BRPI0607813A2 - mÉtodo de processamento de dados para reduzir efeitos de mascaramento de estruturas de resistividade rasa em um levantamento eletromagnÉtico de uma regiço sub-superficial - Google Patents
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Abstract
MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE DADOS PARA REDUZIR EFEITOS DE MASCARAMENTO DE ESTRUTURAS DE RESISTIVIDADE RASA EM UM LEVANTAMENTO ELETROMAGNÉTICO DE UMA REGIçO SUB-SUPERFICIAL. Método para remover efeitos de estruturas de resistividade rasa em dados de Levantamento eletromagnético para produzir um mapa de anomalia de resistividade de baixa freqúência ou, alternativamente, formar imagens de estruturas de resistividade em seus níveis de profundidade corretos. O método envolve solucionar equações de MaxweLl de campo eletromagnético, ou por modelagem para diante ou inversão, e requer pelo menos dois conjuntos de dados de pesquisa, um tomado na freqúência fonte selecionada, para penetrar até uma profundidade alvo, o outro uma freqúência mais alta capaz de penetrar somente ó mentem e profundidades rasas.
Description
"MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE DADOS PARA REDUZIREFEITOS DE MASCARAMENTO DE ESTRUTURAS DERESISTIVIDADE RASA EM UM LEVANTAMENTOELETROMAGNÉTICO DE UMA REGIÃO SUB-SUPERFICIAL"
Este Pedido reivindica o benefício do Pedido de PatenteProvisório US No. 60/659251 depositado em 7 de março de 2005.
CAMPO DA INVENÇÃO
Esta invenção é relativa, geralmente, ao campo de prospecçãogeofísica e, mais particularmente, à prospecção eletromagnética.Especificamente, a invenção é um método para interpretação de dadosreunidos com pesquisas eletromagnéticas de fonte controlada em ambientesfora da costa (onde um transmissor eletromagnético controlado é rebocadoacima de receptores eletromagnéticos fixados no fundo do mar).
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO
Em prospecção eletromagnética de fonte controlada("CSEM"), os campos elétricos e magnéticos medidos pelos receptores sãoentão analisados para determinar a resistividade elétrica das estruturas de terra(formações sub-superficiais) abaixo da superfície ou do fundo do mar, devidoà resistividade, ser conhecido estar relacionada fortemente ao tipo de poro dofluido e saturação. Ver por exemplo a Patente US 6.603.313 de Srnka.
A resistividade elétrica global de reservatórios é muitas vezesaumentada substancialmente quando hidrocarbonetos estão presentes. Oaumento pode ser da ordem de centenas a milhares de pontos percentuais.Contudo, apenas resistividade de formação aumentada, pode não indicarexclusivamente hidrocarbonetos. Por exemplo, carbonatos, produtosvulcânicos, e carvões podem também ser altamente resistivos. Não obstante,correlação espacial de resistividade de formação elevada com armadilhaspotenciais feitas em imagem por meio de sísmica ou de atributos sísmicos,fornecem forte evidência da presença de petróleo ou gás, e informação valiosaquanto suas concentrações.
Pesquisa CSEM recentes mostraram que resistividade rasa naterra pode mascarar as respostas eletromagnéticas de hidrocarbonetosresistivos que são enterrados mais profundamente na terra (um falsonegativo). Inversamente, resistividade rasa pode ser interpretadaincorretamente para indicar a presença de resistividade de reservatório maisprofundo (um falso positivo).
O método convencional de interpretar dados eletromagnéticosmarinhos de fonte controlada é comparar a resposta eletromagnéticaobservada a um experimento de referência selecionado em uma únicafreqüência (tipicamente % hertz. O experimento de referência é admitidorepresentar uma resistividade de fundo, quaisquer diferenças vistas entre osdados observados em outras localizações e os dados de referência sãointerpretados como anomalias de resistividade (S. Ellingsrud e outros, TheLeading Edge 21, 972-982, outubro de 2002). A freqüência é escolhida paraproduzir uma resposta ótima de anomalias de resistividade na profundidadedo reservatório. Infelizmente esta freqüência também é sensível a anomaliasmais rasas e estas anomalias mais rasas podem esconder ou serem enganadaspor anomalias mais profundas.
Por exemplo, a Figura 1 mostra as anomalias de resistividade apartir de um exemplo de pesquisa CSEM onde uma freqüência de lA hertz foiutilizada com uma resistividade de fundo de 1 ohm-m. O experimento dereferencia está localizado a 4 polegadas em uma sinclinal geológica ondenenhuma anomalia de resistividade está presente. Anomalias são definidas emrelação a esta referência. Se a resposta eletromagnética registrada em umreceptor está próxima dos dados registrados no receptor de referencia, umsímbolo triângulo é apresentado na localização do receptor. Um símbolocírculo significa que os dados parecem ligeiramente mais condutores do que areferência, e um símbolo quadrado, que os dados parecem ligeiramente maisresistivos do que a referência. Losango para hexágono até estrela mostram demaneira crescente um comportamento resistivo elevado anômalo em relaçãoao receptor de referencia. O aspecto proeminente 1 no mapa de anomaliacorresponde a uma anomalia de resistividade muito rasa em 6 ohm-m (canalcheio com gás de baixa saturação). Um campo de petróleo mais profundo,porém ainda relativamente raso (anomalia a 40 ohm-m) está visível em 2,porém o campo principal mais profundo 3 está completamente escondido pelasobre-impressão da anomalia arrasa. Observar: na prática real, uma escala decor deveria ser utilizada preferivelmente para apresentar diferenças deresistividade.
É bem conhecido de praticantes da técnica que a profundidadede penetração de dados eletromagnéticos depende da freqüência do sinal. Aamplitude dos dados é atenuada para l/e (e é a base de logaritmos naturais) auma distância 8 = 503(R/f)1/2 onde R é a resistividade em ohm-m, f é afreqüência em hertz e Ô é a profundidade da pele em metros. Dadoseletromagnéticos de alta freqüência são rapidamente atenuados para longe deda fontes e não são sensíveis a anomalias profundas. Dados de baixafreqüência são menos atenuados e podem penetrar mais profundamente. Elessão sensíveis a ambas as estruturas de resistividade rasa e profunda (ver, por exemplo, Keller G.V. and Friscknecht, F.C. Electrical Methods inGeophysical Prospecting, Pergamon Press, 90-196 e 299-353 (1966); Olm,M.C., Electromagnetic Scale Model Study of the Dual, FrequencyDifferencing Technique; M. Sc. Thesis, Colorado School of Mines, PergamonPress, N.Y. (1981); Kaufmann, A.A. and Keller, G.V., Frequency andTransient Soundings, Elsevier, N.Y., XVII-XXI, 213-314, 411-450, 621-678(1983); B.R. Spies, Geophysics 54, 872-888 (1989); Zhdanov, M.S., andKellr, G.V., The Geoelectrical Methods in Geophysical Exploration, Elsevier,N.Y., 347-450, 585-674, 692-701 (1994). Estas fontes são referências padrãopara praticantes de eletromagnetismo, contudo, elas contêm pouco a respeitoda técnica de exploração CSEM em um ambiente marinho, e nenhuma delasensina como determinar os efeitos de estruturas de resistividade elétrica maisrasas nas respostas eletromagnéticas de alvos de resistividade mais profundosem pesquisa CSEM marinha. A presente invenção satisfaz esta necessidade.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em uma configuração a invenção é um método deprocessamento de dados para reduzir efeitos de mascaramento de estruturasde resistividade rasa em um levantamento eletromagnético de uma região sub-superficial que compreende: a) selecionar um primeiro conjunto de dados depesquisa gerados em uma primeira freqüência fonte, dita primeira freqüênciafonte tendo sido selecionada para penetrar somente ditas estruturas deresistividade rasa; b) selecionar um segundo conjunto de dados de pesquisaque corresponde a uma segunda freqüência fonte mais baixa do que ditaprimeira freqüência fonte, revelando com isto estruturas de resistividade quese situam mais profundas que a região sub-superficial bem como ditasestruturas de resistividade rasa; c) calcular a estrutura de resistividade rasasolucionando equações de campo eletromagnético utilizando o conjunto dedados de pesquisa gerados na primeira freqüência fonte; e d) utilizar aestrutura de resistividade rasa calculada e os dados eletromagnéticos dasegunda pesquisa para distinguir resposta rasa de resposta mais profunda.
A etapa (c) pode ser realizada ou por modelagem iterativa paradiante ou por inversão. Algumas configurações nas quais a etapa (c) érealizada por modelagem para diante utilizam as seguintes etapas: a) admitiruma estrutura de resistividade rasa inicial; b) calcular uma respostaeletromagnética teórica para a pesquisa em dita primeira freqüência fonteutilizando equações de campo eletromagnético e a estrutura de resistividaderasa admitida; c) comparar a resposta calculada a dito primeiro conjunto dedados de pesquisa; e, d) ajustar a estrutura da resistividade rasa admitida erepetir e as etapas (b)-(d) como necessário até que a resposta calculadaconcorde com dito primeiro conjunto de dados de pesquisa dentro de umatolerância pré-selecionada. Na abordagem de inversão para a etapa (c), emalgumas configurações a estrutura de resistividade rasa é predita invertendoequações de onda eletromagnética em dita primeira freqüência fonte, parasolucionar para a estrutura de resistividade que corresponde a parâmetros deaquisição e o conjunto de dados eletromagnéticos a partir de dita primeirapesquisa.
Em algumas configurações, a invenção produz um mapa deanomalia bidimensional com efeitos de resistividade rasa removidos oureduzidos. Isto é realizado em algumas configurações por: a) calcular umaresposta eletromagnético teórica para pesquisa em dita segunda freqüênciafonte utilizando equações de campo eletromagnético e a estrutura deresistividade rasa calculada; e b) comparar a resposta eletromagnéticacalculada ao segundo conjunto de dados de pesquisa para removercontribuições para o segundo conjunto de dados de pesquisa provocadas pelaestrutura de resistividade rasa.
Em outras configurações a estrutura de resistividade comouma função de profundidade pode ser gerada, com resolução que depende donúmero e distribuição de freqüências fonte para as quais dados delevantamento eletromagnético são disponíveis. Isto é realizado em algumasconfigurações utilizando a estrutura de resistividade rasa calculada, obtidacomo descrito acima, e uma estrutura de resistividade mais profunda avaliada,e seguindo estas etapas: a) tomar a estrutura de resistividade rasa calculada esuplementar este modelo de resistividade com a estrutura de resistividademais profunda avaliada, para produzir um modelo da resistividade admitidoque cobre regiões rasa e mais profunda; b) calcular uma respostaeletromagnética teórica para pesquisa em dita segunda freqüência fonteutilizando as equações de campo eletromagnético e o modelo de resistividadeadmitido; c) comparar a resposta calculada a dito segundo conjunto de dadosde pesquisa; e, d) ajustar o modelo de resistividade admitido e repetir asetapas (b) - (d) como necessário até que a resposta calculada concorde comdito segundo conjunto de dados de pesquisa dentro de uma tolerância pré-selecionada. Este procedimento fornece um modelo de resistividade com duaszonas de profundidade que correspondem à profundidade de pele de ditasprimeira e segunda freqüências fonte. Mais zonas e melhor resolução podemser alcançadas obtendo dados de pesquisa para freqüências fonte adicionais erepetindo o procedimento.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A presente invenção e suas vantagens serão melhor entendidasfazendo referência à descrição detalhada a seguir e aos desenhos anexos, nosquais:
A Figura 1 ilustra uma anomalia de resistividade profundaescondida por anomalias rasas;
A Figura 2 ilustra as mesmas anomalias de resistividade comona Figura 1 depois de processamento por meio do presente método inovador;
A Figura 3 é um fluxograma que mostra as etapas primárias deuma configuração da presente invenção; e
A Figura 4 é um fluxograma que mostra como inversão podeser utilizada no presente método inovador ao invés de modelagem para diante.
A invenção será descrita em conexão com suas configuraçõespreferenciais. Contudo, na extensão que a descrição detalhada a seguir éespecífica para uma configuração particular, ou uma utilização particular dainvenção, esta tem a intenção de ser apenas ilustrativa e não deve serconstruída como limitando o escopo da invenção. Ao contrário, tem aintenção de cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes quepossam estar incluídos dentro do espírito e escopo da invenção, como definidapelas reivindicações anexas.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONFIGURAÇÕES PREFERENCIAISA presente invenção apresenta um método para interpretardados eletromagnéticos em diferentes freqüências, em uma maneira emcascata. Ela utiliza seqüencialmente uma faixa de freqüências para determinaros efeitos de estruturas de resistividade elétrica mais rasa sobre as respostas eletromagnéticas de alvos de resistividade mais profunda em pesquisa CSEMmarinha. Ela reduz a não exclusividade da solução e aumentar adiscriminação de anomalias de resistividade em diferentes profundidades. Elapode ser aplicada ao mesmo tempo através de modelagem para diante (umaconfiguração mostrada na Figura 3) e através de inversão (uma configuração mostrada na Figura 4).
Dados de alta freqüência (tipicamente mais elevados do que1,5 hertz) são bastante sensíveis à estrutura de resistividade rasa. (Devido aoefeito pele, a radiação de alta freqüência não pode penetrar além deprofundidades rasas). Fazendo referência ao fluxograma da Figura 3, corposresistivos rasos potenciais podem ser mapeados 302 a partir dos dadossísmicos 301 ou, falhando isto, diretamente dos dados eletromagnéticos (nãomostrado na Figura 3). A estrutura de resistividade rasa inicial pode ser obtidade interpretação de dados sísmicos associando a estrutura de resistividadecom estrutura geológica identificada a partir de reflexão sísmica, refração, ou dados de transmissão, e então utilizando um ou mais métodos bemconhecidos, tais como correlação de impedância sísmica para resistividadeelétrica, para avaliar os valores de resistividade na estrutura identificada deforma sísmica. Alternativamente, a resistividade rasa inicial é suposta, oupode ser avaliada de dados de registro do poço, se disponíveis. A resposta eletromagnética do modelo 302 (resistividade de fundo (fundamental) eanomalias resistivas rasas são geradas 303 através de tais códigos desimulação 1D, 2D ou 3D (a Figura 3 mostra 3D) como os produtos desoftware desenvolvidos por Consortium for Electromagnetism Modeling andInversion (CEMI, University of Utah) ou Sandia National Laboratories(Newman G.A., Alumbaugh D.L., Three Dimensinal ElectromagneticModeling and Inversion on Massively Parallel Computers, Sandia ReportSAND96-0582 Sandia National Laboratories (1996)). Essencialmente, estastécnicas configuradas em programas de computador ou módulos parautilidade prática tomam informação de entrada na forma de posição de fonte,forma de onda de fonte, localizações de receptores e resistividade elétricacomo uma função de localização na região subterrânea que é pesquisada, esolucionam equações de Maxwell para produzir os campos resultantes elétricoe magnético (algumas vezes referidos como a resposta eletromagnética) naslocalizações de receptor para cada posição de fonte. Na~obstante cálculossofisticados, a pessoa de talento na técnica não precisará mais de guia quantoa acessar dispositivo para realizá-los. Os dados de alta freqüência simuladossão comparados 305 aos dados eletromagnéticos de alta freqüênciaobservados 304 (dados reais). A resistividade rasa no modelo 302 pode entãoser diminuída ou aumentada para se ajustar melhor aos dados reais. A malha302 até 305 é repetida até que concordância satisfatória seja alcançada entreos dados simulados e os reais. Para reduzir a não exclusividade da solução épreferível utilizar tantos dados quanto possíveis; campos elétricos emagnéticos de dados em linha (os receptores são muito próximos da linha dereboque do transmissor) e dados fora de linha (os receptores estão fora dalinha de reboque do transmissor).
Uma vez que uma boa concordância 305 seja alcançada entredados simulados e reais em alta freqüência, o modelo da resistividadecorrespondente 306 é simulado no próximo conjunto de baixas freqüências.
De acordo com a presente invenção esta simulação 307 produz os dadoseletromagnéticos de referência para comparar aos dados reais de baixafreqüência 308. Qualquer discrepância corresponde a uma anomalia deresistividade verdadeira mais profunda, isto é, algo que não pode serexplicado pela geologia rasa e pode ser plotada em um mapa de anomalia 309tal como a Figura 2. O mapeamento de anomalia 309 na baixa freqüência éentão significativo. A Figura 2 mostra os dados da Figura 1 depois que opresente método inovador foi aplicado, isto é, depois que a contribuição rasacalculada foi removida dos dados eletromagnéticos observados. O mapa deanomalia da Figura 2 mostra a extensão dos campos de petróleo maisprofundos 3 (agora evidenciados pelo símbolos de hexágono e losango,enquanto a impressão da anomalia não econômica, mais rasa, um foiremovida. O campo de petróleo de profundidade intermediária 2 (ele é muitoprofundo para ser considerado como uma anomalia rasa, e não está incluído no modelo 306) está ainda visível. Este processo de ajustar a resistividaderasa primeiro e simular o resultado em baixa freqüência para interpretar osdados reais de baixa freqüência, melhora de maneira dramática o mapeamentode anomalias mais profundas comparado ao que poderia ser obtido omitindo amalha 302 até 305, e simplesmente observando a informação de baixa freqüência (Figura 1, a maneira convencional de interpretar dadoseletromagnéticos).
Em ambas, na Figura 1 e Figura 2, os dados de amplitude embaixa freqüência são escalonados pelos dados de referência. Talescalonamento é como o efeito de mascaramento da anomalia rasa 1 é removido na configuração particular da invenção que produziu o mapa deanomalia da Figura 2. Nesta configuração o escalonamento foi realizadodividindo a amplitude observada 308 em uma dada localização x, y pelaamplitude 307 simulada na mesma localização. Ao invés de simples divisão,outras maneiras de escalonar a referência serão óbvias para a pessoa versada na técnica. Na abordagem convencional da Figura 1 a amplitude de referênciapela qual os dados medidos foram divididos para escaloná-los foi a mediçãotomada em uma única localização, isto é, o sinal de referência admitido serum fundamento constante e não dependente de posição. Assim, em ambos osdesenhos os números representados pelos diferentes símbolos são númerosadimensionais. Se uma escala de cor tivesse que ser utilizada ao invés dediferentes círculos para representar resistividade nas Figuras 1 e 2, vermelhoseria selecionado para indicar que os dados reais são muito mais resistivos doque a referência. Uma pessoa versada em trabalho CSEM irá entender comodeterminar se dados medidos indicam mais ou menos resistência do que areferência correspondente. Em essência, mais sinal implica em menosatenuação, que corresponde a mais resistência. Amarelo poderia indicar maisresistivo do que a referência, porém menos do que o vermelho. Azul poderiaindicar menos resistência que a referência. Por exemplo, a área na vizinhançade um domo de sal com segmentos saturados de salmoura poderia se mostrarazul. Branco poderia ser selecionado para indicar que a relação de amplitudemedida para a amplitude de referência é aproximadamente unitária, isto é, osdados observados são os mesmos que os dados de referência e não háanomalia de resistividade. Outras cores poderiam completar a faixa deamplitudes resistivas como poderia ser indicado na escala de cor dosdesenhos. A mesma calibração foi utilizada para escala de resistividade emambas as Figuras 1 e 2, embora isto não implique que determinaçõesquantitativas deveriam ser feitas da Figura 2. A estrutura rasa 1 parcialmentese sobrepõe com a estrutura mais profunda 2 na vista do mapa (a estrutura 2 émais profunda). Cada estrutura é resistiva e mostra símbolos hexágonosutilizando a referência da Figura 1. Porém na Figura 1 a anomalia(hexágonos) na área comum é ao mesmo tempo devida à estrutura rasa 1 e àestrutura mais profunda 2. Na Figura 2 a contribuição dos resistores rasos(isto é, a estrutura 1) foi removida, a anomalia restante sendo devida àresistores mais profundos. A anomalia é ainda apresentada em hexágonos,uma vez que a estrutura 2 é muito resistiva (muito mais resistiva do que aestrutura 1).
A Figura 2, contudo, é apenas um mapa bidimensional. Pode-se concluir comparando a Figura 2 com a Figura 1 que o corpo resistivo 3 sesitua mais profundo do que o corpo resistivo 1, porém a Figura 2 não predizquão profunda é a anomalia 3. Na Figura 2 o campo de petróleo 3 parecemenor do que o campo 2, embora na realidade ele seja muito maior. Por queele está mais profundo, sua resposta eletromagnética é menor. O presentemétodo inovador pode ir além do mapeamento de anomalia 309 que produzum mapa tal como a Figura 2, e avaliar a extensão, a profundidade e amagnitude da resistividade nas anomalias profundas, isto é, pode-se avaliarum volume 3D completo da resistividade que explica os dados realmenteobservados em todas as freqüências. Interpretação sísmica mais profunda 310pode ser utilizada para construir a geometria dos corpos de resistividade maisprofunda 311 em uma maneira similar àquela descrita em conexão com asetapas 301 e 302 (a estrutura de resistividade rasa 306 é o resultado da análiseiterativa de alta freqüência). A resistividade inicial nas anomalias de potencialprofundo podem geralmente ser admitidas a partir do controle de poçoregional, porém a informação de poço não é necessária. Os dados de baixafreqüência simulados 312 são comparados 313 com os dados de baixafreqüência observados 308. Os valores de resistividade profunda são entãoajustados para melhor se ajustarem aos dados reais. A malha 311 até 313 érepetida até que uma boa concordância seja alcançada entre os dadossimulados e os reais. A estrutura de resistividade final 314 é então uma boaexplicação dos dados observados.
Se freqüências fonte muito baixas estão disponíveis, oprocesso pode ser repetido para freqüências progressivamente mais baixas ealvos mais profundos, porém um processo de 2 etapas é geralmente suficienteconsiderando a largura de banda de freqüência estreita das presentes formasde onda fonte CSEM. Este processo se assemelha às abordagens de retiradade camada em sismologia e gravimetria, porém a física e as equações decontrole são completamente diferentes.
A abordagem de modelagem de continuação para baixodescrita acima (modelagem para adiante e comparação de dados simulados ereais) que é realizada por um intérprete humano - ver etapas 305 e 313) é umprocesso iterativo consumidor de tempo. Ele pode ser completamenteautomatizado através de inversão 1D, 2D ou 3D. Basicamente as análises detentativa e erro de malhas 302-305 e 311-313 (Figura 3) são feitasautomaticamente. Para códigos de inversão ver, por exemplo, Newman G.A.,Alumbaugh D.L., Three Dimensinal Electromagnetic Modeling and Inversionon Massively Parallel Computers, Sandia Report SAND96-0582 SandiaNational Laboratories (1996). Para reduzir a não exclusividade da solução érecomendado utilizar tanta informação quanto possível (campos elétricos emagnéticos, receptores próximos à linha de transmissor e receptores afastadosda linha de transmissor). Como com modelagem para adiante, a inversão podeser feita em uma, duas ou três dimensões; o fluxograma da Figura 4 indicainversão 3D, a qual fornece os melhores resultados, porém é maisconsumidora de tempo e cara.
Os dados de alta freqüência reais 401 são invertidos primeiro402 para avaliar a estrutura de resistividade rasa 403 (usualmente até 2 ou 3vezes para baixo da profundidade de pele dos dados de alta freqüência osmais baixos). Alguém de talento na técnica irá reconhecer que a técnica deinversão 402 que está configurada em um programa de software, ou módulopara utilidade prática, soluciona o problema inverso daquele solucionado pelomódulo de modelagem para adiante ou programa da etapa 303. Em outraspalavras, ele soluciona para as variáveis de entrada a estrutura de resistividade303 em termos das quantidades de saída (componentes de campo elétrico emagnético como uma função de localização).
O modelo de resistividade rasa resultante 403 é então utilizadocomo modelo de partida ou restrição para inversão dos dados de baixafreqüência 404. A inversão de baixa freqüência 405 é realizada em uma janelamais profunda do que a inversão de alta freqüência (isto é, a estrutura rasa403 não é deixada mudar), embora alguma superposição possa ser preferível(tipicamente metade até uma profundidade de pele e na mais baixa altafreqüência). O resultado da inversão é um modelo de resistividade 3D 406que pode mostrar alguma rugosidade não geológica no limite entre as janelasde inversão. Opcionalmente, pode-se correr uma inversão final 407 comambos, os dados de alta freqüência 401 e os dados de baixa freqüência 404,para assegurar que o modelo de resistividade final 408 é consistente comtodos os dados. Uma vez que o modelo de partida 406 deveria estar próximoda solução final, esta etapa final é usualmente rápida. A pessoa versada natécnica irá entender que as inversões 402, 405 e 407 devem ser realizadas pormétodos numéricos, isto é, tentativa e erro. Assim, uma primeira boa primeirasuposição na resposta acelera o processo. Contudo, um ponto chave é que asmalhas interativas realizadas pelo algoritmo de inversão (não indicado naFigura 4) podem ser realizadas de maneira satisfatória sem intervençãohumana, que não é o caso com as etapas 305 e 313 de ajustamentosubseqüente da estrutura de resistividade na configuração de modelagem paradiante da presente invenção. Para finalidades de simplicidade de explicação, ométodo inovador foi descrito para a configuração na qual dois conjuntos defreqüência são utilizados, um conjunto de dados de freqüência mais baixa eum conjunto de dados de freqüência mais alta. Contudo, se o espectro defreqüência registrado é amplo o suficiente, a malha de inversão 404 - 406pode correr novamente em freqüências ainda mais baixas. O espectro defreqüência mais amplo que pode ser obtido é preferivelmente para reduzir anão exclusividade da imagem de profundidade de resistividade invertida.Tipicamente uma forma de onda de fonte CSEM terá uma largura de banda decerca de uma década, isto é, o componente de freqüência o mais elevado (emsua de composição de Fourier) que tem amplitude significativa associada teráuma freqüência de cerca de 10 vezes a freqüência do componente defreqüência a mais baixa. Para obter uma largura de banda mais larga (maisrica em freqüências mais baixas ou mais altas) com as fontes existentes, apesquisa deve ser repetida diversas vezes com diferentes formas de onda.Economia é um fator limitativo quanto a quantas vezes a pesquisa pode serrepetida para objetivar diferentes intervalos de profundidade.
A descrição precedente é orientada para configuraçõesparticulares da presente invenção para a finalidade de ilustrá-la. Será evidente,contudo, para alguém versado na técnica, que diversas modificações evariações às configurações aqui descritas são possíveis. Todas taismodificações e variações têm intenção de estarem dentro do escopo dapresente invenção como definida pelas reivindicações anexas.
Claims (13)
1. Método de processamento de dados para reduzir efeitos demascaramento de estruturas de resistividade rasa em um levantamentoeletromagnético de uma região sub-superficial, caracterizado pelo fato de quecompreende:a) selecionar um primeiro conjunto de dados de pesquisagerados em uma primeira freqüência fonte, dita primeira freqüência fontetendo sido selecionada para penetrar somente ditas estruturas de resistividaderasa;b) selecionar um segundo conjunto de dados de pesquisa quecorresponde a uma segunda freqüência fonte mais baixa do que dita primeirafreqüência fonte, revelando com isto estruturas de resistividade que se situammais profundas que a região sub-superficial bem como ditas estruturas deresistividade rasa;c) calcular a estrutura de resistividade rasa solucionandoequações de campo eletromagnético utilizando o conjunto de dados depesquisa gerados na primeira freqüência fonte; ed) utilizar a estrutura de resistividade rasa calculada e os dadoseletromagnéticos da segunda pesquisa para distinguir resposta rasa deresposta mais profunda.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a estrutura de resistividade rasa é predita mediantea) admitir uma estrutura de resistividade rasa inicial;b) calcular uma resposta eletromagnética teórica para apesquisa em dita primeira freqüência fonte utilizando equações de campoeletromagnético e a estrutura de resistividade rasa admitida;c) comparar a resposta calculada a dito primeiro conjunto dedados de pesquisa; e,d) ajustar a estrutura da resistividade rasa admitida e repetir eas etapas (b)-(d) como necessário até que a resposta calculada concorde comdito primeiro conjunto de dados de pesquisa dentro de uma tolerância pré-selecionada.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a resposta rasa é distinguida da resposta mais profunda por meiode:a) calcular uma resposta eletromagnética teórica para pesquisaem dita segunda freqüência fonte utilizando equações de campoeletromagnético e a estrutura de resistividade rasa calculada; eb) comparar a resposta eletromagnética calculada ao segundoconjunto de dados de pesquisa para remover contribuições para o segundoconjunto de dados de pesquisa provocadas pela estrutura de resistividade rasa.
4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a estrutura da resistividade rasa inicial é obtida a partir deinterpretação de dados sísmicos associando dita estrutura de resistividade comestrutura geológica identificada de reflexão sísmica, refração ou transmissãode dados, e então avaliando valores de resistividade na estrutura identificadade maneira sísmica correlacionando a impedância sísmica.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a estrutura da resistividade rasa é predita invertendo equações deonda eletromagnética em dita primeira freqüência fonte para solucionar paraestrutura de resistividade que corresponde a parâmetros de aquisição e adados eletromagnéticos estabelecidos de dita primeira pesquisa.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende ainda calcular uma estrutura de resistividadedependente de profundidade para dita região sub-superficial de dita estruturade resistividade rasa calculada, e uma estrutura de resistividade mais profundaavaliada; dita estrutura de resistividade dependente de profundidade contendopelo menos duas zonas de profundidade que correspondem à profundidade depele de ditas primeira e segunda freqüências fonte.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que dito calcular da estrutura de resistividade dependente deprofundidade compreende:a) tomar a estrutura de resistividade rasa calculada esuplementar este modelo de resistividade com a estrutura de resistividademais profunda avaliada, para produzir um modelo da resistividade admitidoque cobre regiões rasa e mais profunda;b) calcular uma resposta eletromagnética teórica para pesquisaem dita segunda freqüência fonte utilizando as equações de campoeletromagnético e o modelo de resistividade admitido;c) comparar a resposta calculada a dito segundo conjunto dedados de pesquisa; e,d) ajustar o modelo de resistividade admitido e repetir asetapas (b) - (d) como necessário até que a resposta calculada concorde comdito segundo conjunto de dados de pesquisa dentro de uma tolerância pré-selecionada.
8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que a estrutura da resistividade mais profunda avaliada é obtida apartir de interpretação de dados sísmicos associando dita estrutura deresistividade com estrutura geológica identificada de reflexão sísmica,refração ou dados de transmissão, e então avaliando valores de resistividadena estrutura identificada de maneira sísmica correlacionando à impedânciasísmica.
9. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que a estrutura de resistividade dependente de profundidade écalculada invertendo equações de onda eletromagnética em dita segundafreqüência fonte para solucionar para estrutura de resistividade quecorresponde a parâmetros de aquisição e ao conjunto de dadoseletromagnético para dita segunda pesquisa.
10. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que compreende ainda selecionar um terceiro conjunto de dadosde pesquisa que corresponde a uma terceira freqüência fonte, e adicionar umaterceira zona de profundidade a dita estrutura de resistividade dependente deprofundidade calculada, melhorando com isto a resolução de profundidade deestruturas de resistividade sub-superficial.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que compreende ainda repetir o processo descrito para adicionarpelo menos uma zona de profundidade adicional.
12. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que as contribuições da estrutura de resistividade rasa sãoremovidas do segundo conjunto de dados de pesquisa utilizando a respostaeletromagnética rasa calculada para escalonar o segundo conjunto de dados depesquisa posição por posição.
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o conjunto de dados escalonados da segunda pesquisa sãoplotados contra posição lateral em um mapa que utiliza uma escala de corpara representar os dados escalonados
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