NO323242B1 - Fremgangsmate og anordning for hydrokarbonidentifisering - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for mediumimpedansestimering i marine miljø der måleelektroder (1, 2) plasseres nær kildeelektrodene (3, 4) og den nøyaktige spenningen påtrykt sjøvannet måles. Basert på denne konfigurasjonen kan mediumimpedansen estimeres nøyaktig.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en anordning for geofysisk kartlegging, og nærmere bestemt utvinning og produksjon av hydrokarboner.

Kontrollert kildeelektromagnetisk "sounding" ("controlled source electromagnetic", CSEM) er en godt kjent geofysisk metode for kartlegging av resistivitet i undergrunnen (Kauftan A. og Keller G., 1983, "Frequency and transient soundings; Nabighian M.N. Electromagnetic Methods in Applied Geophysics, SEG Investigations i Geophysics Nr 3,1988).

I det tilfellet der en elektrisk dipolkilde brukes i marine miljø, påtrykkes en elektrisk strøm til to elektroder på havbunnen. Den påtrykte elektriske strømamplituden og noen ganger spenningen registreres vanligvis. Teknologien, slik den anvendes for hydrokarbonprospektering er beskrevet i US-patenter 4,617,518; 4,633,182; 6,603,313; 6,628,119; 6,739,165.

I det følgende dekker betegnelsen "medium" hele volumet som omgir kilden, noe som innbefatter undergrunnsgeologi, sjøvann, luft osv.

Analyse- og tolkningsmetodene for elektrisk dipolkilde vil dra nytte av presis kunnskap om spenningsforskjellen påtrykt to punkter i mediet så vel som strømmen indusert mellom disse punktene. Mulige survey-metoder er direkte strøm (DC), frekvens og tidsdomene vekselstrøm (AC).

På grunn av kjemiske reaksjoner på overflatene mellom elektrodene og sjøvann, endres den effektive elektriske resistansen mellom en elektrode og sjøvannet med tid. Dette problemet øker med store strømamplituder. Den ukjente tidsvarierende effektive resistansen til elektrodene vil komplisere fortolkningen av EM-data.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for

hydrokarbonidentifisering i marine miljø for bestemmelse av elektrisk dipolsignatur av kilden. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den omfatter trinnene å feste minst en måleelektrode til den elektriske dipolantennen i nærheten av hver kildeelektrode slik at avstanden mellom en kildeelektrode og en måleelektrode er mindre enn eller lik en m. Fremgangsmåten er videre kjennetegnet ved å utsette kilden i sjøvann, aktivere kilden, registrere spenningspotensialforskj ellen mellom minst to måleelektroder, tolke det innsamlede datasettet ved hjelp av den registrerte signaturen, plassere minst to ekstra

elektroder nær hverandre, og sende en elektrisk strøm mellom den for å måle vannresistiviteten.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører også en anordning for bestemmelse av signaturen til den elektriske dipolen til hydrokarbonidentifiseringen i marine miljø, nevnte anordning omfatter minst to kildeelektroder. Anordningen er kjennetegnet ved at den videre omfatter minst en måleelektrode plassert i en avstand av mindre enn eller lik en meter i forhold til hver kildeelektrode, og plassere minst to tilleggselektroder nær hverandre og sende en elektrisk strøm mellom dem for å måle vannresistiviteten.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en anordning for bestemmelse av signaturen til den elektriske dipolkilden for hydrokarbonutvinnirig og produksjon i marine miljø. Fremgangsmåten omfatter festing av minst en måleelektrode til den elektriske dipolantennen i nærheten av hver kildeelektrode, sette kilden ut i sjøvann, aktivere kilden, og måle spenningspotensialforskjellen mellom minst to måleelektroder. Den målte informasjonen brukes under fortolkningen av dataene.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og anordning for kildesignaturestimering i marine miljø der måleelektrodene plasseres i nærheten av kildeelektrodene og spenningen påtrykt sjøvannet måles. Fordelen ved den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe ekstra verdifull informasjon for tolkning av de samlede elektromagnetiske data. Med en bedre kontroll av kildesignaturen, er det mulig å eliminere usikkerheten vedrørende endring av resisttviteten/motstanden til kildeelektrodene.

Formålet ved den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe trinnene som er nødvendige for å spore signaturen til en elektromagnetisk kilde i et marint miljø. Et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning for å spore signaturen til en elektromagnetisk kilde i et marint miljø.

Den foreliggende oppfinnelsen skal nå beskrives i detalj. En utførelsesform av oppfinnelsen vil bli forklart med henvisning til den vedlagte figuren der: Figur 1 viser en vertikal profil med den foreslåtte fremgangsmåten og anordningen.

Den foreliggende oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte og anordning for å spore den nøyaktige spenningen påtrykket sjøvann ved plassering av minst en måleelektrode 1,2 i nærheten av hver kildeelektrode 3,4 i en dipolantenne, og måle den elektriske potensialfor skjellen mellom disse måleelektrodene.

Fortrinnsvis kan to tilleggselektroder S, 6 plasseres for å måle sjøvannsmotstanden.

Fremgangsmåten vil frembringe nøyaktig informasjon om spenningen påtrykt sjøvannet.

Eksempel

En horisontal elektrisk dipol (HED-antenne) plasseres 50 meter over havbunnen. Avstanden mellom den positive og negative elektroden 3,4 er 500 meter. Tidsvarierende spenningspotensialforskjell påtrykkes kildeelektrodene 3,4. Ved å anta forenklet modell i frekvensdomenet, vil den induserte strømmen avhenge av summen av elektrode-vann-kontakten og mediumimpedansene, beskrevet ved følgende ligning:

der w - vinkelfrekvens, I(w) - elektrisk strøm gjennom elektrodene, U(w) - spenning påtrykt elektrodene, Red(w,t) - elektrodeimpedans som kan eller kan ikke avhengig av frekvens, Rmedia(w) - mediumimpedans. Mediumimpedans er av interesse siden elektrodekontaktimpedansen er en tidsvarierende usikkerhet. For å eliminere den ukjente Red(w,t) fra ligning (1), setter vi ut to elektroder 1,2: den første er 1 meter fra den positive kildeelektroden, og den andre er 1 meter fra den negative kildeelektroden, ligningen (1) blir således: der Umeas(w) - spenning målt av de ekstra kontrollelektrodene, Rwater(w) - vannimpedans som kan måles nøyaktig, d - avstand mellom måleelektrode og kildeelektrode. Således kan mediumimpedansen ut fra ligning (2) finnes: der alle høyrehåndsparametrene er kjent. Når d er liten, Rwater(w,d), hurtig går mot null, slik at ligning (3) kan forenkles til:

Dette er kun en av mange mulige konfigurasjoner for oppfinnelsen og parametrene og konfigurasjonen kan endres ifølge et stort antall forskjellige oppsett.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for hydrokarbonidentifisering i marine miljø for bestemmelse av elektrisk dipolsignatur av kilden, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter trinnene: feste minst en måleelektrode (1,2) til den elektriske dipolantennen i nærheten av hver kildeelektrode (3,4) slik at avstanden mellom en kildeelektrode (3,4) og en måleelektrode (1,2) er mindre enn eller Uk en m, utsette kilden i sjøvann, aktivere kilden, registrere spenningspotensialforskj ellen mellom minst to måleelektroder (1,2), tolke det innsamlede datasettet ved hjelp av den registrerte signaturen, plassere minst to ekstra elektroder (5, 6) nær hverandre, og sende en elektrisk strøm mellom den for å måle vannresistiviteten.

2. Anordning for bestemmelse av signaturen til den elektriske dipolkilden for hydrokarbonidentifisering i marine miljø, nevnte anordning omfatter minst to kildeelektroder (3,4), karakterisert ved at nevnte anordning videre omfatter minst en måleelektrode (1,2) plassert i en avstand av mindre enn eller lik en meter i forhold til hver kildeelektrode (3,4), og plassere minst to tilleggselektroder (5,6) nær hverandre og sende en elektrisk strøm mellom dem for å måle vannresistiviteten.