DK177603B1 - Elektromagnetisk marin efterforskning efter carbonhydrider på lavt vand - Google Patents
Elektromagnetisk marin efterforskning efter carbonhydrider på lavt vand Download PDFInfo
- Publication number
- DK177603B1 DK177603B1 DKPA200701036A DKPA200701036A DK177603B1 DK 177603 B1 DK177603 B1 DK 177603B1 DK PA200701036 A DKPA200701036 A DK PA200701036A DK PA200701036 A DKPA200701036 A DK PA200701036A DK 177603 B1 DK177603 B1 DK 177603B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- sea
- signals
- transmitter
- signal
- receivers
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 51
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 2
- 238000005404 magnetometry Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000282327 Felis silvestris Species 0.000 description 1
- 241000053451 Silis Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- ZACLXWTWERGCLX-MDUHGFIHSA-N dom-1 Chemical compound O([C@@H]1C=C(C([C@@H](O)[C@@]11CO)=O)C)[C@@H]2[C@H](O)C[C@@]1(C)C2=C ZACLXWTWERGCLX-MDUHGFIHSA-N 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/083—Controlled source electromagnetic [CSEM] surveying
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/12—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/15—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
- G01V3/17—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat operating with electromagnetic waves
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
En fremgangsmåde til at bestemme de elektriske egenskaber af en submarin olie-fluidumbærende formation (1) under geologiske lag (2) af overjord med en tykkelse (s) under en havbund (3) af et hav (4), hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: * at anbringe en eller flere senderantenner (9) i havet (4) og at anbringe en eller flere elektromagnetiske modtagere (8) i havet (4), * hvilket hav har en lav havdybde (d) på 50 - 350 meter; * at anvende senderantennen (9), der transmitterer elektromagnetiske signaler (10) med en eller flere pulser (11) med en frekvens, der er en meget lav frekvens, på mellem 0,01 Hz og 0,10 Hz; * at anvende modtagerantennerne (8) med en for- skydning i forhold til senderen (9) til at modtage propagerede elektromagnetiske signaler (12) som følge af de udsendte elektromagnetiske signaler (10);* at analysere en eller flere komponenter af de modtagne signaler (12) fra modtagere (8) med forskydninger mellem ca.1 km to 12 km, for at se hvorvidt disse signaler er væsentligt forskellige fra et tilsvarende signal, som ville fremkomme fra en vandbærende formation (1), som indikation på en olie-fluidumbærende formation (1).
Description
DK 177603 B1
Elektromagnetisk marin efterforskning efter carbonhydrider på lavt vand 5 Opfindelsens tekniske område
Den foreliggende opfindelse angår marin geofysik, hvor der anvendes elektromagnetisk detektering af begravede geologiske formationer. Opfindelsen er særligt egnet til anvendelse til at bestemme, hvorvidt et prospektivt oliere-10 servoir angivet i seismologi er oliebærende, og det ønskes ligeledes at bestemme den vandrette udstrækning af oliereservoiret, og at bestemme området for nogle af de elektriske egenskaber af oliereservoiret. Dybden, udstrækningen og især de elektriske egenskaber kan tilvejebringe vigtig information om, hvorvidt et volumen af olie i reservoiret kan skelnes fra allesteds-15 nærværende porevand, som er almindeligt forekommende i de fleste porøse undervandsklipper.
Mere specifikt angår opfindelsen en fremgangsmåde til at generere elektriske signaler med meget lang bølgelængde under havet og detektere elektromag-20 netiske bølger under havet, hvoraf nogle af bølgerne er passeret nedad, langs og opad gennem geologiske lag under havet, som angivet på fig. 1a. Sådanne elektromagnetiske bølger med meget lang bølgelængde til anvendelse i forbindelse med den foreliggende opfindelse ligner radiobølger, men har meget længere bølgelængde. Elektromagnetiske bølger bliver dæmpet 25 ganske voldsomt i havet og i jorden som følge af klippers elektriske modstand som svar på et højere eller lavere indhold af salt i vandet. Dæmpningen er størst for højere frekvenser. Men givet en stærk elektromagnetisk kilde og en meget følsom modtager og under anvendelse af en lav frekvens, vil et signal, der er passeret gennem havvand og jorden, kunne detekteres ved 30 modtageren. Generelt vil sedimentære lag kunne danne et lag overjord over et dybt begravet, porøst, geologisk lag, som udgør et prospektivt oliereser- 2 DK 177603 B1 voir. Nogle af de elektromagnetiske bølger er blevet reflekteret af det pro-spektive oliereservoir, og nogle af bølgerne kan være blevet brudt langs det prospektive oliereservoir. En lille andel af den reflekterede eller brudte elektromagnetiske energi vil nå tilbage til havbunden i form af elektromagnetiske 5 bølger og være målbare med elektromagnetiske antenner.
Opfindelsens baggrund
Der kan anvendes adskillige geofysiske og direkte fremgangsmåder til at de-10 tektere forekomsten af et oliereservoir. De anvendte fremgangsmåder kan anvendes i forskellige sekvenser, alt efter hvilken mængde viden, der er opnået i forudgående eksplorationstrin. Magnetometri vil kunne bruges til at bestemme og kortlægge dybder til klippegrunden under et sedimentært bassin og kan måles hurtigt og billigt. Tyngdemålinger kan aftegne vulkanske 15 beholdninger og bundområder (GB: silis), som vil have en positiv tyngde-anormalitet, og salthorsttræk vil udvise en negativ anormalitet i tyngdeprofiler og -kort. Et oliereservoir vil kunne udvise negativ tyngdeanormalitet som følge af, at oliefluiderne har mindre massefylde end det vand, de forskyder, men sådanne træk er sædvanligvis ikke tilstrækkeligt omfattende til at kunne 20 detekteres direkte, men kan udgøre en betydeligt målbar forskel under produktion af feltet. Tyngdemålinger er også rimeligt hurtige at opnå, men er noget mere tidskrævende sammenlignet med magnetometri.
* Elektromagnetisk olieefterforskning anvender elektromagnetiske signaler 25 af en tilstrækkelig bølgelængde til at gennemtrænge de geologiske lag under havet. Detektering af de elektromagnetiske bølger kan finde sted enten ved havbunden eller i havvandet. Sådan elektromagnetisk efterforskning kan anvendes til at aftegne visse geologiske lag med højere eller lavere resistivitet end deres omgivende geologiske formationer. En senderantenne anvendes i 30 havet til at transmittere elektromagnetiske bølger, der propagerer gennem havet og de geologiske formationer. En lille andel af brudt eller reflekteret 3 DK 177603 B1 elektromagnetisk energi vil nå tilbage til havbunden og kunne detekteres. De detekterede signaler analyseres for at indikere oliebærende formationer. Fig.
1a angiver sådan elektromagnetisk efterforskning.
5 * Seismisk efterforskning anvender lavfrekvente lydbølger fra en seismisk kild, hvor bølgerne propagerer gennem havet og jorden til en seismisk modtager. Hastigheden af seismiske bølger afhænger af massefylden og andre mekaniske egenskaber af de klipper, de propagerer igennem, og bølgens propageringsmåde, enten som kompressions- eller ”p”-bølger med partikel-10 bevægelse langs linien for propagering af seismisk energi, eller som tværgående, forskudt eller ”s”-bølge, hvor partikelbevægelsen er normal til linien for propagering af seismisk energi. Marin seismologi forudsætter en dedikeret seismisk kilde og et højt-følsomt array af seismiske modtagere, sædvanligvis i form af en eller flere bugserede seismiske streamere med hydrofoner eller 15 havbundskabler med hydrofoner og geofoner, og er en langt mere tidskrævende og dyr proces end tyngdeprocessen. Marin seismologi kan tilvejebringe seismiske reflektionsprofiler med høj opløsning, som kan behandles, så de viser udsnit af geologiske strukturer, som angiver potentielt oliebærende oliefælder, såsom en porøs sandformation i en antiform og dækket af et 20 uigennemtrængeligt sedimentært lag, eller en porøs sandformation, som er lodret forskudt ved en forkastning. Sådant aftegnede, potentielt oliebærende formationer kan imidlertid sjældent skelnes på basis af deres seismiske hastigheder, fordi massefylden og dermed den seismiske hastighed af en oliebærende formation kun er en smule mindre end den seismiske hastighed af 25 samme formation, som er vandfyldt. Når man imidlertid har fundet en potentielt oliebærende formation i de seismiske profiler, kan der anvendes elektromagnetisk efterforskning til at bestemme visse elektriske egenskaber af formationen, som kunne indikere forekomst af vand eller olie som beskrevet nedenfor.
30 4 DK 177603 B1 * Boring er den ultimative og dyreste fremgangsmåde at tilvejebringe information på om et prospektivt reservoir. Baseret på tyngde, elektromagnetisk og seismisk udforskning og generel geologisk information foretages der en vurdering af det potentielle felt. Positionerne af den første udforskning eller 5 ”wildcat”-hullerne bestemmes og bores, når nogle eller samtlige af ovenstående mindre dyre fremgangsmåder, såsom tyngde og seismologi, angiver forekomst af et oliereservoir. Hvis der så opnås positive resultater, bores der produktionsbrønde. For at finde en rimelig indikation af den vandrette udstrækning af et reservoir, kan der bores de såkaldte vurderings- eller af-10 grænsningsbrønde.
Angivelse af problem og kendt teknik inden for området
Det er et stort praktisk problem indenfor marin elektromagnetisk geofysik at 15 havet er ledende med en ledningsevne på ca. 0,3 Ohm-meter som følge af sin saltholdighed. Ledningsevnen medfører betydelig signaldæmpning, efterhånden som de elektromagnetiske bølger propagerer gennem det ledende saltvand. Ligeledes er en stor andel af klipperne fra havbunden og ned gennem hele overjorden mere eller mindre ledende med en ledningsevne, som 20 kan variere fra 0,3 for generelt havvandsvåde, ikke-konsoliderede, porøse havbundssedimenter, til 10 Ohm-meter for mere konsoliderede sedimenter, der indeholder mindre salt og mindre ionmobilitet. Imidlertid er de elektriske egenskaber af en oliebærende klippe væsentligt forskellige fra en saltvandsbærende klippe. En oliebærende sandsten kan have en ledningsevne på ca.
25 20-300 Ohm-meter. På dybt vand har Ellingsrud et al. i US patent Nr.
6717411 anvendt en sender i form af et bugseret, vandret anbragt dipole-lektrodepar med 100 - 1000 adskillelse og som bruger en 1 Hz vekselstrøm. Bølgelængden / af transmissionen angives at ligge inden for området 0,1 s <= I <= 5s og mere fortrinsvis 30 0,5s <= / <= 2s 5 DK 177603 B1 hvor / angiver bølgelængden af transmissionen gennem overjorden med tykkelse s. I det beskrevne eksempel er tykkelsen s 800 m, hvilket indikerer 80 m <= / <= 4000 m og mere fortrinsvis 400 m <= / <= 1600 m, 5
Havdybden er i Ellungsruds eksempel 1000 m og resistiviteten af overjorden er 0,7 Ohm-meter. For bølgelængder gennem overjorden angives fortrinsvis 80 m <= / <= 4000 m og mere fortrinsvis 400 m <= / <= 1600 m, hvilket angiver frekvensområder på 10 1100 Hz <= / <= 0,44 Hz, mere fortrinsvis 44 Hz <= / <= 2,7 Hz.
De af Ellingsrud angivne foretrukne bølgelængder svarer ikke til det angivne transmissionsfrekvensområde: 15 1 kHz <= / <= 0,01 Hz, mere fortrinsvis 20 Hz <= /<= 0,1 Hz., f.eks.
1Hz.
Den i Ellingsruds eksempel faktisk anvendte frekvens er 1 Hz, hvilket giver 20 en faktisk bølgelængde på 421 m, hvis resistiviteten af overjorden er 0,7 Ohm-meter.
Når senderantennen bugseres hen i nærheden af havbunden ved en havdybde på 1000 m som i Ellingsruds eksempel, giver luftbølgen ingen proble-25 mer af betydning som følge af havvandets ledningsevne. Den havdybde, som er relevant for den foreliggende opfindelse, kan være mellem ca. 50 og ca.
350 meter, hvilket er langt mere lavvandet end i ovenstående US patent. Dybden kan endda være så lav som 20 meter eller endog 10 meter. Luftbølgen menes at være et betydeligt problem, når der anvendes en frekvens på 30 ca. 0,5 Hz, jævnfør fig. 4F, hvor der er en betydelig afgivelse i den normaliserede kurve for et oliebærende reservoir, når der udføres målinger ved en 6 DK 177603 B1 vanddybde på 128 m. Tykkelsen af overjorden kan være mellem 500 og 3000 meter i forbindelse med den foreliggende opfindelse. Man kunne også overveje at anvende den foreliggende fremgangsmåde til at efterprøve forekomsten af lavvandet gas, såsom methan eller såkaldte gashydrater, der fin-5 des under anvendelse af lavvandsseismologi ved dybder, som er lavere end 500 meter. Sådanne gashydrater kan angives i lavvandsseismologi, idet deres seismiske refleksionskontur mere eller mindre følger konturen af havbunden, men kan efterprøves under anvendelse af elektromagnetiske fremgangsmåder til angivelse af en højere resistivitet.
10
Det er en ulempe ved den kendte teknik, at der anvendes sinusbølgepulser, hvor bølgen er en kontinuert bølge, som er vanskelig at opretholde, når den frembringes i marine elektriske generatorer, som i praksis skal kortsluttes mere eller mindre gennem senderantenner i havet. En mere enkel signalkilde 15 tilstræbes med den foreliggende opfindelse.
WO 03/048812 beskriver anvendelsen af en eller flere transmitterende og en eller flere modtagende antenner nedsænket i havet. Det er en ulempe ved denne teknik, at det er nødvendigt, at der foretages to ortoganale sejladser.
20 Desuden er det en ulempe, at teknikken ikke tillader at skelne mellem olieflu-idumbærende og vandbærende dele af et dybt begravet geologisk lag ved en lav vanddybde.
Kort beskrivelse af opfindelsen 25
En løsning på nogle af ovenstående problemer er en fremgangsmåde til at bestemme elektriske egenskaber af en submarin oliefluidumbærende formation under overliggende geologiske lag af en tykkelse s under en havbund af et hav, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: 30 7 DK 177603 B1 * at anbringe en eller flere senderantenner i havet og at anbringe en eller flere elektromagnetiske modtagere i havet, hvilket hav har en lav havdybde på ca. 50 til ca. 350 meter; * at anvende senderantennen, der sender elektromagnetiske signaler med en 5 eller flere pulser med en frekvens, der er en meget lav frekvens, på mellem ca. 0,01 Hz og ca. 0,10 Hz; * at anvende modtagerantennerne med en forskydning i forhold til senderen for at modtage propagerede elektromagnetiske signaler som følge af de udsendte elektromagnetiske signaler 10 * at analysere en eller flere komponenter af de modtagne signaler fra modta gere med forskydninger mellem ca. 1 km to 12 km, for at se hvorvidt disse signaler er væsentligt forskellige fra et tilsvarende signal, som ville fremkomme fra en vandbærende formation, som indikation på en olie-fluidumbærende formation.
15
Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen udsendes der et firkant-impulssignal med frekvensen f=0,01 Hz til 1,10 Hz, fortrinsvis ca. 0,02 Hz, hvilket firkantimpulssignal har mindst en harmonisk komponent på 3*f, som er detekterbar ved forskydningen.
20
Yderligere foretrukne udførelsesformer for opfindelserne defineres i underkravene.
Kort beskrivelse af tegningen 25
Opfindelsen beskrives i den tilhørende tegning, som udelukkende tjener som illustration. Tegningen skal ikke opfattes som værende begrænsende for opfindelsens omfang, der udelukkende begrænses af de tilhørende patentkrav.
30 På fig. 1 vises en tænkt geologisk sektion af en sedimentær formation, der udgør et oliereservoir, og som har en overjord på mellem ca. 500 m og 3000 8 DK 177603 B1 m og en vanddybde på ca. 50 ti! 350 m. Dybden kan endog være så lav som 20 eller 10 meter. Et skib bugserer en marin, elektromagnetisk, vandret anbragt signalkilde. Det indgående ben kaldes den ’’indbugserende” del af kurven, hvor senderen nærmer sig modtageren, og det udgående ben kaldes 5 tilsvarende ’’udbugserende”. Både reflekterede og brudte elektromagnetiske signalbaner vises mellem senderen og modtageren. Ligeledes angives i fig.
1a en vandret komponent af det modtagne felt, vist i logaritmisk skala. I det nære felt kan strømstyrken være meget stærk, så det anbefales at bugsere senderen ca. 50 til 70 m over modtagerne ved havbunden, ellers kan modta-10 gerne blive beskadiget af det stærke elektromagnetiske felt, når senderen passerer gennem havet over modtageren.
Fig. 1b er en enkel illustration af magnetfeltet som målt over en enkelt modtager ifølge den på fig. 1 viste feltopstilling. Der indsættes en enkelt modtager 15 med antenner på figuren ved nul forskydning.
Fig. 2 viser den vandrette komponent af amplituden af et signal, der modtages ved en station ved havbunden fra en bugseret elektromagnetisk sender der sender en AC strøm i havet. Den udsendte frekvens er 0,25 Hz. Signalet 20 normaliseres med hensyn til styrken af senderkilden: (V/m)/(Am)=V/Am2, og er en kilde-normaliseret amplitude, som ofte kaldes "magnitude”.
Fig. 3 illustrerer normaliserede kurver, hvori en signalamplitudekurve over en 25 anormal formation med høj resistivitet, f.eks. som følge af at være oliebærende, med overjord med normal resistivitet, som på fig. 1a, divideres med en tilsvarende signalamplitudekurve, som hvis olien i samme formation var erstattet med vand, hvilket ville resultere i almindelig resistivitet. Forskydningen langs abscissen angives i kilometer. Den normaliserede ’’vandkurve’’, som 30 angiver vand, er en referencekurve baseret på vandbærende reservoirformationer, tildeles værdien 1.
9 DK 177603 B1
Fig. 4a viser en sådan normaliseret målingskurve over det vandrette inline-felt for en transmitteret frekvens på 0,025 Hz, dvs. en periode på 40 sekunder, og en vanddybde på 128 m. Tykkelsen af modellen ligger på ca. 1600 m 5 overjord med resistiviteten 1 Ohm-meter, og reservoirtykkelsen af modellen er ca. 100 m med en resistivitet på 80 Ohm-meter. Til carbonhydriddetekte-ring i det foreliggende tilfælde med mere eller mindre vandrette oliebærende formationer, anses inline-responset som værende væsentligere end crossli-ne-responset. I områder med litologiske komplikationer, såsom saltafiejrin-10 ger, kan crossline-responset være vigtigere.
Fig. 4b viser en tilsvarende normaliseret kurve over en transmitteret frekvens på 0,05 Hz, dvs. en periode på 20 sekunder.
15 Fig. 4c viser en tilsvarende normaliseret kurve over en transmitteret frekvens på 0,10 Hz, dvs. en periode på 10 sekunder.
Fig. 4d er en tilsvarende normaliseret kurve for en transmitteret frekvens på 0,20 Hz, hvilket giver en periode på 5 sekunder.
20
Fig. 4e angiver den tilsvarende kurve for 0,25 Hz, dvs. en periode på 4 sekunder.
Fig. 4f angiver kurven for 0,5 Hz, dvs. en periode på 2 sekunder.
25
Fig. 4g er en normaliseret kurve for 0,25 Hz og dybt vand, her 1024 m. Det er samlet på samme ark som en kopi af fig. 4e, som viser den tilsvarende kurve for 0,25 Hz og lavvandede betingelser, her 128 m. En stor forskel mellem de to tilfælde er, at en del af det signal, der udsendes i lavt vand, vil lække til 30 luften og vil dominere de registrerede signaler ved større forskydninger.
10 DK 177603 B1
Fig. 5a er et kort over Grane-oliefeltet i Nordsøen. Reservoirdeien af reservoirformationen er groft aftegnet. Der angives en nord-syd forløbende elektromagnetisk survey-linie fra 2003 hen over kortet.
5 Fig. 5b er et normaliseret elektrisk magnitude-plot som modtaget på en enkelt modtager, Rx12, for en transmitteret frekvens på 0,25 Hz.
På fig. 5c vises et summarisk plot over normaliseret elektrisk magnitude for samtlige modtagere. Abscissen er angivet i meter. Modtagerne nummereret 10 1 til 16 angives langs abscissen og svarer til den profillinie, der vises på fig.
5a. I dette plot vælges den normaliserede elektriske magnitude for en specifik kildemodtager-forskydning fra hver registrering fra stationerne Rx1 til Rx16. Forskydningen for den valgte normaliserede feltværdi er 5 km. Det antages, at den med 5 km forskudte registrering angiver en værdi for elek-15 trisk egenskab af den potentielt oliebærende formation halvvejs på den forskudte distance, dvs. 2,5 km. Bugseringsretningen er på denne figur fra begyndelsen af profilet og nordover.
Fig. 6a er et tilsvarende survey-kort for to elektriske havbund-logningslinier, 20 der udførtes over Grane-feltet i 2004.
Fig. 6b tilsvarer fig. 5c, men viser et survey udført i 2004 for bugseringslinie 2 som angivet i fig. 6a.
25 Fig. 6c er et plot over elektrisk magnitude som modtaget på en enkelt modtager, Rx10, på linie 2 af Grane-2004-surveyet. Det transmitterede signal er en firkantspuls, som har en grundlæggende frekvens på f=0,02 Hz, og således harmoniske frekvenser på 3*f, 5*f, 7*f osv. Kurverne ”0: over oliebærende fm” sammenlignes med et signal, som registreres ved en referencestation 30 uden for reservoiret, ”W: over vandbærende fm”. Det viste målte område er angivet i meter fra 3000 til 12000 forskudt for stationen Rx10, og fra 3000 m 11 DK 177603 B1 til ca. 8000 for referencestationen. Ordinaten er angivet i log-amplitude for det kildenormaliserede, modtagne signal, fra 10'13,5 V/Am2 til 10‘11V/Am2.
Beskrivelse af foretrukne udførelsesformer for opfindelsen 5
Opfindelsen er en fremgangsmåde til at bestemme elektriske egenskaber af en submarin oliefluidumbærende formation 1 med en overjord 2 af geologiske 2, tykkelse S, og med en havbund 3, som i det pågældende område er dækket af hav 4. Fremgangsmåden omfatter følgende trin: 10 * En eller flere elektromagnetiske modtagere 8 anbragt i havet 4. De elektromagnetiske modtagere 8 kan være elektrodepar holdt af dragere 82 af en ønsket længde og som bærer en slags signallagerindretning 81, der holdes i et modtagerkammer 80 anbragt til at holde antennedragerne 82. Sådanne 15 antennedragere er sædvanligvis anbragt i et ortogonalt par og inline-signalet beregnes fra inline-komponenter i det ortogonale par. Signallagerindretningen 81 skal tilvejebringes med et ur til at registrere den faktiske tid for registrering af modtagne signaler 12 forklaret nedenfor.
* En eller flere senderantenner 9 skal anbringes i havet.
20 * Senderantennen 9 bruges derefter til at transmittere elektromagnetiske sig naler 10 af en eller flere pulser 11 med frekvenser på mellem 0,01 Hz og 0,10 Hz. I den foreliggende udførelsesform for opfindelsen er der anvendt en frekvens på 0,02 Hz. Med andre ord, kan der anvendes en bølgelængde I på mere end fem gange tykkelsen s af overjordlagene 2. Tidligere mentes luft-25 pulser, som propagerer fra senderen 9 til antennerne 8, at overskygge ønsket information om et geologisk oliebærende reservoir 1, men ny modellering af lavvandede havdybder viser klart, at der enten opstår en betydelig stigning eller fald for det detekterede signal ved mellemliggende forskydninger, selv for så vidt angår meget lavt vand.
30 * Den faktiske dybde d af havet 4, der skal til for at den foreliggende opfin delse kan udføres, er 10 eller 20 til 400 meter, mere fortrinsvis 50-350 m, og 12 DK 177603 B1 mest fortrinsvis ca. 80 m til ca. 300 m. Dette svarer til faktiske dybder i Nordsøen. Andre dybder kan være relevante for andre af verdens havområder.
* Meget af de udsendte signalpulsers 11 energi dæmpes som følge af havvandets resistivitet, overjorden, men en lille andel af energien modtages i 5 sidste ende. Elektromagnetiske signaler 12 som følge af de udsendte elektromagnetiske signaler 10 propagerer for en andel af den udsendte energis vedkommende, så den i væsentlig grad detekteres ved modtagerne 8, som er forskudt i forhold til senderen 9, forudsat at senderen har en tilstrækkelig kapacitet til at udsende elektromagnetiske signaler som beskrevet nedenfor.
10 * En eller flere komponenter af de detekterede signaler 12 analyseres for for skudte distancer mellem ca. 3 km og ca. 10 km mellem senderen 9 og modtagerne 8. Det forventes for sådanne forskydninger, at de detekterede signaler 12 vil være væsentligt forskellige fra et tilsvarende signal 12’, som ville blive detekteret fra en lignende, men vandbærende formation 1, hvilket afvi-15 gende signal indikerer, at formationen 1 er oliefluidumbærende.
Bugseringsfremgangsmåde
Ifølge fremgangsmåden ifølge opfindelsen anbringes en eller flere modtagere 20 8 på havbunden 3, og fortrinsvis bliver en sender 9 bugseret i havet 4 ved hjælp af et søfartøj 5, enten et overfladefartøj eller et undervandsfartøj. Senderen 9 kan bugseres på havbunden 3, men for ikke at påtvinge en modtager 8 en ødelæggende elektrisk strøm, medens den transporteres nær den nødvendigvis meget sensitive elektriske modtager 8, kan senderen 9 blive bug-25 seret 30 til 70 meter over modtageren, hvis sporet er mere eller mindre direkte over modtageren. Alternativt og i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan modtagerne 8 blive bugseret i havet 4, idet modtagerne er anbragt som en enkelt bugseret modtager 8 eller et antal modtagere 8 anbragt på et kabel, der bugseres efter et søfartøj 5.
30 13 DK 177603 B1
Ifølge en alternativ udførelsesform for opfindelsen kan modtagerne 8 bugse-res på havbunden 3.
Analyse 5 Analysen kan udføres med hensyn til amplitude af de detekterede signaler 12 under anvendelse af såkaldt 1D modellering som vist på fig. 2, og især i de normaliserede kurver på fig. 3 og 4. En 1D model kan baseres på en enkelt borehulslog over målt resistivitet af de lag af geologiske formationer, der omgiver borehullet. I en 1D modellering er der muligvis ikke nogen dybdevariati-10 on i grænsefladerne mellem lagene. I en 2D modellering, hvor der f.eks. bruges resistivitetmålingsdata fra to borede brønde, kan der indføres dybdevariation af lagene for bedre at matche den faktiske geologiske struktur langs den målte linie.
15 Fig. 4f gengiver kurven for 0,5 Hz, dvs. en periode på 2 sekunder ved en havdybde på 128 meter. Tykkelsen af overjorden i modellen er ca. 1600 m med resistiviteten 1 Ohm-meter, og reservoirtykkelsen af modellen er på 100 m af 80 Ohm-meters tykkelse. Dette illustrerer et af de store problemer ved at bruge sådanne høje frekvenser ved relativt lavt vand sammenlignet med 20 tykkelsen af overjorden: responset i den kildenormaliserede amplitudekurve er negligerbar. Dette er modellerede data, og realdata ville have naturlige variationer i resistivitet med dybden, som sandsynligvis kunne skjule sådanne små signalanormaliteter under støjniveauet.
25 Ovenfor gengiver fig. 4f, fig. 4e den tilsvarende kurve for 0,25 Hz, det vil sige en periode på 4 sekunder, for samme havdybde. En betydelig såkaldt anormalitet i den kildenormaliserede amplitude kan ses som en lille stigning i den normaliserede amplitudekurve mellem 2 og 3,5 km, og et stærkt fald af normaliseret amplitude startende ved 3,5 km og som når sit brede minimum på 30 0,80 ved ca. 4,8 km, og som langsomt når til enhedskurven ved ca. 8 km.
Kurven kan beskrives som en forvrænget lille bølge med en lille, smal positiv 14 DK 177603 B1 del efterfulgt af en større og bredere negativ portion. Den tilsvarende lille bølge på fig. 4f er omvendt og meget ubetydelig.
Fig. 4d er en tilsvarende normaliseret kurve for en transmitteret frekvens på 5 0,20 Hz, hvilket giver en periode på 5 sekunder. Dybden er som ved de an dre modeller i fig. 4: 128 meter. Den negative anormalitet er nu forskudt, så den starter ved 4 km, amplitudeminimum er mere udtalt til en værdi på ca.
0,75 og forskudt til længere forskydning ved 5,5 km, og springer tilbage længere ude ved 10 km. Den tiltagende forskydning, som er forbundet med start, 10 maksimum, enhedskrydsning og minimum med faldende frekvens, angives med vandrette pile på fig. 4d, 4c og 4b.
Ændringen af kurvene ses desuden med faldende frekvenser. Fig. 4c er en tilsvarende normaliseret kurve for en transmitteret frekvens på 0,10 Hz, dvs.
15 en periode på 10 sekunder. Den kildenormaliserede amplitudekurve får nu sin positive del af den lille bølge gjort betydeligt bredere og forøget, startende ved 2 km, tiltagende til ca. 1,28 af den kildenormaliserede amplitude ved en offset på ca. 5,2 km og falder kraftigt ned under enhedslinien ved ca. 6,5 km til et minimum, som er mere negativt end 0,75.
20
De på fig. 4d og 4c angivne virkninger ses videre på fig. 4b, som er en tilsvarende normaliseret kurve for en transmitteret frekvens på 0,05 Hz, dvs. en periode på 20 sekunder, samme dybde. Starten er som for 0,10 Hz ved ca. 2 km, men af langt stærkere amplitude for 0,05 Hz, tiltagende til mere end 1,52 25 ved en forskydning på ca. 6,9 km, og falder kraftigt gennem enhedslinien ved 9,9 km. Den negative del af kurven er forskudt således, at den ikke er blevet beregnet udenfor forskydningen på 10 km.
Det indledende stærkeste maksimum vises på fig. 4a, som også er en sådan 30 normaliseret målekurve af det vandrette inline-felt for en transmitteret frekvens på 0,025 Hz, dvs. en periode på 40 sekunder, og en vanddybde på 15 DK 177603 B1 128 m. Starten er nu ved ca. 2,2 km og den positive del er meget bred og er så stærk som 1,62 ved den normaliserede kurve og forskudt med maksimum, som finder sted ved ca. 9,2 km, idet den negative del skal findes længere væk end 10 km om overhovedet.
5
Det vil fremgå fra de beregnede kildenormaliserede amplitudekurver, at ved anvendelse af meget lave frekvenser inden for området fra ca. 0,025 Hz til ca. 0,25 Hz kan der findes langt mere betydelige anormaliteter, når der anvendes en model af en høj-resistivitesformation under et overlag af alminde-10 lig resistivitet og lavt havvand. Når man kender dybden og tykkelsen af den potentielt oliebærende formation fra seismisk analyse, men ikke resistivite-ten, kan svaret på netop det spørgsmål findes ved at anvende fremgangsmåden ifølge opfindelsen.
15 Fig. 4g er en normaliseret kurve for 0,25 Hz og dybt vand, her 1024 m. Det er samlet på samme ark som en kopi af fig. 4e, som viser den tilsvarende kurve for 0,25 Hz og lavvandede betingelser, her 128 m. Det, der klart fremgår, er, at for dybt vand ses der et meget klart og betydeligt normaliseret signal over den oliebærende formation i dybt vand sammenlignet med den normalisere-20 de kurve over lavt vand. En stor forskel mellem de to tilfælde er, at for lavvandede betingelser kan en større del af det udsendte signal lække til luften og have en betydelig indflydelse på det registrerede signal. Imidlertid har forsøg på adskillelse af op- og nedadgående felter, såvel som luftbølgesubtrak-tion, indtil til videre ikke været kronet med succes. Det er stærkt ønskeligt at 25 tilvejebringe en elektromagnetisk fremgangsmåde, som tilvejebringer mere signifikante elektromagnetiske anormaliteter over oliebærende formationer -også for lavvandede områder.
Signalemission 30 Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen, omfatter de transmitterede signalpulser 11, som er generelt firkantspulser, første harmoniske cosi- DK 177603 B1 16 nusbølger, som kan detekteres langt borte. En fordel ved at anvende lave frekvenser i henhold til opfindelsen er, at også tredje harmoniske bølger og femte harmoniske bølger kan detekteres ved nævnte mellemliggende afstande. Det bliver herved muligt at udføre uafhængige analyser for forskellige 5 frekvenser. Ved anvendelse af en basisfrekvens for den transmitterede firkantspuls på 0,02 Hz ville man modtage et fjernsignal bestående af følgende: * en cosinusbølge på 0,02 Hz, * en tredje harmonisk cosinusbølge på 0,02*3 Hz = 0,06 Hz, med en tredje-10 del af energien, * en femte harmonisk cosinusbølge på 0,02*5 Hz = 0,10 Hz, med en femtedel af energien, * en syvende harmonisk cosinusbølge på 0,02*7 Hz = 0,14 Hz, og så fremdeles, der alle kan filtreres og analyseres uafhængigt for derved at udvide basis 15 for analyse. De forskellige harmoniske bølger vil have forskellige propaga-tionshastigheder.
Nedenfor opregnes propagationshastighed og elektromagnetisk bølgelængde for nogle værdier af overjordshastighed og udsendte, lave frekvenser.
20 H'iR (Ohm-m)'f F (tøjTHastighed (m/sj I Bølgelængde lambda (mj | Ί...............................Γ0102 Hzf447 m/s..........................j 22400 m ............. f i"2...............................r 0O2 Hz]'632 m/s..........................j··^^ i 3...............................| 0Ό2 ΗζΤ'7757τϊ^....... j'SSTGQ'm.............................................. | fT ....................T12900 m ............... ’ | [2 “ fo,6Hz ΤΪ095ητ^ p8300m —1 iff***™=.......[ 0^6 Hz.....l 'iZ42'mis......................j^dOm 1 Π...................................................................] DK 177603 B1 17 [2...............““ Γο,ΐΟ Ηζ......1414 m/s'.......................|"i'4Q00"m'...........................................| 13 "]l7300 m.........................” I |f |Γϊ |τδτδ m.............................
I 2 ·.....2000 m/s...... T'ToOOQ rri I 3.................'i;l2200m........................................
Det vil fremgå, at de bølgelængder, der anvendes tiM, 2 eller 3 Ohm-meter resistivitet i overjorden, som sender med en meget lav frekvens på 0,02 Hz, resulterer i ekstremt lange bølgelængder på mellem 22400 og 38700 m.
5
Senderantenne
Ifølge opfindelsen har senderantennen 9 et ækvivalent produkt af strøm I gange længde L -komponent i vandret retning på mellem ca. 10000 Am, for-10 trinsvis op til 300000 Am eller mere, generelt vandret som forklaret nedenfor. Senderantennen 9 skal fortrinsvis anbringes til at bære en elektrisk strøm på mellem ca. 80 A og 2000 A, og have en længde på 50 til 500 m. Transmission af signalet kan da omfatte ganske enkelt at frembringe en DC på f.eks. ca.
80 A til ca. 2000 A, fortrinsvis i området fra 100 A til 1000 A, og sende jævn-15 strømmen gennem de to senderelektroder 9A, 9B anbragt ca. 5-70 m over havbunden adskilt af en generelt vandret afstand på ca. 50 m til ca. 500 m, fortrinsvis ca. 100 til ca. 300 m, hvorved der frembringes et ækvivalent produkt på ca. 400 Am til ca. 1000000 Am, fortrinsvis fra 10000 Am til 300000 Am. Ved anvendelse af en basisfrekvens for den transmitterede firkantspuls 20 på 0,02 Hz som anvendt i det foreliggende eksempel, det vil sige med en periode på 50 s, kan man ganske enkelt reversere den elektriske strøm hvert 25 sekund for at tilvejebringe den ønskede elektriske firkantspuls af længden 50 s.
25 18 DK 177603 B1
Resultater På fig. 2 vises den vandrette komponent af amplituden af et signal, som modtages ved en station ved havbunden, fra en bugseret elektromagnetisk sen-5 der, der sender en AC strøm i havet. Signalet omfatter både modtagne, reflekterede signaler og brudte signaler, direkte signaler gennem havvandet, og delvist luftpropagerede bølgesignaler. Et par af kurver beregnes i henhold til en model med lavt vand, 128 m, og det andet par af kurver beregnes i overensstemmelse med en model med dybt vand, 4000 m. Den udsendte fre-10 kvens er 0,25 Hz. Denomineringen af ordinatet gives som styrke af elektrisk felt V/M normaliseret med hensyn til senderkildestyrke Am, (V/m) / (Am) = V/Am2, en kildenormaliseret amplitude betegnet magnitude. Støjgulvet anses ofte for at ligge mellem 10'15 V/Am2 og 10'13 V/Am2. Forskydningen langs abscissen angives i kilometer. Det nedre kurvepar angiver amplituden af det 15 elektriske vandrette felt som målt i dybt vand, her 4000 m. For forskydninger på mere end ca. 2000 meter, ligger den kurve, som beregnes for en oliebæ-rende formation, over den kurve, som angiver en vandbærende formation, og forskellen er ganske tydelig. Det øverste kurvepar beregnes imidlertid for lavt vand, her 128 m. En reduktion i amplituden optræder mellem 4500 og 8000 20 m i denne afbildning, men forskellen er ganske lille og kan maskeres ganske nemt af andre effekter, såsom støj.
Fig. 3 viser normaliserede kurver, hvor en signalamplitudekurve for en anormal formation med høj resistivitet, f.eks. som følge af at være oliebærende, 25 med overjord med normal resistivitet, som f.eks. på fig. 1a, divideres med en tilsvarende signalamplitudekurve, som hvis olien i samme formation blev erstattet med vand, hvilket resulterer i almindelig resistivitet. Forskydningen langs abscissen angives i kilometer. En stiplet linie angiver amplitudekurven som følge af den anormale oliebærende formation for en 0,25 Hz transmitte-30 ret bølge. Den normaliserede ’’vandkurve”, som angiver vand, er en referencekurve baseret på vandbærende reservoirformationer, tildeles værdien 1.
19 DK 177603 B1
Det kan gøres under anvendelse af data fra en dataakkvisationsprofil, der krydser en del af formationen, som vides at være vandbærende. Mellem 3,5 og 8 km er resistiviteten af den vandbærende formation lavere, end hvis samme formation var oliebærende. En linie, som angiver amplitudekurven 5 som følge af den anormale oliebærende formation for en 0,25 Hz bølge som beregnet for en lav vanddybde på 128 m, angives. Det vil fremgå mere klart af denne afbildning, at der er en lille, men betydende forskel for 0,25 Hz, men denne forskel er sårbar over for støj.
10 Fig. 5a er et kort over loggingprogrammet over den elektromagnetiske havbund i 2003 over Grane-oliefeltet i Nordsøen. Omridset af reservoirandelen af reservoirformationen er angivet i grove træk. En nord/syd-forløbende elektromagnetisk pejlingslinie angives hen over kortet. Modtagerstationer 12, 13, 14, 15 og 16 anbringes i den del af profilet, som krydser grænserne mod 15 nord af den oliebærende formation i denne profil. Modtagerstationer 1-11 er anbragt i den af profilet, der krydser grænserne mod syd af den oliebærende formation i dette profil. Over de centrale dele af profilet over den oliebærende formation af Grane-feltet er der ikke anbragt nogen modtagere.
20 Fig. 5b er et normaliseret plot over elektrisk magnitude som modtaget på en enkelt modtager, Rx12, for en transmitteret frekvens på 0,25. ”Vand”-kurven og ”HC”-kurven viser en lille, men betydende forskel mellem 4 og ca. 7 km for disse realdata.
25 På fig. 5c vises et summarisk plat over normaliseret elektrisk magnitude for samtlige modtagere. Abscissen er i meter. Modtagerne 1-16 angives langs abscissen og svarer til den på fig. 5a viste profillinie. I dette plot vælges den normaliserede elektriske magnitude for en særlig kildemodtagerforskydning blandt hver registrering fra stationerne Rx1-Rx16. Forskydningen for den 30 valgte normaliserede elektriske magnitude for 5 km. Det antages, at registreringen af 5-kilometers forskydningen angiver en værdi for elektriske egen- 20 DK 177603 B1 skaber af den potentielle, oliebærende formation halvvejs på forskydningsafstanden, dvs. 2,5 km. Bugseringsretningen er i denne figur fra begyndelsen af profilet mod nord, dvs. til højre for modtagerstationen 16 på fig. 5c, og mod venstre på fig. 5c. Således er den valgte ’’indbugserende” værdi ved 5 km for 5 stationen Rx4 plottet 2,5 km foran stationen Rx4, og den ’’udbugserende” værdi ved 5 km for stationen Rx4 er plottet 2,5 km efter stationen Rx4. Der er en lille reduktion i amplitudeværdier, som plottes for de punkter, der ligger inden for det på fig. 5c angivne omrids af Grane-oliefeltet, men lave værdier findes også for de valgte ’’indbugserede” plots for station 12, 14, 15 og 16 10 nord for omridset af Grane-feltet, hvilket kan skyldes en stigning i tykkelsen af den underliggende kalkformation eller uopdaget olie nord for det nuværende Grane-feltomrids. Det skal bemærkes, at der er en forskel i den valgte normaliserede elektriske værdi ved 5 km for indbugsering og udbugsering, som er særligt udtalt for f.eks. modtagerstationen Rx8. I det indbugserende, 15 sydgående ben af Rx8 er senderen og modtageren begge over en oliebærende del af reservoirformationen, og den resulterende 5-kilometers værdi er over 0,88. I det udbugserede, sydgående ben fra Rx8 er senderen over den vandbærende del af reservoirformationen og den resulterende 5-km værdi er ca. 1,04. Andre forskydninger end 5 km kan anvendes til at vælge værdien.
20
Fig. 6a er et tilsvarende survey-kort for to elektriske havbundslogningsprofiler udført hen over Grane-feltet i 2004. Linien 1 har en retning mere eller mindre nord-syd i forhold til modtagere Rx01 til Rx07, og Linien 2 er NNØ-SSV i forhold til modtagere Rx08 til Rx12. Modtagerstationen Rx04 befinder sig ved 25 krydspunktet mellem Linie 1 og Linie 2.
Fig. 6b ligner fig. 5c, men angår et survey lavet i 2004 for bugseringsLinie 2 som angivet på fig. 6a. Fig. 6b viser et summarisk plot over normaliseret elektrisk magnitude for samtlige modtagere langs Linie 2. Abscissen er i me-30 ter. Modtagerne Rx08, Rx09, Rx04 og Rx10 angives langs abscissen og svarer til den på fig. 5a viste profillinie. I dette plot vælges den normaliserede 21 DK 177603 B1 elektriske magnitude for en speciel kildemodtagerforskydning fra hver af registreringerne fra stationerne Rx08, Rx09, Rx04 og Rx10. Kildemodtagerfor-skydningen for de valgte normaliserede feltværdier er 7 km, og værdierne er plottet halvvejs, 3,5 km, fra modtageren og 3,5 km fra senderen. Det angives 5 i de skraverede søjler mellem 7 og 13 km, og mellem 15 og 17,5 km, hvor de Hydro-estimerede oliereservoir strækker sig. I dette survey anvendes en firkantspuls med meget lav senderfrekvens på 0,02 Hz. I dette plot er 3*f og 5*f harmoniske bølgefrekvenser blevet analyseret. Båden de 3*f og 5*f harmoniske normaliserede plots udviser et meget mere distinkt signalforhold, der va-10 rierer mellem ca. 1,06 og 1,10 ved overgangen mellem den oliebærende formation ved stationen Rx09, til mellem ca. 1,22 og 1,30 til SV for stationen Rx10 nær midten af den oliebærende formation. Dette resultat af 2004-surveyet, hvortil der brugtes en firkantspuls på 0,02 Hz, angiver mere tydeligt forekomst af olie i reservoirformationen end plottet ffa 2003-surveyet, hvortil 15 der anvendtes en bølgefrekvens på 0,25 Hz. En anden forskel er, at forholdet er over enhed for den anvendte ultralave frekvens på 0,02 Hz sammenlignet med nedenstående for bølgefrekvens anvendte enhedsforhold på 0,25 Hz.
Fig. 6c viser et plot over elektrisk magnitude som modtaget på en enkelt 20 modtager, Rx10, af linie 2 på Grane-2004 surveyet. Det transmitterede signal er en firkantspuls med en grundlæggende frekvens på f=0,02 Hz, og således indeholder det udsendte signal harmoniske frekvenser på 3*f, 5*f, 7*f og så fremdeles. Station Rx10 befinder sig over en oliebærende del af reservoiret. Kurvene sammenlignes også med et signal, som registreres ved en referen-25 cestation uden for reservoiret, som kan anvendes til normalisering. Det viste, målte område er angivet i meter fra 3000 til 12000 forskudt i forhold til stationen Rx10, og fra 3000 m til ca. 8000 m for referencestationen. Ordinataksen er i logamplitude af det kildenormaliserede, modtagne signal, fra 10'13'5 V/Am2 til 10'11 V/Am2. Selv uden normalisering af de modtagne signaler, viser 30 det modtagne, grundlæggende frekvenssignal f=0,02 Hz og de ulige filtrerede harmoniske signaler 3*f=0,06 Hz og 5*f=0,10 Hz klart et respons, som 22 DK 177603 B1 generelt er højere end signalet fra referencestationen. Der plottes ikke noget referencesignal til sammenligning ud over 8000 m. f=0,02 Hz "over olie”-signalet over den oliebærende del af formationen er distinkt højere end referencesignalet mellem ca. 5000 m og 8000 m. f=0,02 Hz -signalet er indtil 5 videre stort set i overensstemmelse med det område, som den teoretiske kurve for 0,025 Hz ifølge fig. 4a er over normaliseret enhed. 3*f=0,06 Hz ligger over referencekurven vist på fig. 6c mellem 5,5 km og mindst 8 km forskydning, og er også stort set i overensstemmelse med den nærmest modellerede kurve på 0,05 Hz. 5*f-kurven ligger under referencekurven mellem ca.
10 5,5 og mindst 6 km og over enhed mellem ca. 6 km og ca. 7,7 km, og er ikke fuldstændigt overensstemmende med det forskydningsforhold, som angives for de modellerede data for 0,10 Hz, men er væsentligt forskellige fra ”over-vand”-signalet.
Claims (14)
1. Fremgangsmåde til at bestemme de elektriske egenskaber af en submarin oliefluidumbærende formation (1) under geologiske overlag (2) af en tykkelse 5. under en havbund (3) af et hav (4), hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: - at slæbe en separat senderantenne (9) efter et søfartøj (5) i havet (4), hvilken senderantenne (9) har et ækvivalent produkt af strøm I gange længde L -komponent på linje i vandret retning på mellem 10000 Am 10 og 300000 Am; - at anbringe en eller flere elektromagnetiske modtagere (8) i havet (4) separat fra senderantennen (9), hvilket hav har en lavvandet havdybde (d) på 50 meter til 350 m; kendetegnet ved at fremgangsmåden yderligere omfatter følgende trin: 15. at anvende senderantennen (9), som transmitterer elektromagnetiske signaler (10) omfattende en eller flere pulser (11), som har en frekvens, som er en meget lav frekvens på mellem 0,01 Hz og 0,10 Hz; - at anvende modtagerantennerne (8), som har en forskydning i forhold til senderen (9) til at modtage propagerede, elektromagnetiske signa- 20 ler (12) som følge af de udsendte elektromagnetiske signaler (10); - at analysere en eller flere komponenter på linje af de modtagne signaler (12) fra modtagere (8), som har forskydninger mellem 1 km og 12 km, og fastslå om signalernes (12) brudte komponenter på linjer er væsentligt forskellige fra tilsvarende brudte signalkomponenter på lin- 25 je, som opstår fra andre vandbærende dele af formationen (1), hvilket ville være en indikation på en fluidumbærende del af formationen (1).
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor forskellen mellem de modtagne brudte signalkomponenter bestemmes ved at normalisere en signalamplitude for de 30 modtagne brudte signalkomponenter fra en anormal formation med formodet 24 DK 177603 B1 høj resistivitet og sammenholde den med en tilsvarende signalamplitude for målte brudte signalkomponenter fra en formation med ordinær resistivitet.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, der yderligere omfatter trinnet at separere 5 de brudte signalkomponenter fra reflekterede signalkomponenter inden det trin udføres hvor det fastslås om de brudte signalernes (12) reflekterede komponenter er væsentligt forskellige fra tilsvarende brudte signaler, som opstår fra en vandbærende formation (1).
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor transmitteringen af signal (10) -pulser (12) generelt omfatter at sende firkantspulser.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor signalerne (10) har en bølgelængde (i) på mere end fem gange tykkelsen (s) af overlagene (2). 15
6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor modtagerne (8) er anbragt på havbunden (3).
7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor senderen (9) bugseres i havet (4), 20
8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor senderen (9) bugseres på havbunden (3).
9. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor modtagerne (8) bugseres i havet (4).
10. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor modtagerne (8) bugseres på havbunden (3).
11. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor analysen foretages med hensyn til 30 amplituden af de detekterede signaler (12). 25 DK 177603 B1
12. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor de transmitterede signalpulser (11) generelt er firkantspulser, der mindst omfatter harmoniske bølger af frekvensen 3*f, som er detekterbar ved forskydningerne.
13. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor der anvendes en senderantenne (9) med en længde på 50 m til 500 m, fortrinsvis fra 100 m til 300 m.
14. Fremgangsmåde ifølge krav 13, hvor der anvendes en senderantenne (9), der leder en elektrisk strøm på 80 A til 2000 A, fortrinsvis i området fra 10 100 A til 1000 A.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20050108 | 2005-01-10 | ||
NO20050108A NO323490B1 (no) | 2005-01-10 | 2005-01-10 | Elektromagnetisk hydrokarbonprospektering i grunne havomrader |
PCT/NO2006/000007 WO2006073315A1 (en) | 2005-01-10 | 2006-01-09 | Shallow marine electromagnetic hydrocarbon prospecting |
NO2006000007 | 2006-01-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK200701036A DK200701036A (da) | 2007-10-03 |
DK177603B1 true DK177603B1 (da) | 2013-11-18 |
Family
ID=35209746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DKPA200701036A DK177603B1 (da) | 2005-01-10 | 2007-07-13 | Elektromagnetisk marin efterforskning efter carbonhydrider på lavt vand |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7812611B2 (da) |
CN (1) | CN101147084B (da) |
AU (1) | AU2006204173B2 (da) |
BR (1) | BRPI0606711B1 (da) |
CA (1) | CA2594285C (da) |
DK (1) | DK177603B1 (da) |
GB (1) | GB2437225B (da) |
MX (1) | MX2007008292A (da) |
NO (1) | NO323490B1 (da) |
RU (1) | RU2394256C2 (da) |
WO (1) | WO2006073315A1 (da) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2409900B (en) * | 2004-01-09 | 2006-05-24 | Statoil Asa | Processing seismic data representing a physical system |
GB2435693A (en) | 2006-02-09 | 2007-09-05 | Electromagnetic Geoservices As | Seabed electromagnetic surveying |
NO326957B1 (no) * | 2006-02-13 | 2009-03-23 | Norsk Hydro As | Elektromagnetisk metode pa grunt vann med bruk av styrt kilde |
GB2439378B (en) | 2006-06-09 | 2011-03-16 | Electromagnetic Geoservices As | Instrument for measuring electromagnetic signals |
GB2442749B (en) * | 2006-10-12 | 2010-05-19 | Electromagnetic Geoservices As | Positioning system |
GB2445582A (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-16 | Statoil Asa | Method for analysing data from an electromagnetic survey |
AU2008299384B2 (en) | 2007-05-14 | 2013-07-11 | Ocean Floor Geophysics Inc. | Underwater electric field electromagnetic prospecting system |
US20100067325A1 (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-18 | Yuefeng Sun | System and Method for Collecting Seismic Information |
CN101369025B (zh) * | 2008-10-13 | 2011-03-30 | 湖南继善高科技有限公司 | 一种组合场源人工源频率域电磁测深方法 |
US8299936B2 (en) * | 2008-12-18 | 2012-10-30 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Method and apparatus for establishing low frequency/ultra low frequency and very low frequency communications |
US8143897B2 (en) * | 2009-02-11 | 2012-03-27 | Mtem Ltd. | Short-offset transient electromagnetic geophysical surveying |
US8554482B2 (en) * | 2009-05-05 | 2013-10-08 | Baker Hughes Incorporated | Monitoring reservoirs using array based controlled source electromagnetic methods |
US8131522B2 (en) | 2009-06-26 | 2012-03-06 | Pgs Geophysical As | Method for estimating and removing air wave response in marine electromagnetic surveying |
CN101799556B (zh) * | 2010-03-11 | 2012-08-22 | 清华大学 | 极低频发射与接收系统及装置 |
WO2012015542A1 (en) | 2010-07-27 | 2012-02-02 | Exxonmobil Upstream Research Company | Inverting geophysical data for geological parameters or lithology |
WO2012024025A1 (en) | 2010-08-16 | 2012-02-23 | Exxonmobil Upstream Research Company | Reducing the dimensionality of the joint inversion problem |
US9702995B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-07-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Domain freezing in joint inversion |
US10310123B2 (en) * | 2012-03-09 | 2019-06-04 | Cgg Services Sas | Seismic reflection full waveform inversion for reflected seismic data |
US10591638B2 (en) | 2013-03-06 | 2020-03-17 | Exxonmobil Upstream Research Company | Inversion of geophysical data on computer system having parallel processors |
US9846255B2 (en) | 2013-04-22 | 2017-12-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Reverse semi-airborne electromagnetic prospecting |
US20150301217A1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Pgs Geophysical As | Ultra-long electromagnetic source |
CN105891895B (zh) * | 2016-04-11 | 2017-03-01 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种确定天波传播特性的系统和方法 |
CN105807326B (zh) * | 2016-04-11 | 2017-03-08 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种利用天波进行深部勘探的系统和方法 |
CA3235866A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Terrasee Tech, LLC | Determining presence and depth of materials in the earth |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1122998A1 (ru) | 1983-06-03 | 1984-11-07 | Всесоюзное Морское Научно-Производственное Объединение Инженерной Геологии "Союзморинжгеология" | Способ морской геоэлектроразведки |
US4616184A (en) * | 1984-06-27 | 1986-10-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | CSAMT method for determining depth and shape of a sub-surface conductive object |
GB9818875D0 (en) * | 1998-08-28 | 1998-10-21 | Norske Stats Oljeselskap | Method and apparatus for determining the nature of subterranean reservoirs |
AU3622200A (en) | 1999-03-12 | 2000-09-28 | Profile Technologies, Inc. | Dynamic electromagnetic methods for direct prospecting for oil |
GB2383133A (en) * | 2001-08-07 | 2003-06-18 | Statoil Asa | Investigation of subterranean reservoirs |
GB2382875B (en) * | 2001-12-07 | 2004-03-03 | Univ Southampton | Electromagnetic surveying for hydrocarbon reservoirs |
GB2399640B (en) * | 2003-03-17 | 2007-02-21 | Statoil Asa | Method and apparatus for determining the nature of submarine reservoirs |
-
2005
- 2005-01-10 NO NO20050108A patent/NO323490B1/no not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-01-09 AU AU2006204173A patent/AU2006204173B2/en not_active Ceased
- 2006-01-09 CN CN2006800052283A patent/CN101147084B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-09 CA CA2594285A patent/CA2594285C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-09 MX MX2007008292A patent/MX2007008292A/es active IP Right Grant
- 2006-01-09 WO PCT/NO2006/000007 patent/WO2006073315A1/en active Application Filing
- 2006-01-09 RU RU2007130549/28A patent/RU2394256C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-01-09 US US11/794,665 patent/US7812611B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-09 BR BRPI0606711-5A patent/BRPI0606711B1/pt not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-07-13 DK DKPA200701036A patent/DK177603B1/da not_active IP Right Cessation
- 2007-08-10 GB GB0715596A patent/GB2437225B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2437225B (en) | 2010-09-22 |
BRPI0606711B1 (pt) | 2017-06-20 |
GB2437225A (en) | 2007-10-17 |
NO323490B1 (no) | 2007-05-29 |
RU2394256C2 (ru) | 2010-07-10 |
US20090267608A1 (en) | 2009-10-29 |
WO2006073315A1 (en) | 2006-07-13 |
CN101147084B (zh) | 2011-11-16 |
US7812611B2 (en) | 2010-10-12 |
RU2007130549A (ru) | 2009-02-20 |
AU2006204173B2 (en) | 2011-06-02 |
MX2007008292A (es) | 2007-09-07 |
CA2594285A1 (en) | 2006-07-13 |
DK200701036A (da) | 2007-10-03 |
CN101147084A (zh) | 2008-03-19 |
CA2594285C (en) | 2016-06-14 |
NO20050108D0 (no) | 2005-01-10 |
BRPI0606711A2 (pt) | 2010-03-16 |
NO20050108L (no) | 2006-07-11 |
AU2006204173A1 (en) | 2006-07-13 |
GB0715596D0 (en) | 2007-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK177603B1 (da) | Elektromagnetisk marin efterforskning efter carbonhydrider på lavt vand | |
RU2361248C2 (ru) | Способ и устройство для определения природы подземных резервуаров | |
CA2654442C (en) | Method for acquiring and interpreting seismoelectric and electroseismic data | |
US6900639B2 (en) | Electromagnetic method and apparatus for determining the nature of subterranean reservoirs using refracted electromagnetic waves | |
US20100045295A1 (en) | Method and apparatus for determining the nature of submarine reservoirs | |
US8315804B2 (en) | Method of and apparatus for analyzing data from an electromagnetic survey | |
GB2435693A (en) | Seabed electromagnetic surveying | |
CN101903806A (zh) | 用于海底碳氢化合物积蓄层的感应极化绘图的方法和设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PBP | Patent lapsed |
Effective date: 20210109 |