NO793811L - Fremgangsmaate for indirekte paavisning av hydrokarbonreservoarer - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og apparat for indirekte påvisning av hydrokarbonreservoarer.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for

indirekte påvisning av nærvær av hydrokarbonreservoarer ved å kartlegge elektriske anomalier som åpenbart forårsakes av at det siver ut hydrokarbon i et nærliggende overflate-skikt. Ved den foretrukkede utførelse av oppfinnelsen anvendes en elektroderekke for å føre strøm inn i bakken og for å motta den resulterende komplekse spenning. Både størrelse og fase av denne spenning måles i forhold til de tilsvarende verdier for den tilførte strøm.

Ut i fra størrelsen av den mottatte spenning beregnes en tilsynelatende motstandsverdi for jorden, og ut i fra fasen av det mottatte signal bestemmes en målt faseverdi som står i et visst forhold til både anomal polarisering i jorden og til elektromagnetisk kobling i elektroderekken. Signalet behandles så videre for å eliminere virkningen av

den elektromagnetiske kobling. Den resulterende avkoblede fasevinkel angir temmelig nøyaktig anomalt polariserbart material i jorden. Det behandlede signal kartlegges så på

en sådan måte at den tilsynelatende motstandsverdi og/eller de avkoblede fasevinkelverdier anskueliggjøres.

Hvis en veldefinert anomalitet åpenbares ved denne kartlegging av tilsynelatende motstandsverdi og/eller avkoblet fase-

vinkel, er dette ofte et elektrisk overflateuttrykk for et dypereliggende hydrokarbonreservoar, hvilket muligens skriver seg fra forandringer i jordens elektriske overflate-

egenskaper som en følge av at det siver ut hydrokarbon fra det dypereliggende reservoar.

Foreliggende oppfinnelse angir også en fremgangsmåte for

nærmere fokusering av de anomale overflateformasjoner ved å variere elektroderekkens avstand og således inntrengnings-dybde. Anomaliene vurderes ytterligere ved å bore grunne brønner med små omkostninger i den anomale formasjon og ved å studere bergartsprøver for å bestemme om vedkommende anomalitet har sin grunn i at det siver ut hydrokarboner eller et annet fysisk fenomen.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk et feltanlegg for utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 1 (a) viser et tverrsnitt langs linjen l(a)-l(a) i fig.

1 gjennom den elektriske ledningsføring,

Fig. 2 er et skjema som anskueliggjør oppfinnelsens fremgangsmåte for utførelse av den elektriske undersøkelse, Fig. 3 er et blokkskjema som viser hvorledes databehandlingen utføres, Fig. 4 er et vektordiagram av de forskjellige komponenter av det elektromagnetiske felt som frembringes av elektroderekken, Fig. 5 er en opptegnet kurve som angir fasevinklen på grunn av det elektromagnetiske koblingsledd (eller EM-kobling) over et homogent halv-rom for en elektroderekke med varierende lengde, samt en opptegning som representerer målte fasevinkler overlagret en kurveopptegning for teoretisk elektromagnetisk koblingsfasevinkel, Fig. 6 viser inntrengningsdybden for forskjellige elektrode-avstander i en Schlumberger-rekke, Fig. 7 er en oppsummering av de tiltak som utføres for å vurtdere en anomal i tet nær overflaten, Fig. 8 er en kurveopptegning av tilsynelatende motstandsverdi^ målte fasevinkler samt avkoblede fasevinkler langs en profillinje ved en faktisk feltprøve i forbindelse med en seismisk anomalitet i Nebraska, Fig. 9 er en kartopptegning i forbindelse med en avkoblet fasevinkel anomali for en 190.5 meters elektroderekke ved en faktisk utført undersøkelse over et gassfelt i det sydøstlige Oklahoma, Fig. 10 er én kartopptegning for den tilsynelatende anomali 1 motstandsverdien for en 190 meters elektroderekke ved samme gassfelt i det sydøstlige Oklahoma, Fig. 11 er en opptegning av den avkoblede fasevinkelanomali for en 762 meters elektroderekke fra en undersøkelse av det samme gassfelt som er angitt i fig. 9 og 10, Fig. 12 er en kartopptegning av den tilsynelatende anomali for en 762 meters elektroderekke fra en undersøkelse av samme gassfelt som er angitt i forbindelse med fig.- 9 og 10, Fig. 13 er en kurveopptegning av målt og beregnet tilsynelatende motstandsverdi sammen med målte og beregnede avkoblede faseverdier på et sted i det området som er omtalt i forbindelse med fig. 9 og 10, Fig. 14 er en opptegning av en dybdemodJell av jordskorpen under utnyttelse av de data som er angitt i fig. 13, sammen med motstandsverdier og fasemålinger nedover i jorden på det ovenfor angitte sted, og Fig. 15 er en opptegning av en dybdemodell for jordskorpen sammen med motstandsverdier og fasemålinger nedover i jorden på et sted i en viss avstand fra, men ganske nær det gassfelt som er omtalt i forbindelse med fig. 9 og 10.

Det skal nå henvises til samtlige figurer, men særlig til fig. 1, l(a) og 2, hvor det er vist et foretrukket feltanlegg for utførelse av elektriske målinger i henhold til oppfinnelsen. Den viste elektroderekke i de ovenfor angitte figurer er en rekke av den art som vanligvis kalles en SChlumberger-rekke. i fig. 1 er det vist at Schlumberger-rekkeh omfatter et første par elektrodesett 10a og 10b som ved hjelp av ledningstråder taenhv. 11 og 12 samt et vridd ledningspar 13 er koblet til en strømkilde 14. Strømkilden 14 omfatter en måleinnretning for strømkarakteristikken

og som er innrettet for å bestemme strømmens fase og størrelse når undersøkelsen utføres i frekvensområdet, eller bølgeformer og ampiityder når undersøkelsen utføres i tiSsområdet,. idet strømmen tilføres gjennom trådene 11 og -12

til elektrodesettene 10a og 10b. Et annet par elektrodesett 15a og 15b er gjennom et par ledningstråder 16 og 17 samt et vridd ledningspar 18 koblet til en analysator 19 som vanligvis er montert i en lastebil som i sin helhet er angitt ved pilen 20, samt også omfatter en måleinnretning 23 for bestemmelse av en spenningskarakteristikk ved måling

av spenningens fase og størrelse. Elektrodesettene 10a og 10b omfatter vanligvis flere elektroder 10'a og 10'b som er koblet til jordskorpen i parallell gjennom ledningstråden 12, således at kontaktmotstanden med jordoverflaten 21 ligger under en forut bestemt største verdi. Elektrodesettene 15a og 15b omfatter likeledes et antall elektroder 15'a og 15'b som ved hjelp av et antall koblingstråder 22 er parallell-koblet til jordskorpen på sådan måte at kontaktmotstanden mellom jord og elektrodesettet 15b vil være mindre enn en største forut bestemt motstandsverdi. For å sikre at det foreligger god kontakt med jord, kan alle elektrodesett 10<»>a, 10<«>b i elektroderekkene 10a, 10b, samt 15<»>a, 15'b i elektroderekkene 15a, 15b, være vætet med saltvann og detergent-blanding eller være forsynt med andre passende midler for å nedsette kontaktmotstanden til den foreskrevede maksimale verdi.

For en Schlumberger-rekke betegnes avstanden mellom elektrodesettene 15a og 15b med bokstaven "a", slik som vist i fig. 1. Avstanden mellom elektrodene 10a og 10b er 2a eller det dobbelte av avstanden mellom elektrodesettene 15a og 15b. Avstanden mellom elektrodesettene 15a og 10a er også den samme som avstanden mellom elektrodesettene 15b og 10b. Hele avstanden mellom 10a og 10b kan typisk variere mellom en størrelsesorden av 100 meter til en størrelsesorden av 1000 meter.

Strømkilden 14 bør være i stand til å frembringe periodisk lavfrekvensstrøm. Denne strøm bør fortrinnsvis ha en jevnt varierende kurveform. 3Hvis denne kurveform f.eks. inneholder hurtigvarierende transienter, kan støy bli induktivt koblet til mottageren 19 eller mottagerens tilordnede ledningstråder frembringe ulineær virkning i mottageren. • Frekvensen av den lavfrekvente strøm er typisk 0.1 Hertz, i praksis kan imidlertid frekvensen variere fra en så lav verdi som 0.001 til en så høy verdi som 100 Herta. Strømkilden bør fortrinnsvis kunne avgi en effekt på minst ca. 2.5 kilowatt med en typisk jordstrøm i området 2 til 5 amper og spenninger fra 200 til 500 volt.

I den foretrukkede utførelse er strøm-måleren 27 og spennings-måleren 23 kombinerte til en enkelt enhet som utgjør en del av analysatoren 19. Analysatoren 19 kan være en programerbar innretning og være utført for automatisk beregning av alle de størrelser som vil bli angitt i den etterfølgende del av beskrivelsen, under feltforhold.

Likeledes er det å foretrekke at strømkilden 14 er isolert

fra den strømkrets som omfatter analysatoren 19. Hvis det foreligger noen som helst lekkasje av strøm fra den kraftige strømkilde 14 til den følsomme analysator 19, kan målingene lett bli fordreid. For å sikre at det ikke forekommer noen nedbrutt isolasjon, kan det være ønskelig å holde sender og mottager fysisk adskilte! forskjellige kjøretøyer, slik som vist på tegningen.

Dét bør bemerkes at det er viktig for korrekt drift i

henhold til oppfinnelsen at det mellom trådene 13, 18, 11 og 16 opprettholdes en elektromagnetisk kobling som kan bestemmes, særlig i den utstrekning ledningene er ført parallelt med hverandre, da elektrisk energi vil bli koblet fra sendertråden 11 fra mottagertråden 16. For å opprette en elektromagnetisk kobling som er lett å bestemme når trådene er ført parallelt med hverandre, er det anordnet en dobbelt-leder 30 mellom skjøtestedene 31 og 32. Dobbel tiederen 30 er

nærmere vist i fig. l(a), som angir tverrsnittet av den dobbeltieder 30 som er vist i fig. 1, Denne dobbel tieder gir muligheter for å opprettholde en nøyaktig avstand mellom trådene 11 og 16, således at det sikres en forut bestemt elektromagnetisk kobling mellom disse tråder. Når en sådan elektromagnetisk kobling kan beregnes, kan det også tas hensyn til denne kobling under den senere behandling av signaldata.

Trådene 18 og 13 er ført henhv. fra senderen 14 og analysatoren 19 til de respektive elektroder gjennom vridde ledningspar.

Disse vridde ledningspar gir muligheter for å utligne innbyrdes elektromagnetisk kobling for vedkommende avsnitt av forbindelsesledningene, således at det sikres konstant elektromagnetisk kobling i de ikke parrede koblingstråder. Ledningene 25 sørger for å koble analysatoren 19 til strøms— kilden 14 på sådan måte at strømkildens drift kan reguleres fra analysatoren 19. Det vil være åpenbart at dette forbindelses-ledd kan utgjøres av en radioforbindelse, eller strømkilden 14 kan være programert på forhånd og startes ved korrekt tidspunkt ved hjelp av passende utstyr,jf.eks. ved å trykke inn en trykk-knapp.

Elektrodesettene 10a og 15a, samt 15b og 10b, må når de er nedsenket i jordskorpen ha tilstrekkelig lav motstand til at de ønskede data kan utledes korrekt. For å oppnå dette bør kontaktmotstanden for strømelektrodesetfcene 10a og 10b hvis mulig være omtrent 100 ohm eller mindre, mens kontaktmotstanden for potensialelektrodesettene 15a og 15b hvis mulig bør holdes under noen få hundre ohm. Kontaktmotstanden for strømelektrodene måles ved å erstatte strømkilden 14 og strøm-måke-innretningen 27 med et standard ohmmeter og anvende dette for å måle likestrøm-motstanden. Kontaktmotstanden for potensialelektrodesettene 15a og 15b måles på lignende måte ved å erstatte måleinnretningen 23 med ohmmeteret. Tiltak for å nedsette kontaktmotstanden for de forskjellige elektrodesett går ut på å øke antallet elektroder i settet samt å væte området omkring elektrodene

med en detergentløsning av saltvann og såpe.

Det er nødvendig å holde kontaktmotstanden lav for å unngå lekkasje av strømsignalene med høy spenning i ledningene 13, 11 og 12 inn i ledningstrådene 16, 17 og 18 på lavt potensial. Før noen som helst data tas opp vil det ofte være hensiktsmessig å undersøke om det foreligger lekkasje. Dette kan utføres ved å tilføre strøm til den ene ende av elektroderekken, f.eks. ved overgangspunktet 32, samt derpå

å avlese potensialet mellom elektrodesettene 15a og 15b. Trådene 11 og 12 sammenkobles så i overgangen 32 og trådene

i overgangen 31 kobles på nytt til trådene 11 og 12.

Hvis det foreligger lekkasje noe sted i kretsen vil det oppnådde resultat ved overgangene 31 og 32 være forskjellige Hvis denne kontaktmotstand for elektrodene er lav og det fremdeles foreligger lekkasje, vil elektroderekkens tilkoblings-tråder sannsynligvis ha skadet isolasjon og bør erstattes.

Under henvisning til fig. 2 vil teorien for dannelse av polariserbart stratum, slik den er forstått av oppfinnelsen, bli nærmere anskueliggjort. Fra et olje- eller gass-

reservoar 40 siver det ut hydrokarbonmateriale 41, 41a, 41b eller 41c som beveger seg oppover gjennom et bergstratum 42 inntil det når et sted eller område 43 nær jordskorpens overflate og der frembringer en klart påvisbar anomali på oversiden av reservoaret. Mulige mekanismer for sådan forandring av elektriske egenskaper er (1) reaksjon av utsivende hydrogensulfid-gass med sedimentært jern for dannelse av pyrit som er polariserbart, og (2) modifikasjon av oksydasjon/reduksjons-egenskapene for jordskiktet nærmest overflaten. Andre mulige mekanismer kan også forekomme.

Det kan hende at de utsivende hydrokarboner bare forandrer

de elektriske egenskaper for noen av de formasjoner som befinner seg nær overflaten, og det er derfor viktig å

variere elektrodesettenes avstand for å nærmere fastslå

og fokusere de forskjellige anomale skikt.

Ikke alle anomale elektriske egenskaper i et sedimentært skikt har sin årsak i utsivende hydrokarbon. Lithologi-forandringer nær overflaten kan frembringe anomale motstandsverdier. Sedimentært pyrit, montmorillonit-leire eller grafitt kan være årsak til polarisasjons-anomalier. For å vurdere de kartlagte anomalier bores grunne hull (størrelsesorden 100 meter) og prøver av det anomale material tas ut og analyseres. Hvis vedkommende anomali synes å skrive seg fra utsivende hydrokarbon, kan oppfølgings-arbeidet utføres med annet geologisk utstyr (fceks. seismisk refleksjon).

Når strøm i henhold til fig. 2 overføres fra kilden 14 gjennom elektrodesettene 10a og 10b, vil den passere gjennom jordskorpen slik som angitt ved de heltrukkede linjer 44.

I tillegg og mot strømretningen induseres felt som er angitt ved stiplede piler 45. I tillegg til det som er angitt ovenfor kan det også induseres polarisasjonsvirkninger i jordskorpen.

I fig. 3 er det i form av et blokkskjerna vist en foretrukket utførelse for dataopptak og databehandling. Signaler til elektrodesettene 10a og 10b tilføres over en shunt 100 fra en effektforsterker 101 som styres eller mottar sitt inngangssignal fra en bølgeform-generator 102. Denne generator oppnår sitt styresignal fra en klokke 12;2 gjennom en ledning 99c. Strøm som passerer gjennom shunten frembringer et spenningsfall. Dette spenningsfall er den karakteriserende spenning som har samme fase og ampiityde som den strøm som passerer gjennom shunten 100. Denne spenning overføres ved hjelp av ledningstrådene 103a og 103c til inngangssiden av forsterkeren og filteret 98. Utgangssiden av forsterkeren og filteret 98 er ved hjelp av ledningstråden 103b forbundet med inngangen for digitalisatoren 105. Spenning som måles ved elektrodesettene 15a og 15b passerer gjennom ledningstrådene 16 og 17 til inngangene 106 og 107 for forsterkeren og filteret 108. Utgangen for forsterkeren og filteret 108 er gjennom en tråd 109 forbundet med inngangen 110 for en annen digitalisator 111. Digitalisatorene 105 og 111 som styres

av en klokke 112 gjennom ledningstrådene 99a og 99b,

fører det digitaliserte signal fra enheten 115 gjennom ledningstråden 113 til en addisjonsenhet 114, mens det digitaliserte signal fra enheten 111 føres gjennom ledningstråden 115 til en addisjonsenhet 116. Ved hver addisjon som utføres i enhetene 114 og 116 overføres et utgangssignal gjennom trådene 117 og 118 til inngangssiden av henhv. en teller 119 og en teller 120. Når et forut bestemt antall addisjoner er utført, overføres et signal langs Jiednings tråder 121 til digital isa toren 105 og langs ledningstråder 122 til digitalisatoren 111, for å angi at tilstrekkelig antall addisjonar er blitt utført og for eventuell utkobling av digitalisatorene 105 og 111 samt føring av adderte utgangssignaler fra ledningstrådene 117

og 118 til et par utganger l£5a og 125b når det gjelder telleren 120, samt et par utganger 126a og 126b når det gjelder telleren 119. Hver av utgangssignalene 125a til 126b tilføres inngangene for et antall krysskorreleatorer 127a til 127d. Sammen med inngangssignalene 125a til 126b tilføres sinus— og kosinus-bølger fra et datalager eller en hukommelse 1301 Sinusbølgen tilføres over ledningstråden 131 til et par tråder 132a og 132b som er forbundet med inngangen for krysskorreleatorene 127a og 127c. Kosinus-bølgen overføres på trådene 135 til et par ledningstråder 126a og 126b som er forbundet med krysskorreleatorene 127b og 127d. Utgangssignalene fra krysskorreleatorene 127a til 127d tilføres et antall regnekretser. Krysskorreleatorene 127a og 127b avgir et utgangssignal over henhv. en ledningstråd 140a og en ledningstråd 140b til innganger for en krets 141a som er innrettet for beregning av arctangens. Utgangssignalet fra 127a på ledningstråden 140b og utgangssignalet fra korreleatoren 127b på ledningstråden 140c påtrykkes en krets 142a for beregning av kvadratroten av summen av kvadratverdiene. En annen krets 141b for beregning av arfetangens mottar et inngangssignal over ledningstråden 140d som er forbundet med utgangssiden av krysskorreleatoren 127c, og mottar et annet inngangssignal over ledningstråden 140h fra krysskorreleatoren 127d. Et annet utgangssignal på ledningstråden 140e overføres fra krysskorreleatoren 127c

sammen med et utgangssignal fra krysskorreleatoren 127d over ledningstråden 140g til en regnekrets 142b innrettet for å beregne kvadratroten av summen av kvadratverdiene.

De verdier som utledes fra regnekretsene 141a og 141b for arctangens tilføres inngangen for en subtraksjonskrets 150 over et par ledningstråder 151a og 151b. Utgangssignalet fra subtraksjonskretsen 150 overføres så over en ledningstråd 152 til inngangen for en krets 153 sammen med utgangssignalet fra en krets 153 sammen med utgangssignalet fra en krets 163 for tilsynelatende likestrøm-motstand over en ledningstråd 166, idet kretsen 153 er innrettet for å beregne avkoblet fase og overfører sitt beregningsresultat til en visuell indikator 154 over en ledningstråd 155a. De beregnede resultater kan også oppstilles i tabell ved å koble utgangssignalet over en ledningstråd 155b til et trykkapparat 156. Kretsene for beregning av kvadratroten av summen av kvadratverdiene, og som er betegnet 142a og 142b har sine innganger forbundet med krysskorreleatorene 127a og 127b over ledningstrådene 140b og 140 til kretsen 142a og med krysskorreleatorene 127c og 127d over trådene 140e og 140g. Utgangene for kretsene 142a og 142b er over ledningstråder 160a og 160b forbundet med en delekrets 161. Utgangen for delekretsen 161 er over en ledningstråd 162 koblet til en krets 163 for beregning av den tilsynelatende likestrømsmotstandsverdi. Utgangen fra denne krets er som tidligere nevnt forbundet dver en ledningstråd 166 med én inngang for fasekretsen 153. En annen utgang er over en ledningstråd 164 koblet til visuelt anvisningsutstyr 165. Utgangen kan også være koblet over en ledningstråd 164b

til et tekst-trykkeapparat 156. Før apparatet settes i drift bør hver tøanal prøves for å fastslå om de gir samme resultater. Hvis resultatene ikke er like, må kanalene kalibreres for å gi samme resultat.

De ovenfor beskrevne datakretser arbeider på følgende måte: Klokken 112 styrer den grunnleggende driftsyklus for hele apparatet. <Ved korrekt tidspunkt overføres et utgangssignal som kan være en puls, fra klokken 112 over en ledningstråd 99c til en bølgeform-generator 102 som frembringer en bølge-form som er egnet for elektriske undersøkelser. Frekvens og varighet for denne bølge er forklart tidligere. Utgangssignalet fra bølgeform-generatoren 102 overføres til en effektforsterker 101, som frembringer en strøm gjennom shunten 100 og elektrodesettene 10a og 10b til jord 21.

Når denne strømopasserer gjennom shunten 100 vil den frembringe et spenningsfall som overføres over ledningstråden 103 til inngangen 104 for digitalisatoren 105. Når strømmen passerer gjennom jord 21 oppretter den en spenning med en fase som er forskjellig fra den som frembringes av forsterkeren 101,

og denne jordspenning detekteres av elektrodesettene 15a og 15b. Den således detekterte spenning overføres til inngangene 106 og 107 for forsterkeren 108, samt videre over ledningstråden 109 til inngangen 110 for digitalisatoren 111.

Klokken 112 styrer digitalisatoren over ledningstråder 99a

og 99b og digitaliserer en periode av det mottatte signal som så avgis til adderingskretsene 114 og 116.

For å forbedre signal/støy-forholdet mottas vanligvis en

rekke overførte strømperloder, som adderes. Antallet perioder som adderes og resultatet av addisjonen fremkommer i tellerne 119 og 120. Antallet totale signalperioder eller sykler kan variere i avhengighet av det støynivå som foreligger i det undersøkte område og andre faktorer. Når telleren når et forut bestemt antall addisjoner avgir den signal til digitalisatorene 105 og lir om å opphøre og motta signaler, og overfører så de adderte resultater til krysskorreleatorene 127a til 127d. Prinsipielt beregner krysskorreleatorene 127a og 127c de imaginære komponenter av det overførte signal (strøm) og det mottatte signal (spenning). For å bestemme faseforskjellen mellom det overførte og mottatte signal, benyttes en lagringskrets 130 som frembringer både en sinusbølge-referanse over ledningstråden 131 og en kosinusbølgereferanse over ledningstråden 135. Den imaginære del av det mottatte signal utledes i krysskorreleatoren

127a ved en beregning som utnytter informasjon fra telleren 120 samt en sinusreferanse over ledningstråden 132a. Den reelle del av det mottatte signal beregnes i krysskorreleatoren 127a ved å benytte informasjonen fra telleren 120 og ta i betraktning informasjonen fra kosinusbølge-referansen på ledningstråden 136a. Forholdet mellom den imaginære del av det mottatte signal frembragt i krysskorreleatoren 127a og den reelle del av signalet frembragt i 127b gir tangensverdien for det mottatte signals fasevinkel. Kretsen 141a utleder arctangens fra denne tangensverdi og angir således fasevinklen for det mottatte signal. De tilsvarende beregninger for det utsendte signal utføres i krysskorreleatorene 127e og 127d. Den imaginære del oppnås fra 127c mens den reelle del mottas fra 127d. Fasevinklen for det utsendte signal eller inngangsstrømmen oppnås i 141b som angir arctangens for forholdet mellom den imaginære del og den reelle del.

Kvadratroten av summen av kvadratene på verdiene fra kretsen 142 gir størrelsen av den mottatte signal spenning,Imens 142b gir størrelsen av den tilførde strøm. Fasevinklen for den tilførte strøm til jordskorpen subtraheres fra fasevinklen for den mottatte spenning, idet disse signaler mottas over ledningstrådene henhv. 151a og 151b, for å utlede faseforskjellen mellom den tilførte strøm og den mottatte spenning, hvilket vil si fasevinklen $ m. Den avsluttende signalbehandling finner sted i kretsene 150 og 153.

Størrelsen av den mottatte spenning fra elektroderekkene divideres i kretsen 161 med størrelsen av den tilførte

strøm til elektroderekkene. Dette forhold multipliseres så med elektroderekkenes geometriske faktor for å oppnåsden tilsynelatende motstandsverdi.

Den målte fasevinkel GzO anvendes sammen med den målte tilsynelatende motstandsverdi (.fCLl) for å beregne fasevinklen for det elektromagnetiske koblingsledd. Den avkoblede fasevinkel $ c er da lik den målte fasevinkel minus fasevinklen for det elektromagnetiske koblingsledd. De to grunnleggende målinger for feltundersøkelsen utgjøres således av den tilsynelatende motstandsverdi (/^) og den avkoblede fasevinkel De oppnådde resultater overføres så til visuelle indikatorer 154 og 165 og kan også trykkes som tekst i apparatet 156 for permanent referanse.

I fig. 4 er detfY^st et vektordiagram som angir forskjellige komponenter av de EM-felt som kan summeres for å gi det observerte EM-spenningsfelt. Konduksjonsvektorer 50 for likestrøm befinner seg i fase med den tilførte strøm og er definert med en fasevinkel på 0 grader. Størrelsen av denne vektor er meget nær lik størrelsen av det målte felt, således at man ved å merke seg størrelsen av det observerte felt, eller tilsvarende den observerte tilsynelatende motstandsverdi, vil konduksjohsfeltvektoren være kjent. EM-koblingsvektoren 51 i fritt rom opptrer fordi strømmen

i sendertråden 11 (se fig. 1) frembringer et magnetisk felt som induserer en spenning i mottagertråden 16. Fasen for denne vektor vil alltid være nøyaktig 90°. Størrelsen av koblingsvektoren 51 for fritt rom vil bare være avhengig av elektroderekkenes geometri, for eksempel avstanden mellom sender- og mottagertrådene samt lengden av mottager- og

sendertrådene og frekvensen av den tilførte strøm. Ved å

. holde frekvensen og geometrien nøyaktig fastlagt, vil størrelsen av vektoren 51 være kjent. Den tredje vektor er induksjonsfelt-vektoren 52. Fasen av dette felt målt fra overflaten er ukjent. Numeriske beregninger har vist at for Schlumberger-rekken, hvor sender og mottagertråder befinner seg nær hverandre, vil størrelsen av induksjonsfeltvektoren være meget mindre ann en prosent av enten vektoren 51 for fritt rom, eller konduksjonsvektoren 50. Induksjonsfeltvektoren 52 kan således negliseres. EM-koblingsfel tet 53 sammen med dets vinkel 54 kan angis nøyaktig på forhånd da det er summen av konduksjonsfel tet 50 (som er bestemt ved målt tilsynelatende motstandsverdi)

og feltet 51 for fritt rom (som er bestemt ved den faste geometri for elektroderekkene og den konstante frekvens).

I praksis beregnes den fastlagte EM-kobling ved å anta at trådene befinner seg i et homogent halv-rom, som ikke har noen indusert polarisasjon og som har en motstandsverdi lik den tilsynelatende motstandsverdi som måles av Schlumberger-rekken i en bestemt registreringsstasjon.

De ligninger som anvendes for denne beregning vil bli gitt

i en etterfølgende del av beskrivelsen. Når den tilsynelatende likestrømsmotstandsverdi for jorden aøwendés for halvrom-motstandsverdien i disse ligninger, viser numeriske sammenligninger mellom halvrom-beregningen og den eksakte flerskikt-beregning at korrekt EM-koblingsfase kan oppnås fra halvrom-beregningen enten jorden faktisk utgjøres av et homogent halvrom eller består av flere skikt.

I fig. 5 er det angitt EM-koblingsfasevinkel for inngangs-strømmen ved en frekvens på G.l Hertz med en avstand fra tråd til tråd fastlagt liki,Qv.Q085 meter, for tre forskjellige lengder av en Schlumberger-rekke. Avstanden 5a (mellom elektrodesettene 10a og 10b) er 762 meter for kurve 60,

381 meter for kurve 61 og 190.5 meter for kurve 62. Disse hyperbolske kurver for den elektromagnetiske kobling kan angis meget nær tilnærmet ved følgende ligninger. Fasen for den elektromagnetiske kobling i milliradianer for 0.1 Hertz og 0.0085 meters trådavstand er således:

tfm= 621//^ for 5a = 762 meter

^EM = 144/'/Sa for 5a = 381 meter

/em = 34/^a for 5a = 190*5 meter

^EM~Q^/ 33l for 5a 05 95,1 meter

Den tilsynelatende motstandsverdi /<&>er målt i ohmmeter. EM-koblingens bidrag kan neglisjeres når dens verdi er omkring 1 milliradian eller mindre. Forandring av trådavstanden eller mellomrommet mellom elektrodesettene kan således gjøre korreksjonen for den elektromagnetiske kobling unødvendig, idet den ikke vil ha noen vesentlig virkning på den avkoblede fasevinkel.

Den målte fasevinkel for en Schlumberger-rekke utgjøres av fasen for elektromagnetiskekobling og en faseforskyvning som skriver seg fra indusert polarisering i jordskorpen. Det er funnet at denne fasevinkel ved indusert polarisasjon (IP) er den beste indikasjon på utsivende hydrokarboner.

Det er også funnet at fasevinklen for EM-kobling lett kan utgjøre den største del av den målte fasevinkel, idet den tilsynelatende motstandsverdi for jordskorpen lett kan forandres med en faktor på 4 eller mer langs en profillinje. Mange av de målte fasevinkel-anomalier er faktisk anomalier

i den tilsynelatende motstandsverdi uten noen tilsvarende IP-anomali. Det anses derfor som vesentlig at IP-fasevinklen kan skilles fra fasevinklen for EM-koblingen, som er avhengig av den tilsynelatende motstandsverdi. Dette finner sted ved å subtrahere fasevinklen for EM-koblingen (som kan nøyaktig fastslås på forhånd, slik som omtalt ovenfor) fra den målte fasevinkel. Den gjenværende eller avkoblede fasevinkel angir nøyaktig den anomale polarisering i jorden.

Ved bruk av foreliggende utstyr i praksis beregnes den avkoblede fasevinkel ved å anvende enkle tilnærmelser for EM-koblingen:

/c = fim~621//^a for 5a = 762 meter

fc.~fim~~ 144/'/^a for 5a"381 meter

4 m é - 34/ P for 5a =» 190.5 meter ' c / m /a

flc m $ m - 8//£>a for 5a = 95.1 meter

her er:

d ss den avkoblede fasevinkel i milliradianer 'c

^m a den målte fasevinkel i milliradianer (faseforskjellen mellom elektrodesettenes utgangsspenning og inngangsstrøm).

JØ » tilsynelatende motstandsverdi for jordskorpen i ohmmeter

målt ved Schlumberger-rekken

0.1 Hertz *= frekvensen for inngangsstrømmen til elektrodesettene

0.0085 meter = trådavstanden mellom strømtrådene på

inngangssiden og spenningstrådene på utgangssiden.

I de ovenfor angitte ligninger for avkoblede fasevinkler representerer de ledd som har tilsynelatende motstandsverdi i nevneren EM-koblingens fasevinkel i milliradianer i det angitte område. Den tilnærmede alminnelige ligning for EM-koblingens fasevinkel er angitt nedenfor, og gjelder for det tilfelle det er mindre enn ca. 30 cm mellom trådene II og 16:

De angitte symboler har følgende betydning:

( i) = vinkelfrekvens = 2TT f

,u - magnetisk permeabilitet for et halvrom, antatt liki verdien for fritt rom (4rr x 10 —7)

L ss halvparten av avstanden mellom strømelektrodene =s 5a/2

p = motstandsverdi for halvrommet i ohmmeter ST ss (<L-b)<2>+a<2>)<1>/<2>

SR =s ((L+b)2 +H<2>)<372>

LT ss ln ((L-b)+ST)

b ss halvparten av avstanden mellom potensialelektrodene = a/2

LR = ln ((L+b)+SR)

NT ss ln (ST-(L-b))

NR s= ln (SR-(L+b))

H s= trådavstanden i meter.

Den fremgangsmåte som er beskrevet her er en foretrukket utførelse for avkobling av fasevinkeldata.

Som 1 tidligere nevnt er det i fig. 5 opptegnet en kurve for målt fasevinkel i milliradianer i avhengighet av tilsynelatende motstandsverdi for jordskorpen, bestemt ved hjelp av Schlumberger-rekken for hver registreringsstasjon. Punktene for de målte data er i fig. 5 angitt ved sirkler.

Da den målte fasevinkel er opptegnet som funksjon av målt tilsynelatende motstandsverdi, er det ikke noe innbyrdes sammenheng mellom den rekkefølge hvori disse datapunkter ligger langs en kurve og den rekkefølge stedene for disse datapunkter opptrer i på jordoverflaten. Det trenges et separat tabellsystem for å overføre analysen av en sådan kurveopptegning tilbake til tolkningen av anamaliene i jordoverflaten. I fig. 5 er det også inntegnet fasevinkel i milliradianer for EM-koblingen ved kurve 60 for den sl Schlumberger-rekke som anvendes for å utføre målingene. I det foreliggende tilfelle ble det utført målinger over en lengde av 762 meter, med innbyrdes trådavstand på 0.0085 meter og en frekvens på 0.1 Hertz for tilført strøm. Datapunktene vil normalt ligge under kurven 60 for ÉM-fasévinklen,

hvilket angir en etterslepende fase i forhold til kurven for EM-koblingen. Den avkoblede fasevinkel er da den vertikale avstand 71 i milliradianer mellom den målte fasevinkel for den målte tilsynelatende motstandsverdi og EM-koblingens fasevinkel for denne motstandsverdi. Dette er vist i fig. 5 for det datapunkt som er betegnet med 70 ved hjelp av den anviste vertikale avstand 71. For datapunktet 70 er således den målte tilsynelatende motstandsverdi 10 ohmmeter, mens den målte fasevinkel er 57 milliradianer og den avkoblede fasevinkel er -5 milliradianer.

Alle datapunkter som er betegnet med 72 ligger litt under kurven 60 for EM-koblingens fasevinkel og ligger stort sett på den stiplede kurve 75 som angii: en avkoblet fasevinkel mellom -5 og -6 milliradianer. De datapunkter som er betegnet med 72 kan tolkes slik at de angir en indusert polarisasjonsvirkning på bakgrunn av de lokale sedimenter,

og angir derfor en situasjon uten anomalier.

Et datapunkt slik som 76 kan også i blant ligge over kurven

75 for bakgrunn-polarisasjonen, og dette punkt kan tolkes slik! at det skriver seg fra en negativ indusert polarisasjons-virkningg pe datapunkter som er betegnet med 77 i fig»5 og har avkoblede fasevinkler som varierer fra -10 til -18 milliradianer utgjør datapunkter som kan betraktes som klart anomale.

Som en følge av avkoblingsprosessen vil det være mulig å fastslå om målingene i en bestemt registreringsstasjon er anomale eller ikke på bakgrunn av en viss erfaring i vedkommende område. En signifikant anomali for den avkoblede fasevinkel kan utgjøres av enhver avkoblet fasevinkel større enn 5 til 10 milliradianer,. avhengig av måleanleggets lengdeutstrekning og den tidligere oppsamlede erfaring i vedkommende område.

I blant anvendes et ytterligere prosesstrinn for å fremheve anomalien i den avkoblede fasevinkel. Hvis et stort antall målinger er tilgjengelige, både over anomalien og i avstand fra denne, kan middelverdien av de avkoblede fasevinkler i avstand fra anomalien beregnes. Denne middelverdi kan betraktes som en indusert bakgrunnspolarisasjon i den lokale grunne sedimentering og geologiske lag nær overflaten (angitt ved kurve 75 i fig. 5), som antas å være temmelig konstant over et lite område, men vil variere fra område til område* Den fastlagte induserte bakgrunnspolarisasjon som vanligvis har en størrelse mindre enn 5 milliradianer, kan så subtraheres fra alle avkoblede fasevinkelmålinger for å

gi et endelig bilde av en lokal anomali idet verdiene i avstand fra anomalien er meget små og varierer vilkårlig omkring en fase på 0 milliradianer. På denne måte er det oppnådd anvisning av anomale avkoblede fasevinkler over kjente hydrokarbonfel ter av så høy verdi som -16 milliradianer mBns bakgrunnsnivået utenfor feltet reduseres til +1 milliradian. Nøyaktigheten av fasevinkelmålingen er +1 milliradian.

Det prinsipp for hydrokarbon-1eting som er angitt her er grunnlagt på det forhold at hydrokarboner siver ut fra et dypere reservoar og geokjemisk forandrer de elektriske egenskaper for de grunne sedimenter. Denne geokjemiske reaksjon kan imidlertid finne sted i en dybde som kan variere fra sted til sted. Som en følge av dette vil den elektriske anomali (enten den tilsynelatende motstandsverdi og/jéller den avkoblede fasevinkel) være forskjellig for forskjellige målé^lengder av Schlumberger-rekken. Denne måleutrustning er hovedsakelig følsom for elektriske forandringer i jordskorpen innenfor ot dybdeområde på 25 til 50% av måleutrustningens lengdeutstrekning. En Schlumberger-rekke av lengdeutstrekning 762 meter vil således hovedsakelig påvise elektriske forandringer i jordskorpen innenfor et dybdeområde på 182 til 165 meter, mensvil være relativt ufølsom for elektriske forandringer ved f.eks.

ca. 30 meter eller ved ca. 15000 meter. For enhver grunt-liggende elektrisk anomali vil det derfor være en optimal lengdeutstrekning for Schlumberger-rekken som vil gi maksimal verdi av anomalien.

Virkningen av forskjellige lengdeutstrekning av en Schlumberger-rekke for samme frekvens av den tilførte

strøm er Sist i fig. 6. I dette eksempel er det et enkelt område 80 med forandrede elektriske egenskaper i en dybde 81 under jordoverflaten. Strømningsbanene for en kort rekke 82 har for liten nedtrengningsdybde til å passere gjennom og således detektere skiktet 80. Utstyret med lang målelengde 84 har imidlertid for dyp nedtrengning av strømbanene 85 til å ha vesentlig virkning på anomaliskiktet 80. Den midterste rekke 86 har derimot vesentlige avsnitt av strømbanene i en dybde 83 innenfor anomaliskiktet 80. Måleutstyret er således fokusert på dette skikt. Ved innledende undersøkninger i et nytt område vil således de elektriske målinger bli utført med forskjellige måleiengder for å oppnå størst mulig virkning av enhver anomal sone.

Nedtrengningsdybden kan også forandres ved forandring av frekvensen av den strøm som tilføres måleutstyret. For måleutstyr av en gitt lengdeutstrekning vil lavere frekvenser trenge dypere ned enn høyere frekvenser, som en følge av skinneffekten.

Den ovenfor beskrevne fremgangsmåte for fokusering på en anomal sone vil kunne anvendes ved enhver form for elektromagnetisk grunnundersøkelse, enten den utføres i frekvensområdet eller tidspmrådet.

Så snart en elektrisk anomali er blitt funnet, kan forskjellige ting gjøres for å undersøke om denne anomali er forårsaket av utsivende karbon fra et dypere ceservoar. Den tilsynelatende motstandsverdi og/eller den avkoblede fasevinkel kan bestemmes på et bestemt sted i feltet for mange forskjellige måleavstander, slik som vist ved kurver 90 i fig. 7. Disse data kan anvendes for å oppnå en dybdemodell av motstandsverdien eller den induserte polarisasjon som en funksjon av dybden, slik det er vist ved kurve 91 i fig. 7, som kan betegnes som en "jordmodell". En sådan modell angir således dybden til densanomale elektriske sone.

Under boring av et grunt hull, kan materialuttagninger fra hullet samles og registreres. Disse materialprøver kan så anvendes for å bestemme 1etologien i det grunne område. Prøvene kan også undersøkes med hensyn på sin motstandsverdi og indusert anomal polarisasjon ved laboratoriemetoder utviklet for dette formål.

Så snart de grunne hull er boret, kan således motstandsverdien og indusert polarisasjon registreres og opptegnes slik som angitt ved kurve 91 i fig. 7, som kan betegnes som en "brønnregistrering". Med de elektriske registreringer i borehullet kan dybden av den elektriske anomali bestemmes nøyaktig. Så snart dybden av den elektriske anomali er nøyaktig kjent, anvendes uttatt borehullmaterial fra denne dybde for å bestemme årsaken til den elektriske anomali.

De samme analyser utføres på materialuttagninger fra hull som er boret i avstand fra anomalien for ytterligere å undersøke om årsaken virkelig er blitt fastlagt.

Det er åpenbart at sådan materialuttagning kan anvendes uavhengig av den elektromagnetiske metode som anvendes for å bestemme beliggenheten av den anomale sone, og også om den elektromagnetiske undersøkelse utføres i frekvens-eller tidsområdet.

Eksempel 1

En av de viktigste særtrekk ved foreliggende oppfinnelse er bestemmelsen av den avkoblede fasevinkel, som tar i betraktning variasjoner i den tilsynelatende motstandsverdi og dens virkning på den målte fasevinkelprofil. Et eksempel

på en avkoblet fasevinkel som angir en anomali i både målt fasevinkelprofil og tilsynelatende motstandsverdi er vist i fig. 8. Disse data ble oppnådd med en Schlumberger-rekke med lengdeutstrekning 762 meter samt med en trådavstand på 0.0085 meter og en frekvens på 0.1 Hertz for inngangsstrømmen.

Det kan observeres at det er en forandring på 3 til 1 for jordens tilsynelatende motstandsverdi langs den prbfillinje som er angitt i fig. 8, med en tilsvarende forandring på 3 til 1 også for de målte fasevinkler langs denne profillinje. De store målte fasevinkler tilsvarer de lave tilsynelatende motstandsverdier forddie EM-koblingens fasevinkel er omvendt proporsjonal med tilsynelatende motstandsverdi. Profilen for den avkoblede fasevinkel viser at når det er tatt hensyn til fasevinklen for EM-koblingen og data-variasjoner på grunn av forandringer i tilsynelatende motstandsverdi langs profil-linjen er fjernet ved avkoblingsprosessen, så viser den avkoblede fasevinklen ingen anomali, spesielt ikke utover den seismiske anomali.

To brønner ble boret ved den seismiske anomali. Begge hull oppviste noe olje og porøsitet, men permeabiliteten var så lav at kommersiell produksjon ikke var mulig. Tolkningen av den elektriske anomali stemmer overens med dette resultat som ikke stiller kommersiell produksjon i utsikt. Da reservoaret var lukket kunne ikke hydrokarbonene sive ut til overflaten. Det foreligger ingen høy anomali med hensyn til motstandsverdien ved overflaten. Det er heller ikke noen anomal indusert polarisasjonsvirkning ved overflaten.

Eksempel 2 '

Et annet eJssempel på aktuelle måledata er vist i fig. 9-12 som angir typiske eksempler på faktiske data fra et gassfelt i sydøstre Oklahoma. Konturene i disse figurer gjelder tykkelsen av lønnsomme forekomster i en sandmasse som befinner seg i en dybde på omtrent 1066 meter. Det er vist to konturer, nemlig konturen for null lønnsomhetstykkelse^som forløper langs ytterkanten av produksjonsfeltet, og en kontur for ca. 30 meters lønnsomhetstykkelse. Den største lønnsomhets-tykkelse er omkring 100 meter.

Fig. 9 viser måledata som er oppnådd ved en måleavstand på 190.5 meter. Den avkoblede fasevinkel er angitt i midten av hver målelengde. Alle verdier utenfor selve feltet er meget nær (* 2 milliradianer) et bakgrunnsnivå på -4 milliradianer, som er subtrahert fra de viste data. I feltområdet er det derimot en betraktelig negativ anomali på opp til

-16 milliradianer.

De faktiske avkoblede fasevinkler er ang.itt inntil de

symboler som representerer prøvestedene på hver figur. Fig. 10' viser et lignende kart for tilsynelatende motstandsverdi ved en måleavstand på 190.5 meter. Tilsynelatende motstandsverdi faller i høy grad sammen med feltet. Fig..9 og 10 viser denne metodes anvendbarhet for å finne frem til kommersielt drivbare hydrokarbonreservoarer.

Fig. 11 angir måleverdier med hensyn til avkoblet fasevinkel for en målelengde på 762 meter, og fig. 12 viser den målte motstandsverdi ved samme målelengde i gassfeltømrådet i

Ashland. Begge kart viser en meget nær overensstemmelse med produksjonsfeltet. Disse figurer 9 og 10 samt 11 og 12 viser klart hvor viktig det er å fokusere målelengden på vedkommende elektriske anomali.

Opptegnede data fra dette felt for flere mål.élengder er anskueliggjort i fig. 13. De heltrukkede linjer gjennom datapunktene i fig. 13 representerer beregnede resultater for en teoretisk jordmodell. Denne modell er vist ved de skraverte linjer i fig. 14. Den anomale polariserbare sone har her en lengdeutstrekning fra omkring 7.62 meter til 91o44 meter, og den anomale sone for motstandsverdien er fra ca. 7.92 meter til 30.48 meter. De måleverdier fra borehull som er vist i fig. 14 (helt utfylte punkter) stemmer nær overens med den beregnede regnemaskinmodell. Hullet ble avsperret i en dybde på 39.62 millimeter mens undersøkelsene nede i hullet ble utført, således at ingen målinger kunne utføres under dette punkt. For sammenligning er motstandsverdi og polarisering beregnet av regnemaskin samt måle-resultater nede i borehullet vist i fig. 15 for et sted utenfor feltet, hvor det ikke kan påvises noen overflate-anomali. Det foreligger ingen høy polarisasjon eller motstandsverdi noe sted i dette borehull.

Særegne fremgangsmåter og apparater for elektromagnetisk hydrokarbonleting er blitt beskrevet ovenfor. Fremgangsmåter og apparater av denne art gir en påvisbar mulighet for å finne frem til underjordiske hydrokarbonforekomster. En fremgangsmåte for fokusering av det elektriske måleutstyr på det særlig polariserbare stratum som dannes som en følge av den underjordiske hydrokarbonfor ekomst, er blitt beskrevet sammen med en teknikk for å ta ut boreprøver fra det underjordiske polariserbare stratum for å fastslå om polariserbarheten er frembragt av en hydrokarbonforekomst eller andre geologiske forhold. Ved å sette ut av betraktning alle polariserbare strata som ikke er frembragt av hydrokarboner, kan teknikkens pålitelighet forbedres i betraktelig grad.

Det vil være åpenbart at modifikasjoner og forandringer kan utføres innenfor oppfinnelsens ramme slik den er angitt i beskrivelsen og de etterfølgende patentkrav»

Claims (23)

1. Fremgangsmåte for elektrisk hydrokarbonleting ved undersøkelse av et underjordisk polariserbart stratum for eventuelt å påvise nærvær av en hydrokarbonforekomst under vedkommende stratum, karakterisert ved at: (a) det monteres et første par innbyrdes adskilte elektrodesett i elektrisk forbindelse med nevnte stratum, (b) en strømkilde forbindes med nevnte første par innbyrdes adskilte elektroder i serie med en måleinnretning for strømdata, (c) et annet par innbyrdes adskilte elektrodesett monteres i avstand fra det første par elektrodesett samt i elektrisk forbindelse med nevnte stratum, (d) en måleinnretning for spenningsdata kobles til nevnte annet par av innbyrdes adskilte elektrodesett, (e) den førstnevnte og sistnevnte tilkoblede måleinnretning orienteres innbyrdes på forut bestemt måte for å gi en påvisbar elektromagnetisk kobling mellom nevnte innretninger for hver plassering av nevnte par elektrodesett og førstnevnte og sistnevnte måleinnretning, (f) en strøm påtrykkes nevnte første par av innbyrdes adskilte elektrodesett og de målte strømdata lagres, (g) mottatte spenningsdata måles over nevnte annet par innbyrdes adskilte elektrodesett som følge av nevnte påtrykte strøm, og de målte spenningsdata lagres synkront med nevnte lagrede strømdata, (h) fasevinkelforskjeilen mellom nevnte lagrede strømdata og de lagrede spenningsdata utledes, (i) den tilsynelatende motstandsverdi for det undersøkte stratum bestemmes ut i fra de lagrede strøm- og spenningsdata, og (j) en eventuell anomali i nevnte stratum påvises ved hjelp av den målte fasevinkelforskjell og de målte motstandsverdier på grunnlag av en avkoblet fasevinkel som er lik forskjellen mellom den målte fasevinkel og den tilsvarende elektromagnetiske koblingsfasevinkel ved samme motstandsverdi.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den målte fasevinkel (^ rø ) mellom de påtrykte strømdata og de frembragte spenningsdata bestemmes ved å krysskorrelere de påtrykte strømdata med en sinus- og kosinusbølgeform med en frekvens lik frekvensen av den påtrykte strøm, med det formål å bestemme strømmens fase (jzf-j .), -S åmtt ved å krysskorrelere de resulterende spenningsdata med både sinus og kosinus av den påtrykte strømkurve for å bestemme spenningens fase ( fly)> og å beregne ^M ved hjelp av uttrykket ^ =» tfy - jZ^..

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den tilsynelatende motstandsverdi bestemmes ved å utlede spenningens størrelse utifrå nevnte mottatte spenningsdata, mens styrken av den påtrykte strøm bestemmes utifrå nevnte målte strømdata, og forholdet mellom spenning og strøm fastlegges, hvoretter nevnte forhold multipliseres med den geometriske faktor for strøm- og spenningselektrodenes plassering.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at den avkoblede fasevinkel (p^) bestemmes ved å beregne den målte fasevinkel samt fasevinklen (^g^ ) for den elektromagnetiske kobling, og ved å anvende formlen: 0^ , = p"M -

5. Fremgangsmåte £or elektrisk hydrokarbonleting ved undersøkelse av et underjordisk polariserbart stratum for å påvise eventuelt nærvær av en hydrokarbonforekomst under nevnte stratum, karakterisert ved at: (a) et første par innbyrdes adskilte elektrodesett anbringes i jordoverflaten i elektrisk kontakt med nevnte stratum, (b) et annet par innbyrdes adskilte elektrodesett anbringes i jordoverflaten i elektrisk forbindelse med nevnte stratum samt i forut bestemt avstand fra de første innbyrdes adskilte elektrodesett, (c) en strøm tilføres gjennom en første lederinnretning inn i nevnte stratum ved det annet par av elektrodesett, (d) overføring" av karakteristiske data for spenningen ved det første par elektrodesett gjennom nevnte første lederinnretning, (e) anordning og orientering av første og annen lederinnretning på sådan måte at det oppnås en forut bestemt elektromagnetisk kobling mellom disse lederinnretninger, og (f) lagring av de karakteristiske data for nevnte strøm inn i nevnte stratum ved det annet par elektrodesett og synkront med de karakteristiske spenningsdata som overføres fra det første par elektrodesett.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at det gjøres mulig å beregne den elektromagnetiske kobling mellom første og annen lederinnretning ved at.: (a) den første lederinnretning dannes av et par sammen— slyngede ledningstråder mellom strømkilden og monteringsstedet for elektrodesettene, (b) den annen lederinnretning dannes av et annet sett av sammenslyngede ledningstråder mellom målestedet og elektrodesettenes monteringssted, og (c) anbringelse av parallelle avsnitt av ledningstrådene i forut bestemt og fast innbyrdes avstand.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at lederinnretningene * er anbragt i innbyrdes parallell avstand ved å anordne isolerende material mellom nevnte innretninger og jevnt fordelt langs de parallellførte ledningsavsnitt i innbyrdes avstand.;

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 5-7, karakterisert ved at strømmén tilføres det første par elektrodesett i innbyrdes påfølgende, avsnitt og de mottatte karakteristiske spenningsdata ved det annet elektrodesett lagres sammen med karakteristiske data for den tilførte strøm i påfølgende avsnitt, idet såvel de lagrede karakteristiske spenningsdata som de lagrede karakteristiske strømdata tilføres de tidligere lagrede karakteristiske data for henhv. strøm og spenning for å danne en sammensatt enkelt verdi for ehenhv. strøSjmog spenning.;

9. Fremgangsmåte for elektrisk hydrokarbonleting over et område av jordoverflaten med det formål å lokalisere et underjordisk polariserbart stratum som oppviser tegn på eventuelt nærvær av en hydrokarbonforekomst under vedkommende stratum, karakterisert ved at: (a) et første sett elektrodeinnretninger plasseres x jordoverflaten med forut bestemt innbyrdes avstandnA" , (b) et annet sett elektrodeinnretninger plasseres i jordoverflaten med innbyrdes avstand M (A) på linje med og symmetrisk på hver side av det første sett elektrodeinnretninger, idet M er en konstant, (c) en eventuell elektrisk anomali i nevnte stratum bestemmes for den foreliggende innbyrdes avstand mellom elektrodeinnretningene, (d) avstanden mellom første og annet sett av elektrodeinnretninger forandres med en faktor A <*> = A + b,-, • hvor b er et tall forskjellig fra 0, (e) de ovenfor angitte prosesstrinn (b) og (c) gjentas med ny verdi for b, (f) verdien for b forandres i trinn over en rekke forskjellige avstander inntil en maksimalverdi for den påviste elektriske anomali er fastlagt, og (g) resten av den elektriske undersøkelse fortsetter over vedkommende område med den innbyrdes avstand for nevnte første og annet sett av elektrodeinnretninger som ga nevnte fastlagte maksimalverdi for den påviste elektriske anomali.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at den elektriske anomali påvises ved å frembringe en strømbane i en viss dybde i nevnte stratum og bestemme den spenning som frembringes av sådanne strømbaner gjennom nevnte stratum, idet karakteristiske data for nevnte frembragte strøm og tilsvarende spenningsverdier fastlegges og anvendes for å bestemme eventuelle elektriske anomalier.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at b er et positivt tall og A er en forut valgt minsteavstand.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at b er et negativt tall med en verdi mindre enn A, og A er en forut valgt største avstand.

13. Fremgangsmåte for elektrisk hydrokarbonleting ved å undersøke et underjordisk polariserbart stratum som oppviser tegn på nærvær av en hydrokarbonforekomst under nevnte stratum, hvorunder et første sett av elektroder i innbyrdes avstand anbringes i jordoverflaten i elektrisk forbindelse med vedkommende stratum, et annet sett av elektroder i innbyrdes avstand anbringes i jordoverflaten i elektrisk forbindelse med vedkommende stratum, mens en strømfrembringende anordning er koblet gjennom en annen lederinnretning til nevnte annet par elektrodeinnretninger og en spenningsmålende anordning er koblet gjennom en første lederinnretning til det første sett elektrodeinnretninger, karakterisert ved at: (a) det opprettholdes en beregnbar elektromagnetisk kobling mellom første og annen lederinnretning, (b) strømmen gjennom nevnte lederinnretning til det annet sett elektrodeinnretninger måles, og (c) den spenning som måles av spenningsmåleinnretningen og den målte strøm registreres i innbyrdes synkronisme.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at nevnte prosesstrinn gjentas et antall ganger på ett og samme sted og nevnte data adderes algebraisk i synkronisme hver gang med tidligere frembragte data.

15. Fremgangsmåte for elektrisk hydrokarbonleting ved å undersøke et underjordisk polariserbart stratum med hensyn på tegn som angir eventuelt nærvær av en hydrokarbonforekomst under nevnte stratum, karakterisert ved at: (a) den tilsynelatende motstandsverdi av nevnte stratum bestemmes under måleinnretningen, (b) den avkoblede fasevinkel for nevnte stratum bestemmes under måleinnretningen, (c) eventuelle områder med elektrisk anomali i nevnte stratum bestemmes ved anvendelse av de utledede verdier av tilsynelatende motstandsverdi og avkoblet fasevinkel, (d) det tas prøver av nevnte stratum gjennom den fastlagte elektriske anomali, og (e) nevnte prøver analyseres for å fastslå sammensetningen av nevnte stratum som har forårsaket den elektriske anomali, således at eventuelle anomalier som er forårsaket av en hydrokarbonforekomst kan identifiseres.

16. Fremgangsmåte for elektrisk hydrokarbonleting ved å undersøke et underjordisk polariserbart stratum med hensyn på tegn som kan tyde på nærvær av en hydrokarbonforekomst under nevnte stratum, k a r a k t e rii sert ved at: (a) et første par innbyrdes adskilte elektroder monteres i forbindelse med vedkommende stratum, (b) et annet par av innbyrdes adskilte elektroder monteres i forbindelse med vedkommende stratum, (c) nevnte første par av innbyrdes adskilte elektroder kobles ved anvendelse av et første trådutstyr til en lederinnretning, som i sin tur er koblet til en strømkilde, (d) nevnte annet elektrodepar kobles ved anvendelse av et annet trådutstyr til et apparat for måling av den spenning som mottas av det annet par av innbyrdes adskilte elektroder, (e) konstant innbyrdes avstand mellom nevnte første og annet trådutstyr anordnes over alt hvor et avsnitt av nevnte annet trådutstyr forløper parallelt med det første trådutstyr, (f) hver ende av nevnte første trådutstyr kobles ved anvendelse av en første og en annen overgang til det første elektrodepar, idet den første og annen overgang anbringes ved hver sin ende av det avsnitt av det første trådutstyr som befinner seg i konstant avstand fra det annet trådutstyr, og (g) nevnte første lederinnretning kobles til den første overgang med den annen overgang tilkoblet og derpå til den annen overgang med nevnte første overgang tilkoblet, hvorved en eventuell forskjell i måleresultatene for hver av overgangene.og frembragt ved lekkasje i systemet kan bestemmes.

17. Fremgangsmåte fop elektromagnetisk hydrokarbonleting over et område av jordoverflaten for å lokalisere et underjordisk polariserbart stratum som tyder på nærvær av en hydrokarbonforekomst under dette stratum, karakterisert ved at: (a) anbringelse av utspredd elektrodeutstyr i elektrisk forbindelse med nevnte stratum for å frembringe elektrisk strøm som flyter gjennom strømbaner i en viss dybde i nevnte stratum og avføling av den spenning som fremkommer over avsnitt av disse strømbaner, (b) nevnte elektrodeutstyr forflyttes for å avskjære strømbanene i forskjellig dybde i vedkommende stratum, og (c) nevnte elektrodeutstyr forflyttes ytterligere etter behov inntil den avfølte spenning angir at største-delen av nevnte strømbane passerer gjennom det polariserbare stratum.

18, Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at den videre omfatter prosesstrinn for bestemmelse av karakteristiske data for den frembragte strøm og den avfølte tilsvarende spenning, samt utnyttelse av de karakteristiske data for strøm og spenning for å bestemme når størstedelen av strømmen flyter gjennom det polariserbare stratum.

19. Fremgangsmåte for elektromagnetisk hydrokarbonleting over et område av jordoverflaten for å lokalisere et underjordisk polariserbart stratum som tyder på nærvær av en hydrokarbonforekomst under nevnte stratum, karakterisert ved at: (a) innbyrdes adskilt elektrodeutstyr anbringes i elektrisk forbindelse med nevnte stratum for å frembringe en vekselstrøm som flyter over en strømbane i en viss dybde i nevnte stratum, og den spenning som skriver seg fra et avsnitt av denne strømbane avføles, (b) frekvensen av nevnte vekselstrøm forandres for å bringe denne strøm til å flyte i en annen strømbane i en annen dybde i vedkommende stratum, og (c) frekvensen foraadres etter behov inntil den avfølte spenning angir at størstedelen av strømmen flyter i en strømbane som passerer gjennom nevnte stratum.

20. Fremgangsmåte for hydrokarbonleting ved anvendelse av en elektromagnetisk fremgangsmåte for å undersøke et stratum under jordoverflaten og som ligger over en dypere hydrokarbonforekomst, idet nevnte stratum har laterale variasjoner i sin polariserbarhet, og disse variasjoner forårsakes av at material i et område av nevnte stratum er polariserbart på grunn av påvirkninger fra den dypereliggende hydrokarbonforekomst, mens andre områder av dette stratum er vesentlig mindre polariserbart på grunn av manglende påvirkning fra nevnte dypere hydrokarbonforekomst, karakterisert ved at: (a) det frembringes en strøm som flyter over en strømbane ved anvendelse av elektrodeutstyr som er anbragt i jordoverflaten, mens spenning som skriver seg fra denne strøm avføles, (b) på grunnlag av prosesstrinn (a) bestemmes dybden av det stratum som inneholder polariserbart material, og (c) prøver av nevnte polariserbare material tas ut for å fastslå material sammensetningen i vedkommende stratum, således at eventuelt polariserbart material frembragt ved påvirkninger fra hydrokarbonforekomsten kan påvises.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 20, karakterisert ved at dybden av det polariserbare området av nevnte stratum bestemmes ved å fastlegge de karakteristiske data for den frembragte strøm og den avfølte tilsvarende spenning, samt ved å utnytte disse karakteristiske data for strøm og spenning til å bestemme når størstedelen av strømmen flyter gjennom det polariserbare stratum.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 20 eller 21, karakterisert ved at en ytterligere prøve av ikke polariserbart material tas Ut fra det ikke polariserbare området av nevnte stratum i nærheten av det polariserbare området og sammenlignes med det uttatte polariserbare material.

23. Fremgangsmåte ved hydrokarbonleting under anvendelse av en elektromagnetisk metode for å undersøke et polariserbart stratum under jordoverflaten, med hensyn på forhold iil nevnte stratum som tyder på nærvær av en hydrokarbonforekomst under dette stratum, karakterisert ved at: (a) utsprett elektrodeutstyr anbringes i elektrisk forbindelse med nevnte stratum for å frembringe en strøm som flyter over en strømbane i en viss dybde i nevnte stratum, og spenningen over et visst avsnitt av denne strømbane avføles, (b) de karakteristiske data for den frembragte strøm og den tilsvarende avfølte sspenning bestemmes, og (c) nevnte karakteristiske data for strøm og spenning utnyttes for å påvise anomalier i nevnte stratum.