RU2324956C2 - Method of marine electrical exploration of oil and gas fields and system of equipment for its implementation - Google Patents
Method of marine electrical exploration of oil and gas fields and system of equipment for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324956C2 RU2324956C2 RU2006119403/28A RU2006119403A RU2324956C2 RU 2324956 C2 RU2324956 C2 RU 2324956C2 RU 2006119403/28 A RU2006119403/28 A RU 2006119403/28A RU 2006119403 A RU2006119403 A RU 2006119403A RU 2324956 C2 RU2324956 C2 RU 2324956C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dipole
- stations
- field
- horizontal
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Заявляемая группа изобретений относится к области разведочной геофизики, в частности, к геоэлектроразведке, и предназначена для прогнозирования залежей углеводородов при зондировании морского дна при глубинах до 1500 м.The claimed group of inventions relates to the field of exploration geophysics, in particular, to geoelectrical exploration, and is intended to predict hydrocarbon deposits during sounding of the seabed at depths of up to 1,500 m.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В настоящее время для морской разведки залежей углеводородов широко применяются различные методы, связанные с воздействием на морское дно импульсов электромагнитного поля, последующей регистрацией изменений электромагнитных параметров придонных пород и анализом полученных данных для обнаружения имеющихся аномалий и определения их природы. Разведку осуществляют с помощью различных исследовательских комплексов аппаратуры и оборудования (ИК) (пат. РФ № 2236028, 2004; авт. св. СССР № 1122998, 1984; авт. св. СССР № 1798666, 1996; авт. св. СССР № 1434385, 1988; пат. США № 4298840, 1981; пат. США № 4617518, 1986).Currently, various methods are widely used for marine exploration of hydrocarbon deposits, which are associated with exposure to the seabed of pulses of an electromagnetic field, subsequent registration of changes in the electromagnetic parameters of benthic rocks and analysis of the data obtained to detect existing anomalies and determine their nature. Exploration is carried out using various research systems of apparatus and equipment (IR) (US Pat. RF No. 2236028, 2004; ed. St. USSR No. 1122998, 1984; ed. St. USSR No. 1798666, 1996; ed. St. USSR No. 1434385, 1988; US Pat. No. 4,298,840, 1981; US Pat. No. 4,671,518, 1986).
Так, известен способ морской электроразведки на дрейфующей льдине с использованием исследовательского комплекса, состоящего из возбуждающих и приемных установок, источника знакопеременных периодических импульсов тока и установки обработки данных (RU 2069375, 1993). Способ заключается в том, что возбуждающую и приемные установки размещают вертикально подо льдом в слое воды. Подачу импульсов проводят источником знакопеременных периодических импульсов тока силой в несколько десятков ампер с помощью ЭРС 72 или иной установки, обработку данных с помощью цифровой электроразведочной станции типа ЦЭС. Профилирование разреза осуществляют с фиксированным расстоянием между точками возбуждения и приема сигналов после воздействия знакопеременным импульсом. Измеряют только вертикальную компоненту электрического поля. Однако данный способ не может быть использован при измерениях в движении судна, т.к. основывается на работе с неподвижным относительно льдины слоем воды. Кроме того, метод неработоспособен при работе на глубине более 200 м и не позволяет измерять параметры поляризации, что позволяет повысить точность и надежность прогноза.Thus, there is a known method of marine electrical prospecting on a drifting ice floe using a research complex consisting of exciting and receiving facilities, a source of alternating periodic current pulses and a data processing unit (RU 2069375, 1993). The method consists in the fact that the exciting and receiving installations are placed vertically under the ice in a layer of water. The supply of pulses is carried out by a source of alternating periodic pulses of current with a power of several tens of amperes using an EDS 72 or other installation, data processing using a digital electrical reconnaissance station of the CES type. Section profiling is carried out with a fixed distance between the points of excitation and reception of signals after exposure to an alternating pulse. Only the vertical component of the electric field is measured. However, this method cannot be used for measurements in the movement of the vessel, because It is based on work with a motionless layer of water relatively ice. In addition, the method is inoperable when working at a depth of more than 200 m and does not allow measuring polarization parameters, which allows to increase the accuracy and reliability of the forecast.
Аналогичный вышеописанному является метод (авт. св. СССР № 150184, 1962), в котором используют вертикальные генераторную и приемную линии, размещенные на разных судах. При этом также измеряют только вертикальную компоненту электрического поля, что снижает надежность прогноза. Кроме того, на точность измерения влияют любые отклонения одной из линий от вертикали, что практически всегда наблюдается при реальном исследовании.A method similar to the one described above (ed. St. USSR No. 150184, 1962), in which vertical generator and receiving lines are placed on different vessels. At the same time, only the vertical component of the electric field is measured, which reduces the reliability of the forecast. In addition, the measurement accuracy is affected by any deviations of one of the lines from the vertical, which is almost always observed in a real study.
Известны методы, при которых для измерения используют горизонтальные генераторный и приемные диполи (заявка на патент РФ № 2003129550, 2004; пат. РФ № 909646, 1982). На основании проведенных исследований определяют удельное сопротивления пород морского дна и выдают прогноз на наличие залежей углеводородного сырья. Указанные методы разработаны для применения на глубинах не более 150 м и не позволяют выявлять глубоководные месторождения. Кроме того, использование для исследований однополярных генераторных импульсов существенно снижает точность прогноза, не позволяя снять поляризационные характеристики.Known methods in which to measure using horizontal generator and receiving dipoles (patent application of the Russian Federation No. 2003129550, 2004; Pat. RF No. 909646, 1982). Based on the studies, the specific resistance of the rocks of the seabed is determined and a forecast is made for the presence of hydrocarbon deposits. These methods are designed for use at depths of not more than 150 m and do not allow the identification of deep-sea deposits. In addition, the use of unipolar generator pulses for research significantly reduces the accuracy of the forecast, not allowing to remove the polarization characteristics.
Более универсальными и перспективными при разведке с помощью судов являются методы, связанные с использованием для анализа данных как об удельном сопротивлении пород, так и об их поляризации под воздействием электромагнитного поля - метод вызванной поляризации, становления поля и т.п. (пат. РФ № 2236028, 2004; авт. св. СССР № 1122998, 1984; авт. св. СССР № 1798666, 1996; авт. св. СССР № 1434385, 1988; пат. США № 4298840, 1981; пат. США № 4617518, 1986).More universal and promising when reconnaissance using ships are methods associated with the use for analysis of data both on the resistivity of rocks and on their polarization under the influence of an electromagnetic field - the method of induced polarization, field formation, etc. (Pat. RF No. 2236028, 2004; Aut. St. USSR No. 1122998, 1984; Aut. St. USSR No. 1798666, 1996; Aut. St. USSR No. 1434385, 1988; Pat. USA No. 4298840, 1981; Pat. USA No. 4617518, 1986).
При проведении разведки с помощью метода вызванной поляризации (пат. РФ № 2094829, 1993) регистрируют напряженность электромагнитного поля индукционной вызванной поляризации, представляющую собой разность между напряженностью полного поля и напряженностью поля, обусловленного процессом вызванной поляризации. По результатам анализа изменения данного параметра от времени судят о наличии геоэлектрических неоднородностей и их природе.When conducting exploration using the method of induced polarization (US Pat. RF No. 2094829, 1993), the electromagnetic field strength of the induced polarization is recorded, which is the difference between the total field strength and the field strength due to the induced polarization process. Based on the results of the analysis, changes in this parameter over time are judged on the presence of geoelectric heterogeneities and their nature.
В типовой ИК, используемый для морской электроразведки, входит судно-носитель аппаратуры, снабженное эхолотом, буксируемые горизонтальный диполь с питающими электродами и приемные электроды. В комплект расположенной на судне аппаратуры входят блоки формирования импульсов, регистрации и анализа полученных данных и вспомогательные устройства, обеспечивающие привязку судна к точке исследований, фиксацию глубины моря и т.п. (пат. РФ № 1819354, 1990).A typical IR used for marine electrical exploration includes a carrier vessel equipped with an echo sounder, a towed horizontal dipole with supply electrodes, and receiving electrodes. The set of equipment located on the vessel includes impulse generation blocks, registration and analysis of the received data, and auxiliary devices providing the vessel to the research point, fixing the depth of the sea, etc. (US Pat. RF No. 1819354, 1990).
Недостатком известных способов, основывающихся на исследовании вызванной поляризации и применяемых ИК, являются их практическая непригодность для исследования шельфа при глубине моря более 300 м из-за исчезновения поляризующего воздействия на породы морского дна при использовании используемой техники в связи с экранирующей способностью морской воды.A disadvantage of the known methods based on the study of induced polarization and the applied IRs is their practical unsuitability for studying the shelf at a depth of more than 300 m due to the disappearance of the polarizing effect on the rocks of the seabed when using the technique used in connection with the shielding ability of sea water.
Наиболее близким к заявляемой группе изобретений по технической сущности и достигаемому эффекту является комплекс морской электроразведки и используемый при этом ИК, получивший условное наименование CSEM ((L.MacGregor, М.Sinha / Geophysical Prospecting, 2000, 48, 1091-1106; Англ. пат № 2402745, 2003), который позволяет производить разведку на глубинах до 3 км.The closest to the claimed group of inventions in technical essence and the achieved effect is the marine electrical exploration complex and the IR used in this case, which received the code name CSEM ((L. MacGregor, M. Sinha / Geophysical Prospecting, 2000, 48, 1091-1106; Eng. Pat. No. 2402745, 2003), which allows reconnaissance at depths of up to 3 km.
Сущность данного способа (L.MacGregor, М.Sinha / Geophysical Prospecting, 2000, 48, 1091-1106) состоит в том, что электромагнитные импульсы, формирующие гармонические поля, передаются с горизонтального диполя, погруженного в воду на глубину, близкую к глубине моря в данном месте, а получаемая информация принимается помещенными предварительно на дно донными станциями. Полученные данные сопоставляются с аналогичными данными, полученными из сходного района, где отсутствуют залежи углеводородов и на базе сопоставления делается вывод о перспективности района на углеводородные месторождения.The essence of this method (L. MacGregor, M. Sinha / Geophysical Prospecting, 2000, 48, 1091-1106) consists in the fact that electromagnetic pulses forming harmonic fields are transmitted from a horizontal dipole immersed in water to a depth close to the depth of the sea in this place, and the received information is accepted placed previously on the bottom of the bottom stations. The data obtained are compared with similar data obtained from a similar region where there are no hydrocarbon deposits and based on the comparison, a conclusion is made about the prospects of the region for hydrocarbon deposits.
Для получения указанных данных горизонтальный диполь с моментом около 104 Ам буксируется в районе донных станций на расстоянии примерно 50 м от морского дна. Диполь излучает непрерывный импульсный сигнал электромагнитного поля с частотой 0.25-4 Гц. Т.к. электрическое сопротивление морской воды ниже, чем морского дна, то сигнал в воде быстро затухает, в результате чего при измерении на расстоянии более 500 м от источника излучения донная станция принимает только сигналы, связанные с сопротивлением пород морского дна. В результате приемники донных станций регистрируют две ортогональные компоненты горизонтального электрического поля на расстояние до 15 км от источника. Изучение изменений в амплитуде и фазе полученного сигнала позволяет получить информацию об электрическом сопротивлении пород до глубин 5-7 км.To obtain these data, a horizontal dipole with a moment of about 10 4 Am is towed in the region of bottom stations at a distance of about 50 m from the seabed. A dipole emits a continuous pulse signal of an electromagnetic field with a frequency of 0.25-4 Hz. Because Because the electrical resistance of sea water is lower than that of the seabed, the signal in the water decays quickly, as a result of which, when measured at a distance of more than 500 m from the radiation source, the bottom station receives only signals related to the resistance of the rocks of the seabed. As a result, bottom station receivers record two orthogonal components of a horizontal electric field at a distance of up to 15 km from the source. The study of changes in the amplitude and phase of the received signal allows you to obtain information about the electrical resistance of rocks to depths of 5-7 km.
Используемый при этом ИК (Англ. пат № 2402745, 2003) состоит из судна, на котором расположен генератор, спускаемого аппарата (СА), содержащего блок формирования прямоугольных импульсов и связанного с генератором соединительным кабелем, по которому в СА поступает ток, горизонтальным электрическим диполем длиной около 100 м с дипольным моментом около 104 Ам и донными станциями различного типа.The IR used in this case (Eng. Pat. No. 2402745, 2003) consists of a vessel on which the generator is located, a descent vehicle (SA) containing a rectangular pulse generator and connected to the generator by a connecting cable, through which current is supplied to the CA, by a horizontal electric dipole about 100 m long with a dipole moment of about 10 4 Am and bottom stations of various types.
Недостатками технологии CSEM является возможность получения только ограниченного объема информации о породах морского дна, в частности, невозможность при ее использовании получить данные о поляризационных характеристиках пород в связи с тем, что генерацию осуществляют в непрерывном режиме в виде непрерывного импульсного сигнала, что исключает измерение в паузах между импульсами, что существенно снижает точность прогноза. Кроме того, при использовании горизонтального диполя сложно фиксировать расстояние между диполем и дном по всей длине диполя, что затрудняет расчеты профилей дна.The disadvantages of CSEM technology are the ability to obtain only a limited amount of information about the rocks of the seabed, in particular, the inability to use it to obtain data on the polarization characteristics of the rocks due to the fact that the generation is carried out in a continuous mode in the form of a continuous pulse signal, which eliminates the measurement in pauses between pulses, which significantly reduces the accuracy of the forecast. In addition, when using a horizontal dipole, it is difficult to fix the distance between the dipole and the bottom along the entire length of the dipole, which complicates the calculation of the bottom profiles.
Таким образом, ни одна из известных технологий не позволяет проводить исследования морского дна на больших глубинах методом электроразведки, позволяющие измерять одновременно как удельное сопротивление осадочных пород, так и параметры вызванной поляризации.Thus, none of the known technologies makes it possible to conduct seabed studies at great depths using the electrical prospecting method, which makes it possible to simultaneously measure both the resistivity of sedimentary rocks and the parameters of induced polarization.
Задачей, стоявшей перед авторами, является разработка способа морской электроразведки и комплекса для ее осуществления, позволяющих при разведке больших глубин получать, наряду с данными об удельном сопротивлении пород, сведения об их поляризуемости, что позволяет повысить точность прогноза.The challenge facing the authors is to develop a method for marine electrical exploration and a complex for its implementation, which allows for the exploration of large depths to obtain, along with data on the resistivity of rocks, information about their polarizability, which can improve the accuracy of the forecast.
Указанная задача решалась с использованием технологии, получившей условное наименование «VeSoTEM», основывающейся на установленном авторами теоретическом факте, что в определенных условиях при использовании вертикального диполя вместо горизонтального при испускании знакопеременных импульсов электромагнитного поля удается добиться возникновения поляризации пород морского дна, которая может быть зафиксирована при регистрации горизонтальных и вертикальных компонент электрического поля, и в результате получить дополнительную информацию о его природе.This problem was solved using the technology, which received the code name “VeSoTEM”, based on the theoretical fact established by the authors that, under certain conditions, using a vertical dipole instead of a horizontal one when emitting alternating pulses of an electromagnetic field, polarization of the seabed rocks can be generated, which can be detected when registration of horizontal and vertical components of the electric field, and as a result get additional information tion about its nature.
Технический результат в отношении заявляемого способа состоит в том, перед погружением сверяют часы, установленные на генераторном устройстве и на донных станциях, диполь помещают вертикально так, чтобы его верхний конец находился на расстоянии не более 200 метров от поверхности моря, а нижний не более чем в 100 м от морского дна (оптимально 20-30 м от морского дна), возбуждение поля осуществляют разнополярными периодическими импульсами с паузами между ними, фиксируемыми во времени, с помощью донных станций, способных регистрировать горизонтальные и вертикальные компоненты электромагнитного поля, фиксируют горизонтальные и вертикальные компоненты поля во времени как в момент пропускания тока, так и при его отсутствии, а при анализе сигналов учитывают изменение не только первичных, но и вторичных полей во времени и определяют, наряду с данными, характеризующими сопротивление среды, ее поляризационные характеристики.The technical result in relation to the proposed method is that before diving, the clock installed on the generator device and at the bottom stations is checked, the dipole is placed vertically so that its upper end is not more than 200 meters from the sea surface, and the lower one is not more than 100 m from the seabed (optimally 20-30 m from the seabed), field excitation is carried out by bipolar periodic pulses with pauses between them, fixed in time, using bottom stations capable of recording horizons The vertical and vertical components of the electromagnetic field fix the horizontal and vertical components of the field in time both at the moment of passing the current and in the absence of it, and when analyzing the signals take into account the change in not only primary but also secondary fields in time and determine, along with the data, characterizing the resistance of the medium, its polarization characteristics.
Оптимальные результаты достигаются в случае, когда длительность импульсов и пауз в зависимости от стоящих задач и особенностей используемой аппаратуры составляет от 0.5 до 16 с.Optimum results are achieved when the duration of pulses and pauses, depending on the tasks and features of the equipment used, is from 0.5 to 16 s.
Технический результат в отношении устройства достигается за счет того, что исследовательский комплекс для морской электроразведки нефтегазовых месторождений, включающий в себя судно с генератором и блоком формирования возбуждающего поля, связанными кабелем с погруженными в воду диполем с питающими электродами, блоком регистрации и обработки данных на борту судна и вспомогательной аппаратурой, содержит диполь с питающими электродами, расположенный вертикально таким образом, что верхний конец диполя находится на расстоянии не более 200 м от поверхности моря, а нижний конец диполя находится на расстоянии не более 100 м от дна моря, блок формирования возбуждающего поля выполнен с возможностью формирования двуполярных импульсов тока с паузами между ними, а для регистрации сигналов используют комплект донных станций, имеющих горизонтальные и вертикальный электроды и датчики магнитного роля и обеспечивающих фиксацию развертки горизонтальных и вертикальной компонент поля как в момент пропускания тока, так и при его отсутствии, причем диполь и донные станции снабжены часами с возможностью их синхронизации.The technical result with respect to the device is achieved due to the fact that the research complex for offshore electrical exploration of oil and gas fields, including a vessel with a generator and an excitation field generating unit, connected by a cable with a dipole immersed in water with supply electrodes, a data recording and processing unit on board the vessel and auxiliary equipment, contains a dipole with supply electrodes located vertically so that the upper end of the dipole is at a distance of no more than 20 0 m from the sea surface, and the lower end of the dipole is not more than 100 m from the sea bottom, the excitation field generating unit is configured to generate bipolar current pulses with pauses between them, and a set of bottom stations having horizontal and vertical are used to register signals electrodes and sensors of the magnetic role and ensuring the fixing of the sweep of the horizontal and vertical field components both at the moment of passing the current and in its absence, and the dipole and bottom stations are equipped with a clock with the ability to synchronize them.
Оптимально, чтобы кабель, используемый для питания электродов диполя, включал в себя фрагмент, соединяющий генератор и верхний генераторный электрод диполя, выполненный из коаксиального кабеля.It is optimal for the cable used to power the dipole electrodes to include a fragment connecting the generator and the upper dipole generator electrode made of a coaxial cable.
Блок формирования возбуждающего поля состоит из судового генератора, коммутатора, токосъемника, балластного устройства и устройства измерения тока, причем коммутатор связан с балластным устройством через токосъемник с диполем и через устройство измерения тока с блоком регистрации и обработки данных.The exciting field generation unit consists of a ship generator, a commutator, a current collector, a ballast device, and a current measuring device, the switch being connected to the ballast device through a current collector with a dipole and through a current measuring device with a data recording and processing unit.
Использование вертикального диполя вместо горизонтального при испускании импульса электромагнитного поля в сочетании с донными станциями, имеющими горизонтальные приемные электроды, позволяет добиться возникновения поляризации пород морского дна, которая может быть зафиксирована при регистрации горизонтальных и вертикальной компонент электрического поля, и в результате получить дополнительную информацию о его природе. При этом применение коаксиального кабеля в линии питания электродов позволяет при изменении положения диполя относительно поверхности воды, вызванного необходимостью сохранения заданного расстояния до дна нижнего электрода при изменении глубины моря, предотвращать намагничивание барабана лебедки, тем самым гарантируя неизменность параметров исходящего сигнала.The use of a vertical dipole instead of a horizontal one when emitting an electromagnetic field pulse in combination with bottom stations having horizontal receiving electrodes allows polarization of the seafloor to occur, which can be detected by recording the horizontal and vertical components of the electric field and, as a result, obtain additional information about it nature. In this case, the use of a coaxial cable in the electrode supply line allows, when changing the dipole position relative to the water surface, caused by the need to maintain a predetermined distance to the bottom of the lower electrode when changing the sea depth, to prevent magnetization of the winch drum, thereby guaranteeing the constancy of the parameters of the outgoing signal.
В качестве вспомогательных устройств в ИК входят, в частности, блок системы самовсплытия донных станций, балластное устройство, обеспечивающее рассеивание мощности генератора в промежутках между импульсами и представляющее собой пары разнонаправленных электрических диполей с равными моментами, аппаратура для определения места судна, глубины моря и т.п.As auxiliary devices, the IR includes, in particular, the self-priming unit of the bottom stations, a ballast device that provides power dissipation of the generator between the pulses and consists of pairs of multidirectional electric dipoles with equal moments, equipment for determining the position of the vessel, the depth of the sea, etc. P.
В качестве донных станций используются типовые электрические или электромагнитные донные станции, имеющие горизонтальный и вертикальный приемные электроды, позволяющие производить регистрацию горизонтальной и вертикальной компонент электромагнитного поля с необходимой точностью. Станции располагают по традиционной схеме таким образом, чтобы не менее трех станций находились в области возможного месторождения, а часть станции находилась за его пределами. Использование нескольких донных станций позволяет дифференцировать отклик с различных глубин и на базе математического моделирования выявить аномалии удельного электрического сопротивления и параметров ВП и, в совокупности с данными других геофизических методов (например, сейсморазведки), сделать вывод о наличии в разрезе углеводородов.As the bottom stations, typical electric or electromagnetic bottom stations are used that have horizontal and vertical receiving electrodes, which make it possible to register the horizontal and vertical components of the electromagnetic field with the necessary accuracy. Stations are arranged according to the traditional scheme so that at least three stations are in the area of a possible deposit, and part of the station is located outside it. The use of several bottom stations makes it possible to differentiate the response from various depths and, based on mathematical modeling, to identify anomalies in electrical resistivity and VP parameters and, together with data from other geophysical methods (for example, seismic exploration), make a conclusion about the presence of hydrocarbons in the section.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 - схема блока формирования возбуждающего поля, на фиг.2 приведена общая схема ИК, на фиг.3 и 4 приведены результаты расчета электрических полей, регистрируемых донными станциями при возбуждении среды ГЭД и ВЭД (сплошные линии модель с залежью и измененными породами, пунктир - фон), на фиг.5 проиллюстрировано изменение сигналов в том случае, если нижний электрод диполя отдаляется от дна.Figure 1 is a block diagram of the formation of the exciting field, figure 2 shows the General scheme of IR, figure 3 and 4 shows the results of calculating the electric fields recorded by the bottom stations during the excitation of the HED and FEA (solid lines model with a deposit and altered rocks , dashed line — background), Fig. 5 illustrates the change in signals in the event that the lower electrode of the dipole moves away from the bottom.
На чертежах приняты следующие обозначения:In the drawings, the following notation:
1 - блок формирования возбуждающего поля (БФП), состоящий из судового генератора 2, коммутатора 3, генераторной линии 4, расположенной на лебедке 5 с токосъемником 6, балластного устройства 7, модуля измерения давления и мини-эхолота 8, процессора для обработки сигналов и управления 9, приемоиндикатора GPS 10, устройства измерения тока 11 и судового эхолота 12.1 - a block for generating an exciting field (BFP), consisting of a ship generator 2, switch 3, a generator line 4 located on a winch 5 with a current collector 6, a ballast device 7, a pressure measurement module and a
Кроме того, в ИК входят акустический блок системы самовсплытия донных станций 13, комплект донных электромагнитных станций 14 и процессор обработки данных с донных станций 15.In addition, the IR includes an acoustic unit of the self-priming system of the
Генераторная линия состоит из верхней части 18 с двумя концентрическими силовыми обмотками к внешней, из которых подсоединен верхний электрод 16, а к внутренней генераторный диполь 19 с нижнем питающим электродом 17.The generator line consists of the
Донные станции 14 снабжены горизонтальными приемными электродами 20, расположенными на выносных «удочках» 21, индукционными преобразователями магнитного поля 22, акустическими размыкателями 23 и грузами 24 для удержания станций на дне в процессе работ.Bottom stations 14 are equipped with
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Представленный на чертежах ИК состоял из судна 1 с генератором 2, к которому последовательно подсоединены БФП 3, коммутатор 19, токосъемник 20 и генераторная линия 5, снабженная балластным устройством 11 в блоке с модулем измерения давления и эхолотом, а также комплект донных станций 13. Генераторная линия 5 с помощью лебедки 21 погружается в воду таким образом, чтобы нижний питающий электрод 7 находился на расстоянии 10-30 м, но не более 100 м от дна.The IR shown in the drawings consisted of a
Исследовательский комплекс «VeSoTEM» работает следующим образом. При выходе судна 1 в точку начала профиля перед постановкой донных станций производится синхронизация часов генераторной линии 4 и донных станций 14 по эталонным сигналам (например, сигналу PPS системы GPS). Донные станции 14 устанавливаются вдоль профиля измерений в заданных точках таким образом, чтобы не менее трех станций находились в области возможного месторождения, а часть станций находилась за его пределами.The research complex "VeSoTEM" works as follows. When the
После постановки станций 14 судно выходит в точку, расположенную на расстоянии не менее глубины моря от начала профиля, генераторную линию 4 опускают вертикально, чтобы нижний питающий электрод 17 находился на расстоянии не более 100 м от дна, что контролируется по показанию мини-эхолота модуля 8. Далее запускается БФП 1, который формирует двуполярные импульсы с паузами, оказывающие поляризующее действие на породы морского дна. Длительность импульсов и пауз составляет от 0.5 до 16 с в зависимости от стоящих задач и особенностей используемой аппаратуры. В паузах к судовому генератору 2 подключается неизлучающее балластное устройство 7, что снижает броски тока нагрузки. Устройство измерения тока 11 осуществляет измерение тока в диполе 19 с заданной программным путем дискретностью как во время импульса, так и в паузе между импульсами с фиксацией времени начала и конца каждого импульса. В процессе формирования возбуждающего поля судно позиционируется в заданной точке по сигналам GPS в течение не менее 10 минут. При этом донные станции 14 осуществляют регистрацию сигнала с той же дискретностью, что и в БФП 1, как во время импульса, так и в паузе между импульсами.After setting up stations 14, the vessel leaves at a point located at a distance not less than the depth of the sea from the beginning of the profile, the generator line 4 is lowered vertically so that the
Далее судно переходит в следующую заданную точку, где процесс повторяется. После прохождения всего профиля выключается БФП 1, генераторную линию 4 поднимают на борт и дается команда на блок системы самовсплытия донных станций 13 на последовательное всплытие донных станций 14. После подъема донных станций осуществляют измерение величины взаимного рассогласования часов донных станций и генераторной линии 4. Полученная невязка равномерно распределяется по всему периоду измерения. Измеренные в моменты токовых импульсов и пауз сигналы с донных станций 14 переписываются в процессор обработки данных с донных станций 15 для дальнейшей обработки и интерпретации.Then the vessel moves to the next predetermined point, where the process repeats. After completing the entire profile,
Для оценки перспективности способа проводилось математическое моделирование. Глубина моря 1000 м, длина горизонтального электрического диполя (ГЭП), буксируемого в 50 м от дна 500 м и вертикального диполя (ВЭД) 1000 м. Модель среды, имитирующая морское месторождение углеводородов, используемая для теоретических расчетов, состоит из 5-ти слоев. Параметры каждого слоя модели задавались согласно формуле Cole-Cole:To assess the prospects of the method, mathematical modeling was carried out. The depth of the sea is 1000 m, the length of the horizontal electric dipole (HEP) towed 50 m from the bottom 500 m and the vertical dipole (FEA) 1000 m.The model of the medium simulating the offshore hydrocarbon field used for theoretical calculations consists of 5 layers. The parameters of each model layer were set according to the Cole-Cole formula:
где ρω - удельное электрическое сопротивление на частоте ω, η - поляризуемость, τ - постоянная времени и с - показатель степени, j - номер слоя. Параметры слоев приведены в таблице.where ρ ω is the electrical resistivity at the frequency ω, η is the polarizability, τ is the time constant, and c is an exponent, j is the layer number. The parameters of the layers are given in the table.
На фиг.3 и 4 приведены результаты расчета электрических полей, регистрируемых донными станциями при возбуждении среды ГЭД и ВЭД (сплошные линии модель с залежью и измененными породами, пунктир - фон).Figures 3 and 4 show the results of calculating the electric fields recorded by the bottom stations upon excitation of the HED and FEA environment (solid lines are a model with a deposit and altered rocks, the dashed line is the background).
Как видно из приведенных данных, при измерении горизонтальных компонент, электрического поля при использовании ГЭД при данной глубине моря отличия в сигналах при наличии углеводородов и их отсутствии практически не существует, в то время как при использовании ВЭД отличия в поздней стадии процесса становления (t>0.5 с) весьма существенны и могут быть зарегистрированы посредством донных станций.As can be seen from the above data, when measuring the horizontal components, the electric field when using the HED at a given depth of the sea, there is practically no difference in the signals in the presence of hydrocarbons and their absence, while when using the FEA, the differences in the late stage of the formation process (t> 0.5 c) very substantial and can be registered through bottom stations.
На фиг.5 проиллюстрировано изменение сигналов в том случае, если нижний электрод диполя отдаляется от дна (t=1 с). Из приведенного графика следует, что при удалении нижнего электрода от дна сигналы меняются весьма значительно и поэтому следует удерживать его на расстоянии не более чем 100 м.Figure 5 illustrates the change in signals in the event that the lower electrode of the dipole moves away from the bottom (t = 1 s). It follows from the graph that when the lower electrode is removed from the bottom, the signals change quite significantly and therefore it should be kept at a distance of no more than 100 m.
Приведенные выше результаты показали возможность получения поляризационных характеристик пород при использовании заявляемого исследовательского комплекса и его перспективность для разведки месторождений углеводородов в глубоководных районах с целью осуществлять более качественный прогноз на наличие углеводородов под морским дном в районе поиска.The above results showed the possibility of obtaining the polarization characteristics of the rocks when using the inventive research complex and its prospects for the exploration of hydrocarbon deposits in deep water regions in order to make a better forecast for the presence of hydrocarbons under the seabed in the search area.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Приведенные выше результаты показали возможность получения поляризационных характеристик пород при использовании заявляемого исследовательского комплекса и его перспективность для разведки месторождений углеводородов в глубоководных районах с целью осуществлять более качественный прогноз на их наличие под морским дном в районе поискаThe above results showed the possibility of obtaining polarization characteristics of the rocks when using the inventive research complex and its prospects for the exploration of hydrocarbon deposits in deep water regions in order to make a better forecast for their presence under the seabed in the search area
Использование заявляемой технологи, в совокупности с данными других геофизических методов, позволяет повысить надежность определения наличия в разрезе УВ и тем самым повысить коэффициент успешности разведочного бурения.Using the inventive technology, in conjunction with data from other geophysical methods, can improve the reliability of determining the presence of hydrocarbons in the section and thereby increase the success rate of exploratory drilling.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006119403/28A RU2324956C2 (en) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Method of marine electrical exploration of oil and gas fields and system of equipment for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006119403/28A RU2324956C2 (en) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Method of marine electrical exploration of oil and gas fields and system of equipment for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006119403A RU2006119403A (en) | 2007-12-27 |
| RU2324956C2 true RU2324956C2 (en) | 2008-05-20 |
Family
ID=39018304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006119403/28A RU2324956C2 (en) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Method of marine electrical exploration of oil and gas fields and system of equipment for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2324956C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010101490A1 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Еmmet" | Method for marine electrical exploration of oil and gas deposits |
| RU2791565C1 (en) * | 2022-04-18 | 2023-03-10 | Евгений Дмитриевич ЛИСИЦЫН | Device for offshore electric probing of deposits of deep-sea polymetallic sulphides and method for its implementation |
-
2006
- 2006-06-15 RU RU2006119403/28A patent/RU2324956C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010101490A1 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Еmmet" | Method for marine electrical exploration of oil and gas deposits |
| US8076942B2 (en) | 2009-03-04 | 2011-12-13 | “Emmet” Jsc | Method for marine electrical survey of oil-and-gas deposits |
| RU2791565C1 (en) * | 2022-04-18 | 2023-03-10 | Евгений Дмитриевич ЛИСИЦЫН | Device for offshore electric probing of deposits of deep-sea polymetallic sulphides and method for its implementation |
| RU2818695C1 (en) * | 2023-10-16 | 2024-05-03 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЕГА" (ООО "ВЕГА") | Methods of marine impedance frequency sounding and marine audio-magnetotelluric sounding and complexes for their implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006119403A (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2375728C2 (en) | Method and device for marine electrical exploration of oil and gas fields | |
| RU2428719C2 (en) | Method of mapping hydrocarbon reservoir and device for realising said method | |
| US7529627B2 (en) | Method of sea electrical survey of oil and gas deposits and apparatus complex for its realization ‘VeSoTEM’ | |
| CA2654442C (en) | Method for acquiring and interpreting seismoelectric and electroseismic data | |
| US7705599B2 (en) | Buoy-based marine electromagnetic signal acquisition system | |
| US7356411B1 (en) | Method for acquiring and interpreting transient electromagnetic measurements | |
| EA022910B1 (en) | Method for conducting electromagnetic survey | |
| WO2010101490A1 (en) | Method for marine electrical exploration of oil and gas deposits | |
| RU2612726C2 (en) | Device for marine electric exploration of oil and gas fields and its implementation | |
| RU53460U1 (en) | RESEARCH COMPLEX FOR MARINE ELECTRIC EXPLORATION OF OIL AND GAS DEPOSITS | |
| RU2639728C1 (en) | Data collection systems for maritime modification with coss and reception module | |
| RU2510052C1 (en) | Hardware system for marine electrical exploration of oil-gas fields and marine electrical exploration method | |
| RU2356070C2 (en) | Method of 3d-sea electrical exploration of oil and gas deposits | |
| MX2011009538A (en) | Method and apparatus for offshore hydrocarbon electromagnetic prospecting based on circulation of magnetic field derivative measurements. | |
| RU48645U1 (en) | RESEARCH COMPLEX "VESOTEM" FOR MARINE ELECTRIC EXPLORATION OF OIL AND GAS DEPOSITS | |
| RU2324956C2 (en) | Method of marine electrical exploration of oil and gas fields and system of equipment for its implementation | |
| RU2328019C1 (en) | Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run | |
| RU2557675C2 (en) | Marine geological exploration method and research complex for its implementation | |
| RU68711U1 (en) | COMPLEX FOR ELECTRIC EXPLORATION OF OIL AND GAS DEPOSITS | |
| MX2008005594A (en) | A method for hydrocarbon reservoir mapping and apparatus for use when performing the method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110616 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120320 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140616 |