NO335692B1

NO335692B1 - Fremgangsmåte for å bestemme naturen for strata under sjøbunnen omfattende analyse av den registrerte oppoverrettede elektromagnetiske bølgefeltkomponent

Info

Publication number: NO335692B1
Application number: NO20045628A
Authority: NO
Inventors: Lasse Amundsen
Original assignee: Electromagnetic Geoservices As
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2015-01-26
Also published as: EP1509787A1; GB0212052D0; GB2385923B; GB2385923A; ZA200409238B; AU2003232334B2; CA2485522C; BRPI0311149B1; US7423432B2; NO20045628L; WO2003100467A1; US7319330B2; US20080068021A1; BR0311149A; CN1656391A; AU2003232334A1; US20060103387A1; CN100397097C; RU2004137803A; RU2328756C2

Abstract

Fremgangsmåte for å behandle en elektromagnetisk bølgefeltrespons under logging på sjøbunnen. Bølgefeltet deles opp slik at dets komponenter i retningen oppover og nedover skilles fra hverandre, idet den siste komponenten representerer refleksjoner fra sjøoverflaten, mens den første komponenten representerer refleksjoner og refraksjoner fra strata nede i sjøbunnen, og føres til analyse.

Description

Fagfelt

Denne oppfinnelse gjelder innhenting av elektromagnetiske data og behandling av slike data. Særlig gjelder oppfinnelsen et system og en fremgangsmåte for å skille de enkelte komponenter fra hverandre i et elektromagnetisk bølgefelt.

Bakgrunn

Marin elektromagnetisk undersøkelse er et viktig verktøy for lokalisering av hydrokarbonreservoarer til havs og å overvåke hydrokarbonproduksjonen under utvinning for å styre reservoarutnyttelsen. En kjent fremgangsmåte for marin elektromagnetisk teknikk involverer bruken av en elektromagnetisk kilde og mottakerkabler slik det er beskrevet i vårt patentskrift WO 01/57555. Elektromagnetisk energi som genereres i denne kilde blir sendt ut både oppover i vannsøylen over og nedover i formasjonen under sjøbunnen. De bølger som sendes nedover blir da delvis reflektert og avbøyd i de enkelte lag nede i grunnen, og energien i de reflekterte og avbøyde bølger vil gå oppover fra disse lag og kunne registreres i en mottakersammenstilling (et array). Særlig kjenner man til at hydrokarbonreservoarer gir kraftig energispredning ved bryting, og dette er av interesse for avbildning av hydrokarbonforekomstene.

Elektromagnetisk undersøkelse kompliseres imidlertid ved bølger som mottas i mottakersammenstillingen, som nedovergående refleksjons- og refraksjonsenergi, etter refleksjon og bryting i grenseflaten mellom luft og vann ved vannoverflaten. Denne grenseflate er egentlig en effektiv reflektor og et effektivt brytningsmedium, og følgelig vil de bølger som brer seg nedover være vanskelige å skille fra de oppovergående bølger fra en flate nede i grunnen. Den nedoverrettede energi skyldes både direkte utbredelse fra den elektromagnetiske kilde etter refleksjon fra grenseflaten mellom luft og vann, og en energi som først er reflektert fra en flate i grunnen og deretter går opp til grenseflaten luft/vann.

Refleksjoner og bryting i vannoverflaten representerer altså et betydelig problem. Dersom slike reflekterte eller brukte bølger ikke blir dempet tilstrekkelig vil de nemlig kunne interferere med og overlappe primære refleksjoner og brytinger fra en flate i grunnen.

På denne bakgrunn er det et mål med oppfinnelsen å komme frem til en fremgangsmåte for å behandle et elektromagnetisk bølgefelt (et EM-bølgefelt) hvor denne vanskelighet reduseres til et minimum.

Av dokumenter som viser kjent teknikk nevnes:

URSIN, B: «Review of elastic and electromagnetic wave propagation in horizontally layered media». GEOPHYSICS, 1983.08.01. SOCIETY OF EXPLORA-TION GEOPHYSICISTS, US. Vol. 48, Nr. 8. Sider: 1063 - 1081. ISSN 0016-8033 omhandler en gjennomgang av elastisk og elektromagnetisk bølgeutbredelse i horisontalt lagdelte media, og beskriver bølgefeltseparasjon for elektromagnetiske bølgefelt.

US4168484A omhandler måling av enten usammenhengende eller kontinuerlig impedans-overganger i ulike medier for å identifisere eller avgrense deres egenskaper og natur ved å overføre strålingsenergi til slike medier for å produsere reflekterte bølger der-fra. Omfattende dekonvolvering av de utgående og returnerende bølger, og integrere den resulterende refleksjon impuls-respons-funksjon, slik som å muliggjøre hensiktsmessig tolkning av det resulterende bilde for identifisering og beslektede formål.

US6101448A omhandler fremgangsmåte for svekking av multipler i signaler registrert under en marin seismisk undersøkelse omfattende bruk av et flerkomponent datasett fra undersøkelsen, og summere valgte komponenter av datasettet etter filtrering av komponenter med et filter som kombinerer registrerte data fra mer enn en mottaker-plassering og opererer uten å skille mellom P- og S-bølgedata.

Oppsummering

Således har man ifølge oppfinnelsen kommet frem til en fremgangsmåte for å behandle et slikt bølgefelt, ved å dekomponere det til eller løse det opp i sine enkelte bølgefeltkomponenter, nemlig de oppoverrettede og nedoverrettede bestanddeler og deretter analysere den oppoverrettede bestanddel i form av bølgefeltkomponenter. Optimal behandling, analyse og tolkning av elektromagnetiske data krever imidlertid full informasjon om bølgefeltet i sin opprinnelse, slik at dette kan løses opp slik at de oppoverrettede og nedoverrettede komponenter kan skilles fra hverandre.

På et sted like over eller under sjøbunnen vil refleksjoner og refraksjoner ved vannoverflaten alltid være nedoverrettede bølgemodi, og de refleksjoner og refraksjoner som har interesse fra en flate nede i grunnen vil være motsattrettede, nemlig oppoverrettede bølgemodi. Oppløsningen eller dekomponeringen av det elektromagnetiske bølgefelt til oppoverrettede og nedoverrettede komponenter like over eller under sjøbunnen vil bringe vannoverflaterefleksjonene og -refraksjonene til den nedoverrettede komponent, mens flaterefleksjoner fra grunnen og refraksjoner i denne vil inneholdes i den oppoverrettede komponent.

Det er således et ytterligere mål med denne oppfinnelse å komme frem til en teknikk som deler opp de elektromagnetiske bølger som er registrert langs en eller flere mottakersammenstillinger, til oppoverrettede og nedoverrettede bølgekomponenter.

Fortrinnsvis utføres denne oppløsning av bølgefeltet til sine enkelte komponenter ved bruk av de kjente Maxwells likninger:

for elektriske og magnetiske felter, henholdsvis i et isotropisk medium, hvor:

xE og xH egentlig skulle vært skrevet * E og x//, idet kryssymbolet betyr vektormultiplikasjon med det elektriske felt E hhv. magnetfeltet H, hvor x = (xi, x2, x3) angir et fast koordinatsystem hvis dybdeakse er rettet positivt nedover og x3= z, og hvor |i er magnetisk permeabilitet, e er magnetisk permittivitet og er er elektrisk ledningsevne, alle som funksjon av høyden z: u = u(z), e=e(z) og a = cr(z).

Denne teknikk kan brukes på elektromagnetiske data som er registrert over et arealgitter, langs en profil (linje) eller i enkelte mottakerstasjoner. Hver registrert komponent av det elektromagnetiske bølgefelt bør kalibreres på riktig måte før oppløsningsteknikken anvendes. En slik kalibrering sikrer at feltkomponentene så godt som mulig tilfredsstiller Maxwells likninger, og fortrinnsvis omvandles likningene (1) og (2) ovenfor ved bruk av en fouriertransformasjonsfunksjon med hensyn til tid og horisontalkoordinat i rommet.

Det er et ytterligere mål med oppfinnelsen å komme frem til en tilnærmings-teknikk som egner seg for tilpasning og bruk for registrerte elektromagnetiske data fra separate mottakerstasjoner, dvs. hvor man ikke trenger noen summering eller integrasjon over disse.

Fortrinnsvis utledes den oppoverrettede komponent av EM-bølgefeltet ved hjelp av følgende formler:

Der betyr U<*E1>) den oppoverrettede komponent av Ei, idet Ei er det elektriske felt i en første horisontal retning, U(<E2>) er den oppoverrettede komponent av E2, og E2er det elektriske felt i andre horisontal retning. Videre er Hi og H2magnetfeltet i den første henholdsvis andre retning, C er utbredelseshastigheten for bølgene, og E er den komplekse permittivitet.

Ved å bruke Maxwells likninger får man på denne måte en ny fremgangsmåte for oppløsning av et marint elektromagnetisk bølgefelt til oppoverrettede og nedoverrettede bølgekomponenter. Virkningene som skyldes grenseflaten luft/vann kan da fjernes eller neddempes i et opp/ned-oppløsningstrinn. Analysen fører til resultater uttrykt ved at filteret for filtrering av bølgenummer eller utbredelseshastighet ("langsomhet") kan multipliseres med de elektromagnetiske data etter fouriertransformasjon, til et domene eller plan for nettopp bølgenummeret eller "langsomheten". Etter bølgefeltoppløsningen blir de filtrerte data inversfouriertransformerte til et romdomene eller -plan for ytterligere prosessering, analyse eller tolkning. For vertikalgående plane bølger vil oppløsnings-filtrene være uavhengige av "langsomheten", hvorved filtrene blir enkle skalare verdier. Bølgefeltoppløsningen kan deretter utføres direkte i romdomenet. I dette tilfelle utføres skillet mellom oppover- og nedoverrettede bølgekomponenter for hver enkelt mottakerstasjon, i det elektromagnetiske eksperiment, og samme skalamodell kan brukes til å løse opp på tilnærmet måte det elektromagnetiske bølgefelt i oppoverrettede og nedoverrettede komponenter, også for det elektromagnetiske bølgefelt som brer seg utover i ikke vertikal retning.

For separeringen i oppover- og nedoverrettet bølgebevegelse like over sjøbunnen vil oppløsningsfiltrene være avhengige av vannets materialparametere. For slik kompo-nentoppdeling like under sjøbunnen trengs informasjon til filtrene om den komplekse bølgehastighet og den komplekse permittivitet (eller resistiviteten, den inverse størrelse av permittiviteten) av sjøbunnmaterialet, eller et estimat over denne hastighet må utføres.

I og med oppfinnelsen har man således en fremgangsmåte for å bestemme naturen av de enkelte strata under sjøbunnen, og en fremgangsmåte for å utnytte dette går ut på å påtrykke et elektromagnetisk bølgefelt på disse strata, registrere en respons på påtrykket og behandle bølgefeltet som beskrevet ovenfor, idet disse stratas natur vil kunne utledes ved analyse av den oppoverrettede komponent i den registrerte bølgefeltrespons.

Fortrinnsvis påtrykkes EM-feltet ved hjelp av en sender som anordnes ved eller på sjøbunnen, og bølgefeltresponsen registreres i en mottaker som også anordnes der. Fortrinnsvis sendes ved en frekvens på mellom 0,01 og 20 Hz.

Antennen og mottakers med kan være dipolantenne, men andre sender- og mottakerutrustninger kan naturligvis også brukes. Bølgefeltet påtrykkes gjerne i perioder på mellom 3 sekunder og 60 minutter.

De nødvendige magnetiske målinger kan tas ved hjelp av kjente magneto-telluriske instrumenter, eller man kan bruke integrert måleutrustning for registrering av både elektriske og magnetiske felter.

Beskrivelsen av oppfinnelsen nevner her sjøen/havet og sjøbunnen, men det er også klart at dette like gjerne kan gjelde innenlands marine systemer i forbindelse med vannmasser, så som innsjøer, elvedeltaer etc.

Oppfinnelsen kan i praksis utføres på forskjellig måte, og én tilnærmelse for oppløsning av bølgebeltet skal nå gjennomgås i detalj som et eksempel, slik at det illustreres hvordan utledningen av formler for de oppoverrettede bølgefeltkomponenter<g>jøres.

Først skal Maxwells kjente likninger gjennomgås, deretter vises hvordan det elektromagnetiske bølgefelt kan løses opp i sine enkelte komponenter, nemlig oppoverrettede og nedoverrettede bølger.

En liste over de mest brukte symboler er gitt i tillegg A.

Maxwells likninger

Vi skal først vise hvordan Maxwells likninger kan transformeres til det vi her vil kalle "det frekvens-horisontale bølgénummerdomene". La x være lik (x(, x2)x3) og angi et fast koordinatsystem hvis dybdeakse x3, her også kalt sett, som har positiv retning nedover fra horisontalplanet xi, x2. I det aktuelle tilfelle antas at sjøbunnen har tre materialparametere av interesse: Den magnetiske permeabilitet fi, den magnetiske permittivitet e og den elektriske ledningsevne er. Disse tre størrelser regnes ikke å variere i horisontalplanet xls x2, idet dette da uttrykkes som

Maxwells likninger for det elektriske og magnetiske felt vil i samsvar med den konvensjonelle lære være, for et isotropisk medium:

hvor E er det elektriske felt og H er det magnetiske felt. Ved fouriertransforrnasjon som funksjon av tiden og horisontalplanet (xi, x2,) fremkommer: og dens inverse uttrykk:

Fouriertransformasjonen av likningene 1 og 2 gir videre: hvor Ef = Ei(ki, k2, z, o) er det transformerte elektriske felt, etc. Videre er 6 den komplekse permittivitet

Differensiallikningen på matrisevektor form

Likningene 5-8 kan skrives som en ordinær matrisevektor-differensiallikning

hvor b er en bølgevektor med rangen 4x1 som vist i likning 12 nedenfor:

Systemmatrisen A er en 4x4 matrise delt opp i fire 2*2 undermatriser hvis diagonalledd er null:

Undermatrisene Ai og A2 i denne matrise er symmetriske:

Ai og A2 er funksjoner av parametrene i Maxwellslikninger (og derfor også funksjoner av den tredje dimensjon, dybden x3 eller z) og av størrelsen pjgitt ved likning 10.

DEKOMPONERING I OPPOVER- OG NEDOVERRETTEDE BØLGER

For dekomponeringen av det elektromagnetiske felt i oppover- og nedoverrettede bølger vil det være nødvendig å finne de såkalte egenverdier og egenvektorer for systemmatrisen A for gitte bølgenumre og frekvenser. Bølgevektoren b kan dekomponeres i oppoverrettede bølger som det første ledd i formelen 15 nedenfor og i nedoverrettede bølger, som det andre ledd i samme form:

hvor UT = [i/,, U2] pgDT = [ d{, D2\ ut fra den lineære transformasjon b = Leo, (16)

hvor L er den lokale egenvektormatrise for A (det vil si at hver spalte i matrisen L er en egenvektor).

Siden L er egenvektormatrisen for A følger at A - LAL' 1, hvor A er diagonalmatrisen for de tilsvarende egenverdier av A:

Egenverdiene av A

Egenverdiene A er:

Egenvektormatrisen av A

Egenvektormatrisen av A kan settes opp som : og dens inverse matrise blir da:

Oppoverrettede og nedoverrettede bølger

Fra likning (16) er disse bølger gitt ved likningen:

idet dette kan uttrykkes som: Som vist nedenfor er størrelsene Ui, Di, U2 og D2 definert slik at

Dette innebærer at Ui og Di er den oppoverrettede henholdsvis nedoverrettede komponent i magnetfeltet Hi, mens U2og D2er de tilsvarende komponenter i magnetfeltet H2. Skaleringen av disse bølger er imidlertid ikke unik. Nedenfor skal vi vise at disse bølger og gitt av likning 27 kan skaleres slik at deres sum akkurat blir de oppoverrettede henholdsvis nedoverrettede bølgekomponenter i de elektriske felt Ei og E2, hvor de oppoverrettede komponenter og dessuten de oppoverrettede komponenter i magnetfeltet Hi og H2ikke vil inneholde nedoverrettede refleksjoner og refraksjonskomponenter forårsaket av sjøoverflaten. Etter dekomponering av det målte elektromagnetiske felt i oppoverrettede og nedoverrettede bølgefelt vil refleksjonene og refraksjonskomponentene fra overflaten måtte høre til den nedoverrettede del av feltene. Bølgefeltene i begge retninger underlegges deretter invers fouriertransformasjon for å komme frem til romrepresentasjon, ved bruk av likning 4.

Bølgekomponentene i begge retninger, av H]og H2.

Likning 28 er lett å verifisere ved å summere Ui og Di henholdsvis U2 og D2ut fra likning 27. Bølgefeltene Ui og Di tolkes som de oppover- henholdsvis nedoverrettede komponenter i magnetfeltkomponenten Hj, mens bølgefeltene U2 og D2tolkes som de oppoverrettede og nedoverrettede komponenter av magnetfeltkomponenten H2. Det innføres nå:

Særlig er de oppoverrettede komponenter (se likningene 24 og 25) av interesse:

Likningene 32 og 33 er de mest generelle formler for den elektromagnetiske bølgefelt dekomponering av magnetfeltkomponentene til oppoverrettede bølger. Skjemaene krever at mottakerstasjonene må være fordelt over et areal på sjøbunnen, slik at det elektromagnetiske bølgefelt kan transformeres til det såkalte "langsomhetsdomene". Dekomponeringsskjemaene (32) og (33) vil være gyldige for et tredimensjonalt innhomogent område i grunnen.

Det spesielle tilfelle hvor: p2= 0

Når et elektromagnetisk eksperiment kjøres langs en enkelt profil vil de tilhørende elektromagnetiske data bare tilgjengelige langs en linje. Magnetfeltkomponentene Htog H2kan da på riktig måte dekomponeres i sine oppoverrettede og nedoverrettede bølger dersom man antar at grunnen har dimensjonen 2,5 D (idet dette betyr at det ikke foreligger noen variasjoner i mediumparametrene for grunnen i tverrprofilretningen). Uten tap av generalitet kan man da orientere koordinatsystemet slik at det elektromagnetiske bølgefelt kommer til å bre seg utover i horisontalplanet xbx3, slik at p2= 0, Da kan man sette inn q2= c'\ q = q1(i likning (32) og får da:

Likning (34) viser at man for å fjerne den nedoverrettede reflekterte og refraksjonsfrembrakte energi fra magnetfeltet H| må kombinere registreringen av denne større H]med en registrering av et skalert (filtrert) elektrisk felt E2. Tilsvarende vil den oppoverrettede komponent av H2-feltet være:

Likningene (34) og (35) er strengt gyldige bare under antakelsen av 2,5 D for grunnen (jorden). For enkle profildata over en 3D grunnantakelse ved likningene (34) og (35) kan disse fremdeles brukes som tilnærmede løsningselementer for å dempe den nedoverrettede energi i magnetfeltkomponentene Hi og H2.

Spesialtilfelle: pt = p2= 0

Spesialtilfellet med vertikalt utbretteelektromagnetiske plane bølger med

p, = p2= 0, slik at qi= q2= q = c"<1>gir ved innsetting i likningene (32) og (33):

Selv om likningene (36) og (37) bare strengt er gyldige for en vertikal plan bølgeutledelse, brukt som en dekomponeringsfremgangsmåte for magnetfeltkomponentene kan de gi en brukbar tilnærmelse for bølgefeltdekomponeringen, også for plane bølger som brer seg ut i en annen retning enn den rent vertikale, så vel som for de komplette magnetfelter Hjog H2. Merk at siden skaleringsfaktoren som brukes for de elektriske komponenter (feltkomponentene) ikke er avhengig av "langsomheten", kan likningene (36) og (37) implementeres i romdoménet. I dette spesielle tilfelle vil de data som registreres for magnetfeltene Hi eller H2i hver mottakerstasjon kunne behandles uavhengig av hverandre.

De oppoverrettede og nedoverrettede komponenter av Ei og E2

Ved riktig skalering av de oppoverrettede og nedoverrettede bølger U], U2Di og D2 kan de tilsvarende komponenter av de elektriske felt E! og E2 finnes. Skaleringen må velges slik at likningene 38 og 39 nedenfor tilfredsstilles:

innføres nå: finnes at likning (38) tilfredsstilles, og at likningen nedenfor gjelder.

Innføres nå: finnes at også likning (39) tilfredsstilles, og at likningen nedenfor også gjør det.

Likningene (45) og (47) er de mest generelle formler for dekomponering av det elektromagnetiske bølgefelt til oppoverrettede bølger. Skjemaene krever også her at mottakerstasjonene er fordelt over et areal med en viss størrelse på sjøbunnen, slik at det elektromagnetiske bølgefelt kan transformeres til det samme "langsomhetsdomene" som for magnetfeltene. Dekomponeringsskjemaene (45) og (47) vil også være gyldige for en tredimensjonal innhomogen grunn.

Spesialtilfellet p2= 0

Når et elektromagnetisk eksperiment kjøres langs en enkelt profil vil de tilhørende elektromagnetiske data bare tilgjengelige langs en linje. Magnetfeltkomponentene Hi og H2kan da på riktig måte dekomponeres i sine oppoverrettede og nedoverrettede bølger dersom man antar at grunnen har dimensjonen 2,5 D (idet dette betyr at det ikke foreligger noen variasjoner i mediumparametrene for grunnen i tverrprofilretningen). Uten tap av generalitet kan man da orientere koordinatsystemet slik at det elektromagnetiske bølgefelt kommer til å bre seg utover i horisontalplanet xi, x3, slik at p2= 0. Da kan man sette inn q2= c<*1>, q = qi, i likning (45) og vil få:

Likning (48) viser at man for å fjerne den nedoverrettede reflekterte og refraksjonsgenererte energi fra det elektriske felt E]er nødvendig å kombinere registreringen av dette felt med et skalert (filtrert) magnetfelt H2. Tilsvarende vil den oppoverrettede komponent av feltet E2være:

Likningene (48) og (49) er imidlertid bare strengt gyldige når man antar at grunnen har tredimensjonaliteten 2,5 D. For enkle profildata over en full 3D representasjon, kan fremdeles likningene (48) og (49) brukes som en tilnærmet måte å dempe den nedoverrettede energi på, for de elektriske feltkomponenter Ejog E2.

Spesialtilfelle: pi = p2= 0

Spesialtilfellet med vertikalt utbretteelektromagnetiske plane bølger med

pi = p2= 0, slik at q! = q2= q = c<*1>gir ved innsetting i likningene (45) og (47):

Selv om likningene (50) og (51) bare strengt er gyldige for en vertikal plan bølgeutledelse, brukt som en dekomponeringsfremgangsmåte for magnetfeltkomponentene kan de gi en brukbar tilnærmelse for bølgefeltdekomponeringen, også for plane bølger som brer seg ut i en annen retning enn den rent vertikale, så vel som for de komplette elektriske felter E, og E2. Merk at siden skaleringsfaktoren som brukes for de elektriske komponenter (feltkomponentene) ikke er avhengig av "langsomheten", kan likningen (50) implementeres i romdoménet. I dette spesielle tilfelle vil de data som registreres for elektriske feltene E, eller E2i hver mottakerstasjon kunne behandles uavhengig av hverandre.

Tillegg A

A: Systemmatrise

B: bølgevektor som inneholder elektromagnetiske felt w: bølgevektor som inneholder oppoverrettede og nedoverrettede bølger L: egenvektormatrisen for A

B: magnetisk flukstetthet

H: magnetfelt H = (H,, H2, H3)

D: elektrisk forskyvningsfelt

E: elektrisk felt E = (E,, E2, E3)

J: strømtetthet

X = (xi, x2, x3): Kartesiske koordinater

U(E<1>):o<pp>overrettet komponent av E,; E[= U<iE>l) + D( E'>

Z)(<f>|): nedoverrettet komponent av Et

U( 6l) : o<pp>overrettet komponent av E2;E2= C/(<£>,) + D<<£l>)

D( É2) : nedoverrettet komponent av E2

yin,). oppoverrettet komponent av H(; H]= U{! 1,) + D( H,)

D{ 14,): nedoverrettet komponent av Hi

Uuh) : o<pp>overrettet kompoent av H2; Hj<=>UUh)+D( lt])

D{" 2) : nedoverrettet komponent av H2

c: bølgeutbredelseshastighet; c = (ue)

k: bølgenummer; k = to/c

ki: horisontalt bølgenummer konjugert tilX]

k2: horisontalt bølgenummer konjugert til x2

p,: horisontal langsomhet p( = k]/w

p2: horisontal langsomhet p2= k2/u

p: p2=p*+ Pl

q: vertikal langsomhet; q = -Jc"<2>-/jf - p\

q,: gf=c~ 2- pf

<q>2: <72=c-2-/>22

z: z<=>x3

: volumelektrisk ladningstetthet

p: resistivitet; dens inverse verdi er konduktivitet eller ledningsevne e: permittivitet

e: kompleks permeabilitet

u: magnetisk permeabilitet

er: elektrisk konduktivitet, dens inverse er resistivitet eller motstand X: egenvekter

q: vinkelfrekvens

d,: den tidsderiverte ^ = ^

3,: den deriverte i en første retning i rommet (planet); Q.=JL

52: den deriverte i en andre retning i rommet (planet); Q%=z ■£-9j: den deriverte i dybderetningen (x3 eller z); 0<=>0x3

Claims

1 Fremgangsmåte for å bestemme naturen hos strata under sjøbunnen, omfattende påtrykk av et elektromagnetisk (EM)-bølgefelt på strata og registre en EM-bølgefelt-respons, karakterisert vedbehandling av den registrerte bølgefeltrespons ved å dekomponere den til oppoverrettede og nedoverrettede bølgefeltkomponenter og utføre analyse av den oppoverrettede bølgekomponent for således å utlede naturen av strata.

2 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat EM-bølgefeltet påtrykkes ved hjelp av en sender som er anordnet ved eller på sjøbunnen.

3 Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat EM-bølgefeltet sendes ut ved en frekvens mellom 0,01 og 20 Hz.

4 Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat EM-bølgefeltet sendes ut ved en bølgelengde mellom IS og 50S, idet S er tykkelsen av den overliggende grunn over de strata som undersøkes.

5 Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat senderen omfatter en dipolantenne.

6 Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat bølgefeltresponsen registreres ved hjelp av en mottaker anordnet ved eller på sjøbunnen.

7 Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat mottakeren omfatter en dipolantenne.

8 Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert vedat mottaker omfatter et detektorpar som omfatter midler for å registrere EM-bølgefeltet og midler for å detektere et magnetfelt.

9 Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat detektorparet er anordnet i en enkelt enhet.

10 Fremgangsmåte ifølge krav 8 eller 9, karakterisert vedat data fra ett av detektorparene brukes til å dekomponere det felt som detekteres av det andre av detektorparene.

11 Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat bølgefeltet detekteres ved hjelp av flere mottakere som er anordnet over et areal på sjøbunnen.

12 Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert vedat mottakerne er anordnet på line.

13 Fremgangsmåte ifølge krav 11 eller 12, karakterisert vedat data fra en gruppe mottakere brukes til å dekomponere bølgefeltet.

14 Fremgangsmåte ifølge krav 11 eller 12, karakterisert vedat data fra hver enkelt mottaker brukes uavhengig til å dekomponere bølgefeltet.

15 Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 6-14, karakterisert vedat den ene eller hver enkelt mottaker forflyttes til en annen posisjon mens senderen holdes stasjonær, hvoretter EM-bølgefeltet påtrykkes, detekteres og analyseres.

16 Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat bølgefeltet dekomponeres ved å gå ut fra antakelsen 2,5D, det vil si at det ikke foreligger noen variasjon i mediumparametrene i tverrprofilretningen.

17 Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat oppløsningen og analysen utføres ut fra antakelsen av vertikalt utbredte plane bølger.