Description:

"First break том 25, Ноябрь 2007", "специальная тема", "Несейсмические методы: Метод естественного поля для задач поиска углеводородов в открытом море дает потенциальное снижение себестоимости. Natural source EM for offshore hydrocarbon detection offers potential cost savings Leo Fox и Olex Ingerov of Phoenix Geophysics предлагают использовать морские магнитотеллурические измерения как экономически эффективную альтернативу морским электромагнитным методам с активными источниками. С 2000 года основные нефтегазоносные компании все в большей степени использовали морские электромагнитные методы исследования с активными источниками (MCSEM) для определения параметров проводимости глубоководных морских геологических структур, уже открытых морскими сейсмическими методами. Нефтегазоносные компании высказали пожелание избежать высокой стоимости ($50 миллионов) морских tнепромышленных tскважин. Метод MCSEM доказал свою высокую эффективность. В этой статье предлагается новая концепция морских магнитотеллурических исследований (ММТ) Fox and Ingerov (2006), рис. 1, позволяющая получить информацию, аналогичную MCSEM, но при уменьшенной стоимости. Концепция, основанная на прецизионных измерениях вертикальной компоненты магнитного поля (Hz), получила название метода естественного поля (NSEM). Морские методы измерений с активными источниками и магнитотеллурические измерения. Методики морских измерений электромагнитных полей с активными источниками (MCSEM) и магнитотеллурические измерения (MMT) были разработаны в основном усилиями океанографов в процессе глубинных океанических исследований. В начале 90-х годов консорциум MMT, управляемый Институтом Океанографии Scripps, Университет Калифорнии, адаптировал глубинный океанический метод ММТ для поисков и разведки углеводородов. ExxonMobil в независимом исследовании разработал аналогичные методики R3M (Srnka, 2001). В этой работе MCSEM используется как общий термин для обозначения способов исследований, при которых электрический дипольный источник располагается над дном океана, а набор неподвижных двухосных приёмников электрического поля располагается на дне океана перпендикулярно исследуемой структуре. Движущийся диполь излучает электромагнитные волны с шагом по частоте 0,5 Hz, отклик от которых регистрируется приёмниками. В R3M также используется активный источник, но в остальном эта методика существенно отличается от MCSEM. После 1990 гг. научные сотрудники Statoil начали испытание MCSEM для определения проводимости разведанных сейсмическими методами морских структур. В 2002 г. после успешных испытаний Компания предоставила для использования технологию придонной записи (SBL) рис. 2 для новой сервисной компании Электромагнитная Геослужба (EMGS). Сервисы, основанные на MCSEM, предоставляются также компанией Offshore Hydrocarbon Mapping (OHM). Со времени успешных тестирований SBL, проведенных компанией Statoil, многие нефтегазовые компании стали все в большем объеме применять MCSEM метод для определения проводимости глубинных (~1000 м). Рис. 1 Схема, иллюстрирующая развертывание группы Hz датчиков над морским месторождением углеводородов, и кривые, характеризующие соответствующую изменчивость магнитуды Hz. Морские структуры, выявленные сейсмическими исследованиями (возможных углеводородных ловушек). Методики MCSEM вполне успешно прошли испытания, и рынок сервисных услуг, основанных на этих методиках, быстро расширяется. MMT использовался, главным образом, как дополнение к MCSEM для получения данных о базовой проводимости придонных осадков, а именно для получения ограничений при решении обратных задач в MCSEM (получения зависимостей проводимости от глубины). Причиной разработки MCSEM была уверенность, что MMT не может применяться аналогично MCSEM, как будет объяснено далее. Насыщенные углеводородами морские отложения имеют удельное электрическое сопротивление значительно более высокое (приблизительно 100-250 ом м), чем обычные геологические разрезы "чистых" (свободных от углеводородов) морских осадков (1-3 ом м). Рис. 3 Схема съемки месторождения Troll SBL MCSEM в сравнении с ММТ MMT обычно измеряет только горизонтальные компоненты электрического поля (именуемые Ex и Ey) и горизонтальные компоненты магнитного поля (именуемые Hx и Hv). Источник ММТ является сигналом природного происхождения, возникающим в результате изменчивости магнитного поля Земли. ММТ сигнал является вертикально падающей плоской волной, однородной на относительно больших расстояниях по горизонтали. Вертикально падающая плоская волна ММТ вызывает горизонтальные токи в придонных осадках. Эти токи легко проходят над и под типичным морским углеводородным скоплением ("целевая структура"), которое может быть охарактеризовано как субгоризонтальная тонкая призма пород малой проводимости, заключенная в намного более проводящих окружающих породах. Таким образом, подобная структура мало влияет на горизонтальные компоненты электрических (Ex, Ey) и магнитных (Hx, Hy) полей. Другими словами, четырех компонентный сигнал ММТ является слабо связанным с подобными структурами. В отличие от ММТ, метод MCSEM использует искусственный (или активный) источник. Приемники MCSEM также измеряют две горизонтальные компоненты электрического поля, но благодаря существенно различным характеристикам естественного и искусственного источников поля, поля, генерированные MCSEM источником, хорошо согласуются с объектом, и горизонтальные электрические поля, регистрируемые приемниками MCSEM, чувствительны к искомому объекту. MMT TE TM удельное сопротивление и фаза (не показана), вычисленные по модели рис. 5 (которая использует данные по Farrelly et al., 2004 для упрощения сопоставления), имеют аномальное удельное сопротивление 15 и аномальную фазу 4, что в целом даёт величину аномалии ~10. Таким образом, самые большие аномалии ММТ (использующие четырех компонентный морской метод МТ) являются реально сопоставимыми с самыми маленькими аномалиями MCSEM. Рис. 4 Средние нормализованные магнитуды при значении выноса 5 км±0,25 км. Красные квадратики представляют электрические измерения; светло-голубые квадратики — магнитные измерения; кружочки — положение приемников. Рис. 5 2D разрез через месторождение Troll, использованный для 2D ММТ опережающего моделирования. ММТ станции представлены небольшими черными кружочками (номера 2-66) на дне моря на глубине 340 м. Углеводородо-насыщенный пласт (200 ом м) имеет мощность 100 м (слева), в любом другом месте 300 м, образуя в сечении прямоугольную горизонтальную призму шириной 9,8 км. Вмещающие породы имеют удельное сопротивление 2 ом м. Морская вода имеет удельное сопротивление 0,3 ом м. (c) 2007 EAGE Ключевые слова: измерять, отличие, структура, источник, равный нуль, специальный тема, область, полярности, точный, углеводород, образ, поле, сравнение, место, горизонтальный, контраст, положительный, должный, небольшой, относительно, аномальный, break ноябрь, месторождение, углеводородный, достаточный, удельный, шум, обычный, тема, высокий, hy, активный, получить, магнитный, investigations, порода, тема несейсмический, оставаться, удельный сопротивление, troll, farrelly, стоимость, волна, принцип, использовать, станция, дать, зона, слабый, offshore, донный, горизонтальный поле, надежный, магнитуда, действительный, исследование, эффект, датчик, приблизительный, специальный, латеральный, методика, проводить, ошибка, ingerov, eage, break, applied geophysics, электрический, обработка, использованный, активный источник, hz, определение, вертикальный, измерить, компонент электрический, значение, ошибка центрирование, mcsem, центрирование, горизонтальный компонент, модель, hx, метод, точка, месторождение troll, компания, сопротивление, application parts, известный, ом, разрез, рисунок, mmt, ноябрь, соответствовать, несейсмический, надёжный, электромагнитный, ммт, малый, electromagnetic methods, измерение, глубина, аномалия, проводимость, чувствительный, vozoff, iv, nabighian, считаться, объект, приёмник, geophysics, декада, несейсмический метод, равный, морской, магнитный поле, электрический поле, srnka, hx hy, направление, ожидать, компонент, частота, контрастный проводимость, величина