный, параллельный, датчик, очевидный, двумерный сканирование, несейсмический метод, точка, невозможный, разработка, расчёт, сопротивление, глубинный миграция, морской, расстояние, уменьшение, сейсмический разведка, схема, расположение, качество, малый, сбор, малоизученный регион, несколький, геометрия, электромагнитный исследование, статья, малоизученный, три датчик, возможный, информация, ноябрь, анализ, практический, широкоазимутный схема, результат, источник, район, хороший чувствительность, различный проект, несейсмический, приложение, нефтеносный, тема, хороший, удаление, расположение датчик, схема снятие, создание, коллектор