EA004172B1 - Отображение удельного сопротивления удаленного резервуара - Google Patents

Abstract

Способ оценки на поверхности земли свойств резервуара, в котором сначала определяют местоположение резервуара (3) и средние удельные сопротивления над, под и по горизонтали вблизи резервуара (3), используя данные, полученные в окрестности резервуара (3). Затем определяют размеры и зондирующую частоту для электромагнитных источников (4, 5), чтобы получить максимальные вертикальный и горизонтальный электрические токи, вводимые в резервуар (3). Далее источники (4, 5) запитывают энергией приблизительно по центру относительно резервуара (3) и ряд компонент электромагнитного отклика измеряют матрицей (10) приемников. Используя данные, определяют ограничения на геометрические и электрические параметры. В заключение электромагнитный отклик обрабатывают, используя ограничения на геометрические и электрические параметры, для получения глубинных отображений инвертированных вертикального и горизонтального удельных сопротивлений.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение, в общем, относится к области геофизической разведки. А более конкретно, изобретение касается проводимых на поверхности земли измерений удельного электрического сопротивления подземных геологических формаций. Конкретно, изобретение представляет собой способ объединения сейсмических и электромагнитных данных для разведки подземных формаций, содержащих углеводороды.

Уровень техники

Дистанционная съемка и анализ с поверхности земли углеводородов, хранящихся на глубине, по-прежнему составляет сложную техническую задачу. Это так, несмотря на достигнутые в последние время успехи в выполнении таких видов анализа, как формирование трехмерного сейсмического изображения, по сейсмическому прямому указателю углеводородов (ΌΗΙ) и амплитудной вариации со смещением (АУО), а также в отображении и интерпретации сейсмических характеристик. Сложности сейсмического детектирования частично возникают из-за того, что когда углеводороды заменяют в пласте воду, особенно в случае нефти, то механические свойства резервуаров, на которые реагируют сейсмические зонды, часто лишь слегка видоизменяются. Видоизменение может быть порядка только 10 процентов. Трудно уловимые механические эффекты, относящиеся к распространению и отражению сейсмических волн, могут маскировать признаки ΌΗΙ и АУО или даже создавать признаки, вводящие в заблуждение. Например, песчаные пласты с низким насыщением газа в воде могут создавать ложные сейсмические сигналы ΌΗΙ. Из-за наличия таких эффектов оценка степени удачи при бурении скважин слишком низкая и во многих бассейнах стоимость изыскательских работ слишком высокая. Кроме того, для быстрой и недорогостоящей оценки обнаруженных неразработанных углеводородных запасов требуются хорошие знания свойств резервуара на больших расстояниях от скважины, открывшей его. Получение таких сведений является проблемой, если используются лишь сейсмические данные. Существует насущная потребность в проведении дистанционных измерений и отображении других свойств резервуара в формации, которые зависят от наличия углеводородов, а также в сочетании интерпретации этих свойств с интерпретациями сейсмических данных и отображенных их характеристик. Одним из особенно важных свойств формации является удельное электрическое сопротивление, которое сильно зависит от типа порового флюида и степени насыщения.

Объемное удельное электрическое сопротивление резервуаров часто существенно увеличивается при наличии углеводородов. Увеличение может быть порядка 100-1000%. Однако только увеличение удельного сопротивления формации может, необязательно, указывать на наличие углеводородов. Например, карбонаты, породы вулканического происхождения и угли также могут иметь высокое удельное сопротивление. Тем не менее, пространственная корреляция высокого удельного сопротивления формации с возможными ловушками (трапами), отображаемыми с помощью сейсмических данных, или с сейсмическими эффектами ΌΗΙ или АУО на глубине резервуара, обеспечивает убедительное доказательство наличия нефти или газа и ценную информацию об их концентрации. Например, продуктивный пласт песчаника, высокопористый и слабо насыщенный газом, заключенный в сланце, может давать сильный сейсмический ΌΗΙ и кривую АУО, указывающие на газ. Однако если бы он также показывал низкое удельное электрическое сопротивление, то следовательно, было бы очень рискованно проводить разведку путем бурения скважин.

Большинство углеводородных резервуаров являются слоистыми с тонкими прослойками сланца или другими непроницаемыми промежутками и, следовательно, они электрически анизотропны в макроскопическом масштабе. Таким образом, важно измерять и вертикальное (поперечное), и горизонтальное (продольное) удельные электрические сопротивления на интервале резервуара. Дистанционное измерение вертикального и горизонтального удельных сопротивлений интервала резервуара, объединенное с оценкой удельного сопротивления непроницаемого напластования, обеспечивали бы количественные пределы по содержанию флюида в резервуаре, такие как объем пор с углеводородами. Однако не существует технологии для дистанционного измерения удельного сопротивления формации в виде резервуара с поверхности земли или дна моря с вертикальным разрешением, которое требуется при разведке и добыче углеводородов. На основе толщины известных резервуаров и предсказываемых будущих потребностей это требующееся разрешение было бы равно или меньше чем два процента от глубины залегания резервуара от поверхности земли или дна моря. Например, это давало бы величину разрешения в 200 футов суммарной толщины резервуара (вертикальная сумма толщин пород, содержащих углеводород, в пределах интервала между границами резервуара) или менее при типичной глубине залегания резервуара 10 000 футов.

Обзоры методов формирования электромагнитного изображения геологической среды даны Μ.Ν.ΝαόφΙιίαη (редактор), Е1сс1готадпсНс Ме11юб5 ίη Аррйеб Ссор11у51С5 (Электромагнитные методы в прикладной геофизике), Уок. 1& 2, 8ЕС ΙηνοδΙίβαΙίοηδ ίη Сеорйуыск № 3, 1988;

А.С.№ки1 апб Β.Β.Ξρίοδ. Т1е Ртосеебшдк ΙΕΕΕ, ν.77, 338-362, 1989; и М.8.2Ъбапоу, С.У.Ке11ег,

ТНс Ссос1сс1г1са1 МсШобк ίη СеорЬу81са1 Ехр1огаОоп (Геоэлектрические методы в геофизической разведке полезных ископаемых), Ексугог, 1994. Основное приложение электромагнитных методов - это изображение электропроводящих объектов, таких как рудное тело. В применении к разведке углеводородных месторождений большинство из этих методов были разработаны для формирования изображения больших геологических структур в регионах, где сейсмические данные имеют низкое качество или вообще отсутствуют, а имеется некоторая другая геологическая или геофизическая информация.

Попытки прямой разведки углеводородов с использованием электромагнитного изображения на основе данных, полученных на поверхности земли, выполняются с 1930-х годов, но со слабым коммерческим успехом. Отсутствие успеха в этих попытках обусловлено низким пространственным разрешением и неоднозначными результатами интерпретации современных электромагнитных методов, когда к проблеме формирования изображения геологической структуры применяются способы с автономной и пространственной субдискретизацией. Низкое расширение подземной формации - это одно из следствий диффузной природы низкочастотных электромагнитных волн, т. е. волн с частотой ниже 1 кГц, которые требуются для проникновения в глубь земли на глубины залегания резервуаров. Вертикальное разрешение таких электромагнитных волн относительно нечувствительно к ширине частотной полосы в отличие от случая с сейсмическими волнами, но оно очень чувствительно к точности измерений амплитуды и фазы и к внесению ограничений, накладываемых на параметры, исходя из других данных. То есть задача обратного преобразования геофизических электромагнитных данных без наложения на них ограничений является задачей математически некорректно поставленной, при этом многие возможные геологические структуры в равной степени хорошо согласуются с этими электромагнитными данными. Следовательно, вертикальное разрешение при формировании электромагнитного изображения с неограниченными параметрами обычно не лучше, чем 10 процентов от глубины залегания геологической структуры. Это дает величину разрешения лишь в 1000 футов суммарной толщины резервуара при типичной глубине залегания резервуара 10,000 футов. Однако в пределах данного разрешенного слоя обычная точность измерения удельного сопротивления может быть в пределах коэффициента два, что является достаточным для разведки нефти и газа.

В электромагнитном методе, который применим для прямого изображения резервуара, для получения вертикального и горизонтального токов в нижнем горизонте на глубине залегания резервуара используются электрически заземленные управляемые источники. Пять вариантов выполнения этого метода хорошо известны специалистам, работающим в области формирования электромагнитного изображения: (1) способ ЬОТЕМ, описанный К.М. 81гаск. Ехр1огабоп \νί11ι Эсср Тгапмсп! Е1сс1готадпсбс8 (Разведка с глубоко перемещаемыми электромагнитами), Ексуюг, 1992; (2) способ 81К.ОТЕМ, описанный Буселли (ВиксШ) в патенте США 4,247,821; (3) система СССХ ТВАЫ81ЕЕ®, описанная в патенте США 4,535,5293; (4) способ ЕМ1, описанный Та§с1 (Таски) и др. в патенте США 5,563,513; и (5) способ АЕСА-Э, описанный В.А. 8тйй (Смитом) и I. Όζ\νίικ1 (Дзвинел) в АЕСА-Э 8У8ТЕМ®, АЕСА-Э Ссорйу51са1 Всксагсй Ыб., 1984. Новая версия АЕСА-Э, названная Ро\тсгРгоЬс®, разработана Сапаб1ап сотрапу Епсйсс, преемником АЕСА-Ό Ссорйу51са1 Всксагсй. Все пять способов имеют недостаток, заключающийся в том, что предельное вертикальное разрешение приблизительно 10% от вышеупомянутой глубины залегания, что делает эти способы неподходящими для прямого изображения резервуара за исключением необычно толстых резервуаров. Этот предел по разрешению является результатом одного или нескольких следующих недостатков в каждом способе: (1) отсутствие средств для фокусировки электромагнитной энергии, вводимой в нацеленный резервуар; (2) пространственная субдискретизация полей электромагнитных откликов на поверхности земли; (3) измерение только нескольких компонент (обычно одной) многокомпонентных электромагнитных поверхностных полей, которые включают полный тензор электромагнитных откликов на каждом приемнике (за исключением АЕСА-Э/РоасгРгоЬс); (4) обработка данных с использованием одномерных, двумерных алгоритмов или алгоритмов распознавания образов вместо использования способов формированием полного трехмерного изображения; и (5) отсутствие или недостаток точной информации о глубине залегания и значениях параметра удельного сопротивления, вводимых в обрабатываемые данные для установления ограничений на результаты обратного преобразования.

Другое серьезное ограничение в этих пяти способах состоит в том, что в них для ввода исходного тока в подповерхностный пласт используются контактные электроды и соединительные провода с высоким импедансом, больше чем 1 Ом, полное последовательное сопротивление. Этот выходной импеданс является, в первую очередь, результатом маленькой площади поверхности электродов, которые контактируют (т.е. заземлены) с землей. Высокий выходной импеданс соответственно ограничивает электрический ток на глубине резервуара, что, в свою очередь, уменьшает интенсивность поверхностных электромагнитных откликов на подземный резервуар при заданной мощности источника. Ограничение по току из-за высокоимпедансных источников также приводит к уменьшению глубин разведки, особенно в бассейнах с электропроводящими осадочными породами. Эффективная глубина электромагнитной разведки увеличивается как дробная степень силы источника, между М^1/5 и М^1/3 для источников в виде заземленных электрических диполей, где М - дипольный момент, т.е. ток, умноженный на длину диполя. Экспонента зависит от того, какая компонента поля на поверхности измеряется, но обычно для глубоких мишеней отклики электромагнитного приемника с короткими смещениями (или ближнего поля) имеют наилучшую чувствительность, как показано в статье В.В. 8р1ек, Сеорйуыск, ν. 54, 872-888, 1989.

В статье ν.8. Μοβίΐηίον апб В. Ва1ак1юу (В.С. Могилатова и Б. Балашова), 1. Арр1. Сеорйук., ν. 36, 31-41, 1996; и патенте РФ Могилатова № 2084929-С1 описано использование поверхностных электрических концентрических кольцевых диполей и радиальных электрических биполей. А.Г. Тарков Бюл. АН СССР, Серия Геофизика, № 8, 11, 1957, Β.Ν. Сир!а апб Р.К. Вйайасйатуа, Сеорйущск, ν. 28, 608-616, 1963, А. Беу е! а1., Сеорйуыск, ν.40, 630-640, 1975 описывают использование коллинеарных поверхностных электрических биполей (монополей) с противоположными полярностями. Однако кольцевые электроды, описанные Могилатовым и Балашовым, не содержат обсуждений, очень мало расчетов, оптимальных размеров электродов, требующихся для получения максимального вертикального электрического поля или плотности тока на глубине цели (резервуара). Способы с монополями, описанные Тарковым, Сир!а, Вйайасйатуа и Беу с сотрудниками, не включают обсуждения или расчетов для эффектов изменения частоты источника или эффектов от использования монополей конечной длины (вторые электроды находятся не на бесконечном удалении) на оптимальную конфигурацию, требующуюся для получения максимального вертикального электрического поля или плотности тока на глубине мишени.

8.К. Уегта и 8.Р. 8йатша, Сеорйуыск, ν. 60, 381-389, 1995 и Н. Маигег и Б.Е. Воегпег, Сеорйук. 1.1п!., ν. 132, 458-468, 1998 обсуждают оптимизацию конфигураций расстановки поверхностных электромагнитных источников для наилучшего фокусирования энергии на подземные мишени. Однако Уегта и 8йатша ограничивают свое обсуждение подземными проводящими слоями и не включают в свои расчеты расстановки монополей или концентрических кольцевых диполей. Маигег и Воегпег обсуждают более общую проблему оптимизации электромагнитной съемки на поверхности для формирования изображения подземных мишеней, но не обсуждают монопольные источники, множественные радиальные бипольные источники или концентрические кольцевые дипольные источники.

При обычной обработке геофизических электромагнитных данных находят минимальную структуру земли, т. е. наиболее простую модель удельного сопротивления, которая соответствует измеренным данным в пределах границ экспериментальных ошибок, но без подробного включения априорной информации. Включение жестких ограничений в обработку данных значительно улучшает пространственное разрешение и точность удельного сопротивления, которые не просто связаны с длиной волны или шириной частотной полосы сигнала как в случае сейсмического сигнала. Изучение диаграммы геофизических исследований скважин и других данных показывают, что в большинстве случаев основные сейсмические границы также являются и основными границами по удельному сопротивлению. Кроме того, интерпретация сейсмических, гравитационных и магнитных данных обеспечила бы хорошую информацию по основным камням, находящимся в исследуемой области, до бурения скважин. Применение ограничений для большого числа (10-100) слоев и других основных геологических пределов (например, сдвигов) было бы новым для формирования электромагнитного изображения углеводородных резервуаров.

В двух предыдущих способах описано включение сейсмических ограничений для улучшения пространственного разрешения при инверсии низкочастотных электромагнитных геофизических данных. Хотя и не применяемый для изображения углеводородных резервуаров, С.М. Ногегйеп е! а1., Сеорйуыск, ν. 63, 826-840, 1998а; и 8ЕС Аппиа1 Меейпд Ехрапбеб АЬйгасй. ν. 1, 425-428, 1998Ь был разработан способ для усовершенствования формирования электромагнитного, от естественного источника (магнитотеллурического), двумерного изображения основания солевых структур в находящемся в открытом море в Мексиканском заливе. Вертикальное разрешение солевого основания улучшается в 2-3 раза, когда глубина до верха солевой структуры ограничивается в соответствии с трехмерными сейсмическими данными и когда установлено удельное сопротивление соли. В способах с естественными источниками, таких как способ Ногегйеп е! а1., отсутствует вертикальное разрешение, требующееся для прямого изображения проводящих углеводородных резервуаров, поскольку в них измеряется отклик земли на горизонтальные подземные электрические токи, которые не чувствительны в отношении зон с повышенным удельным сопротивлением. Б.Ь. А1итЬаидй и С.А. №\утап, Сеорйук. 1. 1п!., ν. 128, 355-363, 1997; и 8ЕС Аппиа1 Меейпд Ехрапбеб АЬк!гас!к, ν. 1, 448-451, 1998 описали использование сейсмических ограничений для улучшения разрешения при формировании электромагнитного изображения с использованием данных, полученных из перекрестных скважин в пределах углеводородных

Ί резервуаров, с помощью метода, аналогичного методу НоусгМсп с1 а1. для поверхностных магнито-теллурических данных. Однако способ с перекрестными скважинами требует наличия по меньшей мере двух скважин, которые проходят через резервуар.

Оценка типа флюида в резервуаре, насыщения и коэффициента сланцевости, исходя из поверхностных геофизических измерений, ранее проводилась с использованием только сейсмических данных по отражению, в частности по различным сейсмическим интервальным характеристикам (амплитуда, ширина, соотношения, фазы и т.д.). Здесь коэффициент сланцевости это отношение суммарной толщины (продуктивного пласта) зон, содержащих углеводороды, к толщине резервуара в целом. Хорошо известно в этой индустрии, что электромагнитный отклик земли с вертикальной слоистостью зависит от направления измерения удельного сопротивления. См., например, М.С. Жданов и Г.В. Келлер (1994, изд. цит.). Однако не существует дистанционного (поверхностного) электромагнитного способа для измерения отдельно вертикального и горизонтального удельных сопротивлений интервала между границами резервуара на глубине. Направленные измерения удельного сопротивления для резервуаров ограничиваются способами ίη-δίίί, такими как геофизические исследования в скважинах.

Конкретные методы для непрямого электромагнитного детектирования запасов углеводородов на глубине также разрабатываются, но они основаны на детектировании зон с изменяющимися электрическими характеристиками (вытяжные трубы) над резервуарами, эти изменения вызваны предполагаемой медленной утечкой углеводородов вверх из резервуара. Существование вытяжных труб и соотношение между их изменениями и содержащимися в резервуаре углеводородами однозначно не продемонстрированы. Сторонники детектирования вытяжных труб заявляют, что в различных местах в пределах таких вытяжных труб происходят изменения удельного сопротивления (увеличение или уменьшение) и поляризуемости (или индуцированной поляризации). Электромагнитные способы для локализации вытяжных труб были разработаны 81егпЬегд с1 а1., они описаны в их патенте США 4,446,434, а также Та5С1 е1 а1., их способ описан в патенте США 5,563,513. Для детектирования углеводородных вытяжных труб также могут быть использованы системы ΤΚΑΝ8ΙΕΕ® и ^ЕСЛ-Э/Ротеег РгоЬе. Этим способам свойственны те же ограничения, касающиеся разрешения по глубине, перечисленные выше, по причинам, приведенным в предыдущем разделе.

Сущность изобретения

Изобретение представляет собой способ для оценки по данным, полученным на поверхности, свойств резервуара подземной геологической формации. Во-первых, определяются место и средние удельные сопротивления земли над, под и рядом по горизонтали этой подземной геологической формации, используя геологические и геофизические данные вблизи подземной геологической формации. Во-вторых, определяются размеры и зондирующая частота для электромагнитного источника, чтобы получить, по существу, максимальные вертикальные и горизонтальные электрические токи, вводимые в подземную геологическую формацию, используя данные по месту и средним удельным сопротивлениям земли. Далее запитывают электромагнитный источник на или вблизи поверхности, расположенный приблизительно по центру над подземной геологической формацией, и измеряют с помощью матрицы или размещенных в определенном порядке приемников множество компонентов электромагнитного отклика. Далее определяют ограничения на геометрические и электрические параметры, используя геологические и геофизические данные. В заключение, электромагнитный отклик обрабатывают с использованием ограничений на геометрические и электрические параметры для получения глубинных отображений инвертированных вертикального и горизонтального удельного сопротивления.

В альтернативном варианте глубинные отображения инвертированных удельных сопротивлений могут быть дополнительно объединены с геологическими и геофизическими данными для оценки свойств флюида резервуара и его сланцевости.

В другом альтернативном варианте средние удельные сопротивления земли над, под и рядом по горизонтали подземной геологической формации проверяются с использованием множества компонент электромагнитного отклика, измеренных с матрицы приемников.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение и его преимущества могут быть более легко поняты при обращении к последующему подробному описанию и приложенным чертежам, на которых фиг. 1 - изображение в перспективе предпочтительного варианта схемы расположения источника и приемной аппаратуры, используемых в настоящем изобретении для дистанционной оценки удельных сопротивлений резервуар^а;

фиг. 2 - изображение в перспективе альтернативного варианта схемы расположения источника и приемной аппаратуры, используемых в настоящем изобретении для дистанционной оценки удельных сопротивлений резервуара;

фиг. 3 - график, представляющий комплексную величину |Ε_Ζ| осевого вертикального электрического поля в виде функции отношения радиуса внутреннего электрода к глубине, а/б, для различных значений отношения радиуса внутреннего электрода к глубине проникновения электромагнитного поля, а/δ;

фиг. 4а - график, представляющий комплексную величину |Ε_Ζ| осевого вертикального электрического поля в зависимости от отношения радиуса внутреннего электрода к глубине а/б;

фиг. 4Ь - график, представляющий комплексную величину |ΕΖ| осевого вертикального электрического поля в зависимости от отношения радиуса внутреннего электрода к глубине проникновения электромагнитного поля а/δ;

фиг. 5а - график, представляющий комплексную величину |Ε_Ζ| осевого вертикального электрического поля в зависимости от отношения радиуса внешнего электрода к радиусу внутреннего электрода Ь/а;

фиг. 5Ь - график, представляющий полный электродный ток в зависимости от отношения радиуса внешнего электрода к радиусу внутреннего электрода Ь/а;

фиг. 6 - изображение в перспективе, показывающее конфигурацию альтернативного варианта схемы расположения источника и приемной аппаратуры, используемых в настоящем изобретении для дистанционной оценки удельных сопротивлений резервуара, как они использованы в примере;

фиг. 7 - иллюстрирует биполярную прямоугольную форму колебания тока как выходного сигнала источника электромагнитной энергии, для использования в способе согласно настоящему изобретению;

фиг. 8 - график, представляющий реальную часть вычисленной радиальной компоненты Е_г отклика электрического поля на поверхности, из примера; и фиг. 9 - блок-схема, иллюстрирующая шаги обработки данных для варианта осуществления способа согласно настоящему изобретению для получения оценки свойств резервуара по данным, полученным на поверхности.

Несмотря на то, что изобретение будет описано в отношении его предпочтительных вариантов осуществления, понятно, что изобретение ими не ограничивается. Напротив, подразумевается, что оно охватывает все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены, не выходя за пределы сущности и объема изобретения, как оно определено в формуле изобретения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Изобретение представляет собой способ, в соответствии с которым средние вертикальные и горизонтальные удельные сопротивления углеводородного резервуара отображаются дистанционно на основе данных, полученных на поверхности земли или на дне моря, используя низкочастотные электромагнитные волны, на которые накладываются ограничения, исходя из сейсмического глубинного изображения и другой априорной информации о нижнем горизонте. Изобретение позволяет решить проблему низкого вертикального разрешения путем объединения сбора данных и этапов обработки данных, которые нацелены на отображение (в виде карты распределения) удельного сопротивления ранее локализованного или предполагаемого резервуара.

Один вариант схемы расположения аппаратуры, используемой в изобретении, показан на фиг. 1. Вообще в изобретении используются следующие четыре признака, которые синергетичны при их объединении: (1) сильноточный многомодовый оптимизированный источник электромагнитной энергии, (2) матрица многокомпонентных приемников, (3) обработка данных с использованием трехмерных волновых уравнений и (4) оценка свойств резервуара и отображение их в виде карты распределения. Эти четыре признака будут описаны по очереди.

В этом варианте настоящего изобретения два непрерывно заземленных электрода 4, 5, каждый из которых состоит из одного или более неизолированных электрических проводников, размещены на поверхности земли или морского дна (1) или закопаны в землю или морское дно вблизи поверхности, электроды имеют вид концентрических окружностей с радиусом а и Ь, соответственно. Предпочтительно электроды закапываются на глубину до трех метров от поверхности. В альтернативном варианте для применения в открытом море, электроды могут быть подвешены в морской воде или буксироваться над морским дном, как описано в патенте США ЬД.Зтка № 4,617,518. Такая конфигурация электродов обеспечивает, по существу, максимальный вертикальный электрический ток, передаваемый в мишень-резервуар 3, находящуюся на глубине б в толще земли 2. В альтернативном варианте на поверхности земли или морского дна 1 располагают вспомогательный изолированный кольцевой контур 6, состоящий из одного или более электрически изолированных проводников, контур размещается по кругу радиуса с, концентрично с двумя непрерывно заземленными электродами 4, 5 для того, чтобы индуцировать горизонтальные электрические токи в резервуаре 3. Хотя на фиг. 1 показано, что изолированный кольцевой контур 6 расположен между двумя непрерывно заземленными электродами 4, 5, но изолированный кольцевой контур 6 может быть расположен и внутри внутреннего заземленного электрода 4 или снаружи внешнего заземленного электрода 5. Этот изолированный контурный источник 6 используется для усиления естественных фоновых колебаний электрического и магнитного поля в земле, чтобы обеспечить дополнительные индуцированные горизонтальные токи на глубине резервуара. Два заземленных электрода 4, 5 и вспомогательный изолированный контурный источник 6 соединены с помощью соединительных кабелей 8, 9, расположенных предпочтительно радиально, с одним или несколькими сильноточными (предпочтительно 10²-10⁶ А) источниками электрической энергии изменяемой частоты (предпочтительно 10^-4-10⁴ Гц) и контроллерами 7. В случае, если используется несколько источников энергии и контроллеров 7, то соединительные кабели 8, 9 предпочтительно размещают равномерно относительно окружностей заземленных электродов 4, 5. Источники энергии и контроллеры 7 могут быть установлены на поверхности земли или морском дне 1.

В альтернативном варианте в случае сбора данных в открытом море источники энергии и контроллеры 7 могут быть установлены на поверхности моря или в толще моря. Источники энергии и контроллеры 7 обеспечивают для выборочного возбуждения заземленных электродов 4, 5 и изолированного проволочного контура 6 модифицирование частоты, которая требуется для того, чтобы иметь максимальный отклик на поверхности.

Размеры и зондирующая частота для заданной глубины резервуара и среднего удельного сопротивления земли, а также соответствующий электрический импеданс заземленных электродов 4, 5 вычисляются путем численного решения задачи для неизолированной, погруженной в среду, низкочастотной электромагнитной антенны. Предпочтительно эта задача решается с использованием способов КА.Р.Кшд апб 6.8.8тйй, Апеииак ίη Майет (Антенны в веществе), М1Т Рге55. СатЬпбде, 1981. Предпочтительно решение выполняется с помощью компьютерной программы с трехмерной частотной областью, в этой программе поверхностные потенциалы, плотности тока и электрические поля находят путем решения уравнений Максвелла с использованием двумерных комплексных преобразований Фурье на каждом интервале глубины. Граничные условия для решения этой задачи накладываются для обеспечения условия, чтобы при каждой частоте полный ток, уходящий с внутреннего кольца 4, был равен полному току, захватываемому внешним кольцом 5, и чтобы разность потенциалов между кольцами 4, 5 сохранялась. Предпочтительно значения радиусов а и Ь определяются путем получения, по существу, максимальных значений вертикального и горизонтального электрических полей на оси симметрии концентрических колец 4, 5 (радиус г = 0) на глубине центра резервуара. На фиг. 3, 4а, 4Ь, 5а и 5Ь показаны результаты этого расчета для модельных исходных значений. Модельные исходные значения влияют на абсолютные значения электрических полей и токов, но не влияют на безразмерные масштабные параметры, используемые для оптимизации электродовисточников. Таким образом, на фиг. 3, 4а и 4Ь форма кривых оставалась бы такой же для тех же отношений радиуса внешнего электрода к радиусу внутреннего электрода Ь/а = 8, хотя абсолютная величина кривых изменялась бы для различных значений среднего удельного сопротивления земли и напряжения возбуждения источника. Аналогично, на фиг. 5а и 5Ь форма кривых оставалась бы такой же для таких же отношений глубины к внутреннему радиусу электрода б/а = 2/3, хотя абсолютная величина кривых изменялась бы для различных значений среднего удельного сопротивления земли и напряжения возбуждения источника. Эти отношения и значения выбирались лишь для иллюстративных целей и не должны рассматриваться как ограничения для способа согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 представляет комплексную величину |Ε_Ζ| (мВ/м) осевого (радиус г = 0) вертикального электрического поля в виде функции от а/б для различных значений отношения а/δ, на один вольт (1 В) исходного возбуждения между заземленными электродными кольцами 4, 5, где δ = 503 х (ρ/ί)^1/2 - глубина, на которую проникает электромагнитное поле, в метрах. Здесь, ρ среднее удельное сопротивление земли, а ί частота возбуждения источника.

На фиг. 4а и 4Ь представлены графики комплексной величины |Ε_Ζ| осевого вертикального электрического поля в зависимости от отношения радиуса внутреннего электрода к глубине, а/б и отношения радиуса внутреннего электрода к глубине, на которую проникает электромагнитное поле, а/δ, соответственно. На фиг. 3 и 4а показано, что осевая |Ε_Ζ| является максимальной, когда а/б ~ 3/2 и а/δ ~ 2/3. Таким образом, |Е₂| максимальна, когда б/δ = (3/δ)/(η/6) ~ 9/4, как показано на фиг. 4Ь.

На фиг. 5а и 5Ь показана зависимость осевой |Ε_Ζ| и полного электродного тока от отношения радиуса внешнего электрода к радиусу внутреннего электрода, Ь/а, на один вольт источника. Значение Ь/а > 9 делает максимальным |ΕΖ| на глубине резервуара.

Предпочтительно радиус с изолированного кольцевого источника 6 (вертикальный магнитный диполь) с < а, на основании результатов, показанных В.В.8р1е5 (1998, изд. цит.) для электромагнитного индуктивного зондирования в зоне ближнего поля источника, представляющего собой вертикальный магнитный диполь.

Альтернативный вариант заземленных электродов показан на фиг. 2. Два концентрических кольцевых электрода 4, 5, соответственно с радиусами а и Ь, заменены шестью или более линейными заземленными электродами 11 равной длины Ь = Ь - а. Предпочтительно эти электроды 11 будут непрерывно заземлены вдоль всей их индивидуальной длины Ь. В альтернативном варианте электроды 11 могут быть лишь частично заземлены, т. е. непрерывно заземлены только в пределах некоторого промежутка γ < Ь/2, который измеряется от радиусов а и Ь соответственно, как показано на фиг. 6. Предпочтительно электроды 11 размещаются вдоль радиусов, разделенных равными углами, не более чем 60°, их радиальные продолжения внутрь пересекаются в центре электродной расстановки. Предпочтительно каждый линейный электрод 11 соединен на каждом конце (г = а и г = Ь) с непрерывно заземленным линейным концевым электродом 12, который по существу ортогонален (предпочтительно, 90±10°) с соединяемым радиальным электродом 11. Предпочтительно длина каждого концевого электрода 12 не больше чем Ь/10. Предпочтительно один или несколько источников энергии и контроллеров 7 соединены с радиальными линейными электродами 11 вблизи средних точек Ь/2 электродов 11 в пределах расстояния ±Ь/10. Если более одного источника энергии 7 используется одновременно, то это множество источников 7 работают в синхронном режиме, чтобы подавать электрический ток на каждый электрод 11. Предпочтительно синхронизация источников осуществляется так, чтобы полные фазовые колебания шести или более токов источников не превышали 0,1 градуса и полные колебания амплитуды токов источников не превышали 0,1 процента. В этом альтернативном варианте выполнения заземленных электродов 11 также может быть использован вспомогательный изолированный кольцевой проволочный контур 6, как описано выше и показано на фиг. 6. Источники 7 энергии работают в режиме дискретной частоты (частотная область) или в переходном режиме с колебаниями, изменяющимися по форме, и с изменяемой последовательностью колебаний (временная область). В обоих случаях полярность токов источников изменяется на противоположную периодически (предпочтительно 10^-410⁴ с) для того, чтобы минимизировать эффекты, связанные с поляризацией электродов, это является стандартной обычной практикой, хорошо известной специалистам, работающим в данной области техники.

Электромагнитные отклики собираются с помощью матрицы многокомпонентных приемников 10, расположенных на поверхности земли или морском дне 1, как показано на фиг. 1 и 6. Предпочтительно измеряются два ортогональных горизонтальных электрических поля, два ортогональных горизонтальных магнитных поля и вертикальное магнитное поле, когда матрица приемников 10 размещается на земле. Предпочтительно ортогональные горизонтальные направления для всех приемников 10 являются одними и теми же. Предпочтительно также измеряется дополнительная вертикальная компонента электрического поля, когда матрица приемников 10 размещается на морском дне 1. Предпочтительно амплитуды и фазы сигналов приемников измеряются с точностью большей или равной 0,1% относительно полей источников, используя промышленно выпускаемые широкополосные (предпочтительно 10^-4-10⁴ Гц) электрические и магнитные датчики, которые имеют стандартную высокую чувствительность, а динамический диапазон принимающей системы задается емкостью 24 бит или более. Предпочтительно датчики магнитного поля имеют точность измерения фазы больше или равную 0,1° на частотном диапазоне, используемом для сбора данных. В предпочтительном варианте способа по этому изобретению эти многокомпонентные отклики также записываются на каждом приемнике 10, когда заземленные и незаземленные источники 7 выключены, чтобы измерить электромагнитный отклик земли на естественные фоновые электрические и магнитные флуктуации, а также измерить электромагнитный шум от окружающей среды.

Предпочтительно электромагнитные отклики измеряются в каждом принимающем центре, которые расположены по координатной сетке с интервалами между приемниками х и у < 0,56, где б - вертикальное расстояние (глубина) от поверхности земли или морского дна 1 до резервуара 3, как показано на фиг. 1, 2 и 6. Интервалы х и у могут отличаться друг от друга. В альтернативном варианте также могут быть использованы линейные матрицы приемников (одна или более параллельных линий из приемников 10). Линейные матрицы также могут быть расположены в геометрии с полосой, в этом случае данные приемников могут быть суммированы в направлении поперек линии. Предпочтительно приемники 10 располагаются по схеме сетки, как описано выше, на всей площади от центра расстановки источников до радиального расстояния г = Ь.

Несколько приемников 10, показанных на фиг. 1 и 6, иллюстрируют размеры расстояний между приемниками, не показывая предпочтительную область охвата и, следовательно они не должны рассматриваться как ограничение настоящего изобретения. Такое расположение позволяет получить максимальную чувствительность данных для резервуара 3 и других электропроводящих структур в пределах земли 2 около резервуара, а также оно обеспечивает наибольшую глубину проникновения (отклик ближнего поля) для заданного электрического или магнитного дипольного момента М источника.

Измеряются пространственное расположение и ориентация на поверхности земли или морского дна 1 электродов-источников 11 и матрице приемников 10. Предпочтительно размещение на местности и ориентация выполняются с использованием геодезических методов, стандартных в данной области и хорошо известных специалистам в этой области техники. Эти геодезические методы могут включать дифференциальную и кинематическую СР8 (Глобальная спутниковая система местоопределения), а также акустические повторители сигналов в случае открытого моря. Предпочтительно максимальные допустимые погрешности ±0,0016 в вертикальном и двух горизонтальных направлениях. Предпочтительно максимальная допустимая погрешность в ориентации ±0,10° в вертикальной и в двух горизонтальных ориентациях.

Предпочтительно данные, полученные многокомпонентными электромагнитными приемниками, обрабатываются с использованием методов полных волновых уравнений. Эта трехмерная обработка данных включает, но не ограничивается, подавление шумов в данных, деконволюцию источника и инверсию с использованием модели. Используются оба способа и с частотной областью, и с временной областью в зависимости от способов, использованных для сбора данных. В альтернативном варианте миграция электромагнитных волновых уравнений может быть использована так, как это описано Μ.Ζ1ι6;·ιηον е! а1., Ехр1ота1юи Сеорйузюз, ν. 26, 186-194, 1995; Μ.ΖΜαηον аи6 О.Ройшадшие, Сеорйуз.ПиЦ ν. 131, 293-309, 1997; Μ.ΖΛ6ίΐηον е! а1., 8ЕС Аиииа1 Меейид Ехраибеб АЬ81тас18, ν. 1, 461-468, 1998.

Предпочтительно для подавления естественных фоновых и создаваемых человеком электромагнитных шумов используются стандартные в электромагнитной индустрии методы обработки данных, такие как описанные Μ.Ν.ΝηΝβΙιίηη (1988, изд. цит.); К.-М.81таск (1992, изд. цит.); С.ВизеШ аи6 М.Сатегои, Сеорку81С8, ν.61, 1633-1646, 1996; С.Э.ЕдЬей Сеоркуз. Пи!., ν. 130, 475-496, 1997. Предпочтительно для подавления шумов используются в рамках этих стандартных способов избыточность данных, получаемая из многокомпонентных откликов, принимаемых множеством приемников, и из многочисленных повторений сигналов от источников, объединенная с измерениями локальных шумов, а также методы взаимной корреляции сигналов. Предпочтительно такие методы применяются к данным, чтобы получить величины отношения сигнал/шум больше или равную 1 и точность сигнала больше или равную 1,0% для каждой электромагнитной компоненты, используемой в рамках инверсии многокомпонентных данных.

Характерный признак электромагнитного источника (шум, генерируемый источником) подавляется автоматически с помощью геометрии заземленных электродов (4 и 5 на фиг. 1, 11 и 12 на фиг. 2), которые создают самокомпенсирующее поле, как описано Могилатовым и Балашовым (1996, изд. цит.). Дополнительное подавление (деконволюция) влияний источника осуществляется путем нормализации полученных данных для отклика на фон земли с использованием стандартных промышленных методов, хорошо известных для специалистов, работающих в этой области техники, таких как например описанные в работах М. Ζй6аηον, С. Ке11ег (1994, изд. цит.) или К.М. 81таск (1992, изд. цит.). В альтернативном варианте это подавление может быть осуществлено с помощью нормализации (путем перекрестных обращений) данных, используя функции кажущегося удельного сопротивления для слоистой земли, как описано в статье Т.С. Са16^е11 аи6 Н.М. В1ЬЬу, Сеорйуз. Пи!., ν. 135, 817-834, 1998.

Предпочтительно данные от матрицы приемников 10 преобразуются (инвертируются) из электромагнитных откликов во временной или частотной области в трехмерное глубинное отображение удельного сопротивления земли путем применения итеративных методов трехмерной моделируемой нелинейной электромагнитной инверсии, которые включают ограничения на геометрические и электрические параметры, как будет описано ниже. Могут быть использованы трехмерные модели с конечной разностью и конечным элементом. Способы инверсии, используемые в этом изобретении, включают стандартные методы, такие как квазилинейные упорядочивающие способы, как например описанные в статье М.8. Ζй6аηον аи6

8. Гаид, К.а6ю 8ск, ν. 31, 741-754, 1993, и методы с полностью нелинейными сопряженными градиентами или методы Гаусса-Ньютона, такие как описаны в работах С.А. №\νιη;πι аи6 ЭЪ. А1итЬаидй, Верой 8ΑΝΏ96-0582, 8аи61а Νηйоиа1 ЬаЬога1ойе8, 1996; и Сеорйуз. 1. 1и!., ν. 128, 345-354, 1997; А1итЬаидй, №\\таи изд. цит., 1997 и 8ЕС Αηηиа1 Меейид Ехраи6е6 АЬ81тас18, ν. 1, 456-459, 1998. Предпочтительно местоположение и силы токов всех источников, прикладываемые на или вблизи поверхности земли, а также на, выше или внутри морского дна 1, в явном виде включаются в инверсное преобразование с помощью функций Грина или других стандартных математических методов, которые хорошо известны специалистам, работающим в данной области техники. Предпочтительно отдельные инверсии выполняются для принятых данных, которые собраны с использованием источников в виде заземленных электродов (4 и 5 на фиг. 1, 11 и 12 на фиг. 2), и для принятых данных, которые собраны с использованием источника 6 в виде изолированного контура и магнитотеллурического источника в виде естественного фона земли, когда другие источники выключены. Предпочтительно также выполняются совместные инверсии принятых данных, собранных с использованием любых комбинаций из заземленного источника (4 и 5 на фиг. 1, 11 и 12 на фиг. 2), изолированного источника 6 и магнитотеллурического источника.

Предпочтительно геометрические ограничения на пространственные положения получают исходя из поверхностей, таких как горизонты и сдвиги, интерпретированные из плотных двумерных или трехмерных суммарных данных по сейсмическому отражению, преобразованных в параметр глубины. Предпочтительно для получения интерпретированных сейсмических поверхностей, чтобы связать сейсмические данные по глубине с данными исследований, полученных из скважин, гравитационными, магнитными и другими геофизическими данными, и для переноса этих глубинных поверхностей в начальную трехмерную модель электромагнитной инверсии используются стандартные промышленные пакеты программ по интерпретации сейсмических данных, такие как Ссосщсй ΙΕ8Χ©, Рагаб1дт ОеоЭерШ© или .Такой АоткЬепсй©. Значения удельного сопротивления для начальной электромагнитной глубинной модели для геологических единиц, ограниченных интерпретированными сейсмическими поверхностями, получают с помощью любого из многочисленных стандартных промышленных методов, хорошо известных специалистам в данной области техники. Эти способы включают связи с данными каротажных диаграмм; экстраполяцию исходя из региональных баз данных; применение эмпирических преобразований удельного сопротивления, используя сейсмические интервалы, скорости звука в скважине или акустические импедансы; и начальную послойную (одномерную) инверсию удельного сопротивления, выведенную из данных, собранных электромагнитными приемниками. Предпочтительно ограничения вступают в действие при выполнении инверсии с использованием стандартных промышленных методик, таких как описанные в работе М.А. Мсщ. 6еорйу51са1 Эа1а Апа1уκίκ: ипбет51апбшд 1пует5е РтоЫетк апб Тйеоту, 8ос1е1у о! Ехр1отабоп 6еорйу51С1515, 1994. Эти стандартные методики включают упорядочивание Тихонова, байесовские методы, подходы с резкими границами (6. Ноует51еп е1 а1., 1998, изд. цит.), методы с эквивалентной интегральной проводимостью и сопротивлением и методики обеспечения минимального градиента (О. Робшадшпе, М. 2йбапоу, 1998, изд. цит.).

В альтернативном варианте изобретения интерпретация глубинных кубов с инвертированными удельными сопротивлениями (инверсий) включает сравнение трехмерных значений удельного сопротивления по глубине с интерпретированными трехмерными сейсмическими характеристиками и всеми отображенными на карте показателями, выведенными из сейсмических данных (до суммирования и после суммирования). Предпочтительно отдельные и математически связанные электромагнитные инверсии, полученные из данных с источниками в виде заземленных электродов и из данных с источником в виде изолированного контура, а также магнитотеллурического источника сравниваются и объединяются друг с другом и с характеристиками сейсмического отражения и сейсмическими показателями для получения оценки типа флюида, объема пор с углеводородами, насыщения и коэффициента сланцевости (отношение суммарной толщины продуктивных пластов к общей толщине резервуара) в пределах резервуара по всей его протяженности, отображенной на карте. Резервуар может быть сейсмически определен с помощью объединения стратиграфического или структурного оседания кровли или границ сейсмических показателей, отображенных на карте.

Предпочтительный способ этого альтернативного варианта осуществления изобретения для оценки типа флюида, объема пор, занятого углеводородами, насыщения и коэффициента сланцевости следующий. Для измерения вертикально усредненного удельного сопротивления р_верт в резервуаре 3 используется инверсия удельного сопротивления на глубине резервуара, полученная исходя из данных электромагнитных приемников, собранных с использованием источников в виде заземленных электродов. Для измерения горизонтально усредненного удельного сопротивления р_гор в пределах резервуара используется инверсия удельного сопротивления на глубине резервуара, полученная исходя из данных электромагнитных приемников, собранных с использованием изолированного источника или магнитотеллурического источника. Модель фации резервуара выводится из интерпретации сейсмических данных, геологических концепций и имеющихся данных по фации (такие как диаграммы геофизических исследований в скважине и базы данных). Эта модель фации объединяется с результатами инверсий рверт и ргор для того, чтобы оценить произведения и отношения удельного сопротивления р₅₅ проницаемых слоев, суммарной толщины проницаемых слоев, деленной на полную интервальную толщину йд (суммарная к полной) резервуара и удельного сопротивления р_5| непроницаемых слоев. Для модели фации резервуара, содержащей однородные значения р55 для проницаемых слоев и отличающиеся, но однородные значения р_5|| для непроницаемых слоев, как хорошо известно в данной области техники:

рверт = р55 X п!д + р5| х (1 - йд) (1)

1/ргор = (1/р55) х п!д + (1/р5_Ь) х (1 - йд) (2) Уравнения (1) и (2) содержат три неизвестных усредненных параметра резервуара: р55, р_5| и йд. Оценки р_5| в пределах интервала резервуара, выведенные непосредственно из модели фации или имеющихся данных по фации, используются далее для выведения и отображения двух оставшихся неизвестных величин р55 и йд на всем пространстве, занимаемом резервуаром. Затем из значений р₅₅, отображенных на карте, получают вид флюида в резервуаре, объем пор, занимаемый углеводородами, или насыщение водой в пределах области резервуара, которая была определена сейсмически. Статистические методы, включая обратные преобра зования Монте-Карло, также могут быть использованы для получения объема пор, занимаемого углеводородами, величины суммарный к общему, насыщения водой и других свойств резервуара из данных по инверсии р_верт и р_гор. Для получения этих параметров используется модель фации по распределению свойств породы, объединенная с уравнениями Арчи для электрического сопротивления пористой породы, содержащей флюид в пространстве пор, относящиеся к значениям р„ в пределах одной и той же геологической единицы вне резервуара.

Изобретение, описанное выше, предназначено для того, чтобы при использовании современных методов улучшить величину вертикального разрешения электромагнитных параметров в нижнем горизонте.

Фиг. 9 представляет блок-схему, которая иллюстрирует предпочтительный вариант способа по изобретению для оценки по данным, полученным на поверхности, свойств резервуара подземной геологической формации, как только что было описано. Сначала на шаге 900 определяется местоположение подземной геологической формации, используя геологические и геофизические данные в окрестности этой подземной геологической формации. Далее на шаге 902 определяются средние удельные сопротивления земли над подземной геологической формацией, а также под ней и рядом по горизонтали, используя геологические и геофизические данные, полученные вблизи этой подземной геологической формации. Далее на шаге 904, используя местоположение и средние удельные сопротивления земли, определяются размеры для сильноточного многомодового электромагнитного источника, чтобы получить, по существу, максимальные вертикальные и горизонтальные токи, передаваемые в подземную геологическую формацию. Предпочтительно размеры вычисляются путем численного решения задачи для неизолированной, погруженной в среду, низкочастотной электромагнитной антенны, как описано выше. Далее на шаге 906, используя данные по местоположению и средним удельным сопротивлениям земли, определяется зондирующая частота для сильноточного многомодового электромагнитного источника, чтобы, по существу, получить максимальные вертикальные и горизонтальные токи, передаваемые в подземную геологическую формацию. И снова зондирующая частота вычисляется предпочтительно с помощью численного решения задачи для неизолированной, погруженной в среду, низкочастотной электромагнитной антенны, как описано ранее. В альтернативном варианте могут быть использованы итерационные, с трехмерным моделированием вычисления электромагнитного отклика подземной геологической формации, для того чтобы проверить размеры и зондирующую частоту высоко точного многомодового электромагнитного источника, определенные на шагах 904 и 906. Далее на шаге 908 запитывают электромагнитный источник на поверхности или вблизи, приблизительно по центру относительно подземной геологической формации. Далее на шаге 910 с помощью матрицы приемников измеряют ряд компонент электромагнитного отклика. Предпочтительно, когда матрица приемников 10 расположена на земле, то измеряются два ортогональных горизонтальных электрических поля, два ортогональных горизонтальных магнитных поля и вертикальное магнитное поле. В альтернативном варианте, когда матрица приемников 10 расположена в открытом море, то измеряется дополнительное вертикальное электрическое поле. Далее на шаге 912 определяются ограничения на геометрические и электрические параметры, используя геологические и геофизические данные. Далее на шаге 914 обрабатывается электромагнитный отклик, используя ограничения на геометрические и электрические параметры, чтобы получить глубинные отображения инвертированных вертикального и горизонтального удельных сопротивлений. Предпочтительно компоненты электромагнитного отклика обрабатываются с использованием способов полных трехмерных волновых уравнений, как описано выше. Одномерная инверсия электромагнитного отклика используется только для проверки средних удельных сопротивлений земли над подземной геологической формацией, под ней и рядом по горизонтали, значения которых определены на шаге 902. В заключении на шаге 916 глубинные отображения инвертированных удельных сопротивлений объединяются с геологическими и геофизическими данными для оценки свойств резервуара. Подробности предпочтительного способа инверсии описаны далее в сочетании со следующим примером.

Нижеследующий пример иллюстрирует применение изобретения для отображения удельного сопротивления углеводородного резервуара по данным, полученным в прибрежной зоне (на земле). После того как произведен сбор трехмерных сейсмических данных в области проведения разведки, они интерпретированы и преобразованы в глубинную область, выполняется идентифицирование перспективного резервуара (глубина ά и протяженность 1). Данные по электрическому удельному сопротивлению земли для обследуемой области, усредненные по интервалам 0,10χά, от поверхности земли до трехкратной глубины (3χά) резервуара и пятикратной протяженности (5x1) резервуара объединяются с использованием существующих данных электромагнитной разведки и исследований геофизических параметров в скважинах или оцениваются с использованием геологических аналогов резервуара. Диаметры заземленных электродов вычисляются путем численного решения задачи для неизолированной, погруженной в среду, низкочастотной электромагнитной антенны, как обсуждалось выше, или путем итерационного трехмерного электромагнитного моделирования, используя в качестве входных данных глубину залегания резервуара и усредненные вертикально по слоям земли удельные сопротивления. Диаметр вспомогательного изолированного контурного электрода определяется с использованием стандартных методов, известных из уровня техники.

На фиг. 6 показаны конфигурации расположения на земле источника и приемников для резервуара-цели 3, упрощенно идентифицированного следующими параметрами: глубина до верха резервуара 6 = 1000 м, средняя горизонтальная протяженность (радиус) 1/2 = 1250 м. Восемь (8) частично заземленных радиальных электродов 11 и соединенные с ними концевые электроды 12, которые также описаны на фиг. 2, размещены в виде радиальной расстановки в сочетании с источником 6 в виде изолированного контура. Геометрический центр расстановки заземленных электродов (пересечение их 8 радиальных линий) и центр изолированного контура расположены на поверхности земли 1 вертикально над центром резервуара-мишени. Заземленные электроды расположены симметрично по окружности расстановки источников, каждый из них отделен от соседнего электрода углом 45±1°, который измеряется от центра расстановки источников. Размеры источников: а = 1500 м, Ь = 6000 м, γ = 90 м и с = 1000 м. Величина γ определяется из вычислений вертикальной утечки тока из непрерывно заземленной бипольной антенны длиной Ь, используя метод, описанный выше, касающийся численного решения задачи неизолированной, погруженной в среду, низкочастотной электромагнитной антенны. Этот расчет показывает, что наибольший ток стекает с заземленной проволоки в пределах расстояния <Ь/5 с каждого конца антенны. Заземленные концевые электроды 12 имеют длину по 30 м каждый. Заземленная группа и изолированный контур во время сбора данных не перемещаются. В альтернативном варианте, если число источников энергии и контроллеров 7 ограничено или если имеются сложности, связанные с материально-техническим обеспечением сбора данных или рельефом местности, и одновременное использование восьми мест для радиальных заземленных электродов невозможно или слишком дорого, то эти восемь мест для радиальных частично заземленных электродов занимаются последовательно группами по одному или более мест в любом порядке следования.

Предпочтительная процедура заключается в получении, по существу, оптимальных значений параметров для, по существу, максимального электрического поля на глубине резервуара.

Однако в качестве альтернативной процедуры для уменьшения стоимости электродов, их установки и осуществления съемки может быть использовано суб-оптимальное аспектное отношение Ь/а. Например, может быть использовано аспектное отношение Ь/а = 4. Использование этого значения для Ь/а привело бы к уменьшению на 24,5% вертикального электрического поля на мишени-резервуаре, как показано на фиг. 5а, и к соответствующему уменьшению электромагнитных откликов резервуара на возбуждение заземленными электродами, которые измеряются на матрицей 10 приемников на поверхности.

Предположим, что вертикальное усредненное удельное сопротивление земли равно величине р_з = 1 Ом-м. Тогда центральная рабочая частота группы заземленных электродов выводится из б/δ = 9/4 и 6 = 2250 м или ί = 0,050 Гц. Выходная ширина частотной полосы источников в виде заземленных электродов 0,005 <ί < 5,0 Гц. Используя анализ В.В. δρίβδ (1989, изд. цит.), центральная рабочая частота источника в виде изолированного контура устанавливается б/δ = 1 или ί = 0,253 Гц. Выходная ширина частотной полосы источника в виде изолированного контура 0,025 < ί < 25 Гц.

Девять источников энергии и контроллеров 7 размещены на поверхности земли 1. Каждый источник и контроллер запитывается энергией путем подключения к городской энергосети, если она имеется, или запитывается энергией от одного или нескольких генераторов в зоне полевых съемок. Каждый источник и контроллер номинально обеспечивают 300 кВ-А с выходными параметрами 120 В (на переменном токе) и 2500 А (эффективный). Один источник и контроллер располагается в любом положении вдоль окружности источника 6 в виде изолированного контура и соединяется с помощью коаксиального силового кабеля 9 на поверхности земли с источником в виде изолированного контура. Оставшиеся восемь источников энергии и контроллеров 7 размещаются в пределах расстояния Ь/10 от средних точек частично заземленных электродов, как показано на фиг. 2. Эти восемь источников энергии и контроллеров соединяются с заземленными электродами с помощью коаксиальных или одножильных силовых кабелей 8. Сигнал Глобальной спутниковой системы местоопределения (СР8) используется для наблюдения и синхронизации фаз всех источников. В альтернативном варианте, если число источников энергии и контроллеров 7 ограничено или если сложности с материальнотехническим обеспечением съемки или из-за рельефа местности делают практически невозможным или слишком дорогим одновременное использование восьми положений радиальных заземленных электродов, то один или несколько источников энергии и контроллеров могут быть использованы для запитки отдельно восьми частично заземленных электродов и источника в виде изолированного контура в любой последовательности.

Частично заземленные электроды 11 и концевые электроды 12, каждый из них состоит из трех неизолированных многожильных, размером 4/0, медных проводов. Заземленные провода, которые составляют заземленную часть каждого частично заземленного электродного элемента 11, закопаны в землю параллельно поверхности земли в пределах 1,0 м от верха путем выполнения земляных работ вручную или с помощью стандартных механических устройств кабелеукладчиков. Незаземленные части каждого из радиальных частично заземленных электродов 11 состоят из трех неизолированных многожильных, размером 4/0, медных проводов, которые соединены с неизолированными закопанными электродными проводами, представляющими собой заземленные части. Незаземленные части каждого из радиальных электродов лежат на поверхности земли. Электрический контакт заземленных радиальных электродов и концевых электродов поддерживается с землей за счет периодического увлажнения областей с закопанными электродами, по мере необходимости, в соответствии с локальными характеристиками влажности земли. Источник 6 в виде контура состоит из одного многожильного, с изолированными жилами, размер 4/0, медного провода. Силовые соединительные кабели 8 и 9 имеют электрические параметры в соответствии с кодами и стандартами и. 8. ΝΕΜΑ (Национальная ассоциация производителей электрического оборудования, США) для пропускания тока, подаваемого на заземленные электроды 11, 12 и изолированный контур 6 соответственно.

Электромагнитные приемники 10, такие как, например, Е1сс1готадпсНс 1п81титеп18, 1пс. (ΕΜΙ) тип ΜΤ-24/Ν8™ или эквивалентные им, размещаются на поверхности земли 1 в пределах радиального расстояния г = (х² + у²)^1/2 = 5000 м от центра расстановки, но не в пределах 25 м от любого из заземленного электродов 11, 12 или изолированного контура 6, чтобы свести к минимуму шум, генерируемый источником, и насыщение сигналов приемников. Приемники располагаются в виде однородной сетки, как показано на фиг. 6, с интервалами по горизонтали х = у = 100 м в пределах радиуса 2000 м от центра расстановки, и в конфигурации однородной сетки с интервалами по горизонтали х = у = 300 м от радиуса 2500 м до радиуса 5000 м от центра расстановки. Каждый пятиканальный приемник измеряет две компоненты (направления х и у) горизонтального электрического поля, две компоненты (направления х и у) горизонтального магнитного поля и одну компоненту (ζ направление) вертикального магнитного поля. Приемники модифицированы с помощью стандартных промышленных методов, включая стабилизацию обратной связи так, чтобы точность измерения фазы индукционными датчиками магнитного поля (ΕΜΙ типа ВЕ-4™ или эквивалентными) была больше или равна 0,10 градуса во всем частотном диапазоне съемки (0,005 < ί < 25 Гц).

Пятикомпонентные приемники распределяются одновременно в большие группы (16 или более) в пределах зоны съемки, причем количество размещенных групп приемников как можно больше с учетом практических возможностей, связанных с местными условиями съемки (например, сложности из-за рельефа местности, материально-техническое обеспечение). Данные объединяются для каждой группы приемников с помощью центрального процессорного блока (ΕΜΙ типа ΕΑΜ/Γ8Ε™ или эквивалентного устройства). Для измерения местоположений (х, у, ζ) всех приемников с точностью в пределах 0,1 м используются дифференциальные СР8 геодезические методы. Сигнал СР8 также используется для фазовой синхронизации всех данных приемников.

Данные приемников собираются тремя способами. Во-первых, данные приемников собираются в виде временных записей, когда все источники 7 выключены, чтобы записать токи при нулевом возбуждении. Эти данные собираются на протяжении промежутка времени, который является достаточным, чтобы записать суммарные исходные магнитотеллурические данные, имеющие погрешности три-сигма меньше или равные 5% в частотном диапазоне 0,0025 < ί < 25 Гц. Обычно для сбора этих данных требуется 1-10 дней в зависимости от местных условий и материально-технического обеспечения для размещения приемников. Эта первая серия данных приемников представляет собой магнитотеллурические данные. Во-вторых, запитывается источник в виде изолированного контура, используя ток биполярной прямоугольной формы, со стандартными промышленными электромагнитными параметрами, от присоединенного к нему источника энергии и контроллера 7, как показано на фиг. 7. В этом предпочтительном варианте способа по настоящему изобретению длительность импульса тока во включенном состоянии Τι равна длительности сигнала с выключенным током Т₂, т.е. Τ₁ = Т₂, но это не является ограничением данного способа. Для источника тока в виде изолированного контура также могут использоваться другие формы сигнала тока, включая комбинации синусоидальной формы и псевдослучайные последовательности, которые хорошо известны специалистам в данной области техники, при условии, что частотный диапазон источника в виде изолированного контура соблюдается установленным. Отклики приемников собираются, используя измерения во временной области, сни25 маемые во время выключенной части токового сигнала Т₂ на фиг. 7. Длительность включенного токового импульса Т на фиг. 7 (и следовательно, также выключенного Т₂) устанавливается равной трем значениям: 0,01, 1,0 и 10,0 с. При каждом значении длительности сигнала во включенном состоянии выполняется достаточное количество повторений (обычно от 50 до 1000) сигналов тока от источника в виде контура, так чтобы данные по временным сериям, представляющие суммарные необработанные данные, имели погрешности три-сигма меньше или равные 1% в частотном диапазоне 0,025 < ί < 25 Гц. Эта вторая серия данных приемников представляет данные, относящиеся к вертикальному магнитному диполю. В-третьих, источник в виде изолированного контура выключается (нулевой ток) и одновременно синфазно запитываются восемь частично заземленных электродов 11, 12. В альтернативном варианте, если количество источников энергии и контроллеров ограничено, то частично заземленные электроды запитываются отдельно группами по одному или несколько электродов в любой последовательности. Каждый из восьми источников энергии и контроллеров 7 создает стандартный для электротехнической промышленности импульс тока биполярной прямоугольной формы, как показано на фиг. 7, причем длительность импульса тока во включенном состоянии Т₁ на фиг. 7 (и следовательно, Т₂) устанавливается равной трем значениям 0,05, 5,0 и 50,0 с. Другие формы сигнала тока также могут быть использованы для тока заземленных источников, включая комбинации синусоидальных форм и псевдослучайные последовательности, которые хорошо известны специалистам в данной области техники, при условии, что частотный диапазон сигналов источников в виде заземленных электродов сохраняется установленным. При каждом значении длительности сигнала во включенном состоянии выполняется достаточное количество повторений (обычно от 50 до 1000) сигналов тока от источника, представляющего собой заземленные электроды, так чтобы данные по временным сериям, представляющие собой суммарные необработанные данные, имели погрешности три-сигма меньше или равные 1% в частотном диапазоне 0,005 < ί < 5 Гц. Эта третья серия принятых данных представляет собой данные, относящиеся к заземленным радиальным электродам.

Три серии данных с приемников обрабатываются следующим образом. После подавления шума, используя стандартные способы в данной индустрии, которые описаны выше, вторая серия данных, относящихся к вертикальному магнитному диполю, и третья серия измерений с заземленными радиальными электродами преобразуются, используя стандартные в данной индустрии методы двумерного преобразо вания Фурье и преобразования Радона, в данные в комплексной области - частота-волновое число. Первая серия магнитотеллурических данных и вторая серия данных от вертикального магнитного диполя для данных по каждой электромагнитной тензорной компоненте объединяются в области частота-волновое число. Объединенные серии данных - магнитотеллурические и от вертикального магнитного диполя инвертируются, а серия данных от заземленных радиальных электродов инвертируется отдельно. Затем объединенные данные - магнитотеллурические и от вертикального магнитного диполя и данные от заземленных радиальных электродов инвертируются совместно, как обсуждалось в статье Ό. 1ирр, К. νοζοίί, Ссор11у5. Ргокресйпд, ν. 25, 460-470, 1977. Магнитотеллурические данные, данные от вертикального магнитного диполя и данные от заземленных радиальных электродов инвертируются также и отдельно. Для выполнения всех инверсий данных используются трехмерные полностью нелинейные методы в частотной области с конечными разностями С.А. №тешаи, Э.Ь. А1итЬаидй (1996, 1997, изд. цит.), модифицированные так, чтобы они могли применяться для этих геометрий источников токов в виде заземленных радиальных электродов и изолированного контура. Глубина и ограничения на значения параметров обеспечиваются при выполнении инверсии, используя методы с резкими границами (С. Ηονе^8ΐеη е! а1., 1998, изд. цит.) и пределы по интегральному сопротивления и проводимости в пределах модифицированной области трехмерной сетки нелинейной инверсии, которая включает мишеньрезервуар, объединенные с методами обеспечения минимального градиента (О. Ройшадшпе, Μ. Ζΐιάηηον. 1998, изд. цит.). Модифицированная область нелинейной инверсии центрирована на мишени-резервуаре и эта область простирается на 100 м над и под резервуаром, а также на 200 м по латерали (по горизонтали) от каждого края резервуара.

Начальная модель для инверсии объединенных данных, магнитотеллурических и от вертикального магнитного диполя, и инверсии данных от заземленных радиальных электродов представляет собой интерпретированную сейсмическую глубинную модель, в которой механические свойства (в первую очередь, интервальные акустические импедансы) заменены на оценки удельного сопротивления. Оценки удельного сопротивления могут быть получены из данных электромагнитной съемки, исследования геофизических параметров в скважинах, эмпирических соотношений для сейсмических параметров или из данных по геологическим аналогам резервуара, как описано выше. Инверсии выполняются с помощью цифровой ЭВМ типа процессора с массовым параллелизмом (МРР) или в альтернативном варианте, используя сеть цифровых ЭВМ, которые имитируют

ЭВМ МРР. После того, как выполнены инверсии отдельно данных магнитотеллурических, от вертикального магнитного диполя и от заземленных радиальных электродов, совместно инвертируются данные магнитотеллурические - от вертикального магнитного диполя и от заземленных радиальных электродов. Сравниваются пять соответствующих трехмерных глубинных куба инвертированных удельных сопротивлений (магнитотеллурическое, от вертикального магнитного диполя, от заземленного радиального электрода, объединенное магнитотеллурическое - от вертикального магнитного диполя и объединенное магнитотеллурическое - от вертикального магнитного диполя - от заземленного радиального электрода) и отношения значений их удельных сопротивлений представляются при каждом местоположении профиля, используя методы трехмерной визуализации. В заключение, используя методы, описанные выше, выводятся значения р₈₈, р,_ь и п1д для интервала, соответствующего резервуару, и отображаются на карте. Эти отображенные значения интерпретируются в сочетании с трехмерными сейсмическими данными и их характеристиками.

На фиг. 8 показана комплексная величина вычисленной радиальной компоненты Е_г = (Е_х ² + ЕУ²)^1/2 отклика электрического поля на поверхности из описанного выше примера с мишенью-резервуаром, полученного вследствие возбуждения расстановкой заземленных электродов. Предполагается, что этот взятый для примера резервуар имеет толщину по вертикали 20 м и усредненное удельное сопротивление по вертикали 100 Ом-м. Электромагнитный отклик вычислялся с использованием компьютерной программы 8Υ8ΕΜ трехмерных интегральных уравнений, разработанной в Университете Ассоциации Юта для электромагнитного моделирования и инверсного преобразования. Отклик этой компоненты электрического поля нормализуется для получения однородного отклика земли (полупространства), и на фиг. 8 он показан в виде функции радиального расстояния от центра расстановки и частоты источника, вдоль оси х = 0 (или у = 0). Большая часть нормализованного отклика Ег находится в пределах г < 1300 м и имеет максимальное значение приблизительно 33% при г = 0 при самой низкой частоте, при которой производилась съемка (ί = 0,005 Гц). Большое значение нормализованной компоненты Е_г при г = 1500 м - это локальный эффект от внутреннего радиального электрода.

Настоящее изобретение обеспечивает по меньшей мере два следующих преимущества. Первое преимущество заключается в снижении стоимости и затрачиваемого времени при разведке месторождений углеводородов, их разработке и добычи, включая снижение риска, связанного с бурением разведывательных скважин, улучшение оконтуривания и оценки обнару женных неразработанных резервуаров и усовершенствование наблюдения за резервуаром и его истощением. Второе достоинство заключается в расширении завоеваний новых рискованных предприятий по разведке месторождений и извлечении прибыли за счет предложения уникального запатентованного метода оценки свойств резервуара.

Понятно, что изобретение не должно чрезмерно ограничиваться вышеизложенным, поскольку это описание было приведено для иллюстративных целей. Специалистам в данной области техники понятно, что возможны различные модификации и изменения, не выходя за рамки сущности и объема изобретения, как оно определено в нижеприведенной формуле.

Claims (33)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ оценки на поверхности земли глубинного отображения удельного сопротивления подземной геологической формации, содержащий этапы, при которых определяют место подземной геологической формации и по меньшей мере одно среднее удельное сопротивление земли в её окрестности, используя геологические и геофизические данные, полученные в окрестности подземной геологической формации;

   определяют размеры и зондирующую частоту для электромагнитного источника, чтобы обеспечить, по существу, максимальные вертикальный и горизонтальный токи, вводимые в подземную геологическую формацию, используя данные о месте и по меньшей мере одном среднем удельном сопротивлении земли;

   запитывают электромагнитный источник на поверхности земли или около нее приблизительно по центру относительно подземной геологической формации;

   измеряют ряд компонент электромагнитного отклика матрицей приемников;

   определяют одно или более ограничения на геометрические и электрические параметры, используя геологические и геофизические данные; и обрабатывают электромагнитный отклик, используя ограничения на геометрические и электрические параметры, для получения глубинного отображения удельного сопротивления.
2. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий этап, при котором объединяют глубинное отображение удельного сопротивления с геологическими и геофизическими данными для оценки одного или более свойств подземной геологической формации.
3. 3. Способ по п.1, при котором этап определения размеров и зондирующей частоты выполняют путем численного решения задачи для неизолированной, погруженной в среду, низкочастотной электромагнитной антенны.
4. 4. Способ по п.1, при котором электромагнитный источник содержит два непрерывно заземленных кольцевых электрода, расположенных в виде концентрических колец.
5. 5. Способ по п.4, при котором каждый кольцевой электрод содержит один или более электрически неизолированных проводников.
6. 6. Способ по п.4, дополнительно включающий третий кольцевой электрод, расположенный концентрично с двумя кольцевыми электродами.
7. 7. Способ по п.6, при котором третий кольцевой электрод содержит один или более электрически изолированных проводников.
8. 8. Способ по п.1, при котором электромагнитный источник содержит шесть или более заземленных линейных радиальных электродов равной длины, расположенных вдоль радиусов, разделенных равными углами, радиальные продолжения которых пересекаются в общей центральной точке.
9. 9. Способ по п.8, при котором радиальные электроды непрерывно заземлены вдоль всей своей длины.
10. 10. Способ по п.8, при котором радиальные электроды непрерывно заземлены только в пределах расстояния, меньшего чем половина длины радиального электрода, от каждого конца.
11. 11. Способ по п.1, при котором подземная геологическая формация находится в прибрежной зоне.
12. 12. Способ по п.1, при котором подземная геологическая формация находится в открытом море, а поверхностью земли является морское дно.
13. 13. Способ по п.1, при котором матрицу приемников позиционируют по сетке.
14. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что матрицу приемников позиционируют в виде линейной расстановки.
15. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что матрицу приемников позиционируют в виде полосовой расстановки.
16. 16. Способ по п.1, в котором на этапе обработки электромагнитного отклика дополнительно осуществляют проверку по меньшей мере одного среднего удельного сопротивления, используя ряд компонентов электромагнитного отклика, измеренных матрицей приемников.
17. 17. Способ по п.1, в котором на этапе обработки электромагнитного отклика дополнительно применяют обработку данных электромагнитного отклика с использованием трехмерных волновых уравнений.
18. 18. Способ по п.1, в котором на этапе обработки электромагнитного отклика дополнительно осуществляют подавление шума в данных, деконволюцию источника и моделируют инверсию.
19. 19. Способ по п.7, в котором на этапах запитки электромагнитного источника и измерения ряда компонент электромагнитного отклика дополнительно измеряют первый электромагнитный отклик без запитки электромагнитного источника;

    измеряют второй электромагнитный отклик, когда запитывается только третий кольцевой электрод; и измеряют третий электромагнитный отклик, когда запитываются только два непрерывно заземленных кольцевых электрода.
20. 20. Способ по п.19, в котором на этапе обработки электромагнитного отклика дополнительно объединяют первый и второй электромагнитные отклики для получения четвертого электромагнитного отклика;

    инвертируют четвертый электромагнитный отклик и инвертируют совместно третий и четвертый электромагнитные отклики.
21. 21. Способ по п.20, в котором этап обработки электромагнитного отклика дополнительно включает по меньшей мере один этап, выбранный из этапов, в которых инвертируют первый электромагнитный отклик;

    инвертируют второй электромагнитный отклик и инвертируют третий электромагнитный отклик.
22. 22. Способ по п.1, при котором глубинное отображение удельного сопротивления содержит по меньшей мере одну компоненту глубинного отображения, выбранную из глубинного отображения инвертированного вертикального удельного сопротивления, глубинного отобра жения инвертированного горизонтального удельного сопротивления и глубинного отобра жения инвертированного трехмерного удельно го сопротивления.
23. 23. Способ по п.1, в котором осуществляют проверку размеров и зондирующей частоты с использованием итерационного трехмерного моделирования.
24. 24. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержатся непрерывно заземленные линейные концевые электроды, подсоединенные, по существу, ортогонально к каждому концу заземленных радиальных электродов.
25. 25. Способ по п.24, при котором длина концевых электродов меньше или равна одной десятой длины радиальных электродов.
26. 26. Способ по п.1, при котором электромагнитный источник содержит субоптимальную конфигурацию.
27. 27. Способ по п.11, при котором ряд компонент электромагнитного отклика включает два ортогональных горизонтальных электрических поля, два ортогональных горизонтальных магнитных поля и вертикальное магнитное поле.
28. 28. Способ по п.27, при котором ряд компонент электромагнитного отклика дополнительно включает вертикальное электрическое поле.
29. 29. Способ по п.12, при котором ряд компонент электромагнитного отклика включает два ортогональных горизонтальных электрических поля, два ортогональных горизонтальных магнитных поля и вертикальное электрическое поле.
30. 30. Способ по п.29, при котором ряд компонент электромагнитного отклика дополнительно включает вертикальное магнитное поле.
31. 31. Способ оценки на поверхности земли глубинного отображения инвертированного удельного сопротивления подземной геологической формации, содержащий этапы, при которых определяют место подземной геологической формации и средние удельные сопротивления земли над, под и рядом по горизонтали с ней, используя геологические и геофизические данные, полученные в окрестности подземной геологической формации;

    определяют размеры и зондирующую частоту для электромагнитного источника, чтобы обеспечить, по существу, максимальные вертикальный и горизонтальный токи, вводимые в подземную геологическую формацию, используя данные о месте и по меньшей мере одном среднем удельном сопротивлении земли, при этом источник содержит шесть или более заземленных линейных радиальных электродов равной длины, расположенных вдоль радиусов, разделенных равными углами, радиальные продолжения которых пересекаются в общей центральной точке, непрерывно заземленные линейные концевые электроды, подсоединенные, по существу, ортогонально к каждому концу заземленных радиальных электродов;

    запитывают электромагнитный источник на поверхности земли или около нее приблизительно по центру относительно подземной геологической формации;

    измеряют ряд компонент электромагнитного отклика матрицей приемников;

    определяют одно или более ограничения на геометрические и электрические параметры, используя геологические и геофизические данные; и обрабатывают электромагнитный отклик, используя ограничения на геометрические и электрические параметры, для получения глубинного отображения инвертированного удельного сопротивления.
32. 32. Способ оценки на поверхности земли одного или более свойств подземной геологической формации, содержащий этапы, при которых определяют место подземной геологической формации и по меньшей мере одно среднее удельное сопротивление земли в ее окрестности, используя геологические и геофизические данные, полученные в окрестности подземной геологической формации;

    определяют размеры и зондирующую частоту для электромагнитного источника, чтобы обеспечить, по существу, максимальные вертикальный и горизонтальный токи, вводимые в подземную геологическую формацию, используя данные о месте и по меньшей мере одном среднем удельном сопротивлении земли, при этом источник содержит шесть или более заземленных линейных радиальных электродов равной длины, расположенных вдоль радиусов, разделенных равными углами, радиальные продолжения которых пересекаются в общей центральной точке;

    запитывают электромагнитный источник на поверхности земли или около нее, приблизительно по центру относительно подземной геологической формации;

    измеряют ряд компонент электромагнитного отклика матрицей приемников;

    определяют одно или более ограничения на геометрические и электрические параметры, используя геологические и геофизические данные;

    обрабатывают электромагнитный отклик, используя ограничения на геометрические и электрические параметры, для получения одного или более глубинного отображения инвертированного удельного сопротивления подземной геологической формации; и объединяют глубинные отображения инвертированного удельного сопротивления с геологическими и геофизическими данными для оценки свойств.
33. 33. Способ оценки на поверхности земли одного или более свойств подземной геологической формации, содержащий этапы, при которых определяют место подземной геологической формации и по меньшей мере одно среднее удельное сопротивление земли в окрестности подземной геологической формации;

    определяют размеры и зондирующую частоту для электромагнитного источника, чтобы обеспечить, по существу, максимальные вертикальные токи, вводимые в подземную геологическую формацию, используя данные о месте и по меньшей мере одном среднем удельном сопротивлении земли;

    запитывают электромагнитный источник на поверхности земли или около нее приблизительно по центру относительно подземной геологической формации;

    измеряют, по меньшей мере, вертикальный электромагнитный отклик матрицей приемников;

    определяют одно или более ограничения на геометрические и электрические параметры, используя геологические и геофизические дан33 ные, полученные в окрестности подземной геологической формации; и обрабатывают электромагнитный отклик, используя ограничения на геометрические и электрические параметры, для оценки одного или более свойств.