RU2328019C1 - Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run - Google Patents

Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run Download PDF

Info

Publication number
RU2328019C1
RU2328019C1 RU2006132789/28A RU2006132789A RU2328019C1 RU 2328019 C1 RU2328019 C1 RU 2328019C1 RU 2006132789/28 A RU2006132789/28 A RU 2006132789/28A RU 2006132789 A RU2006132789 A RU 2006132789A RU 2328019 C1 RU2328019 C1 RU 2328019C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrical exploration
marine electrical
exploration according
line
seismic
Prior art date
Application number
RU2006132789/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006132789A (en
Inventor
Алексей Лазаревич Пискарев-Васильев (RU)
Алексей Лазаревич Пискарев-Васильев
Виктор Николаевич Осмоловский (RU)
Виктор Николаевич Осмоловский
Александр Васильевич Шумилов (RU)
Александр Васильевич Шумилов
Сергей Львович Кандзюба (RU)
Сергей Львович Кандзюба
Игорь Леонидович Полубинский (RU)
Игорь Леонидович Полубинский
Original Assignee
Алексей Лазаревич Пискарев-Васильев
Виктор Николаевич Осмоловский
Александр Васильевич Шумилов
Сергей Львович Кандзюба
Игорь Леонидович Полубинский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Лазаревич Пискарев-Васильев, Виктор Николаевич Осмоловский, Александр Васильевич Шумилов, Сергей Львович Кандзюба, Игорь Леонидович Полубинский filed Critical Алексей Лазаревич Пискарев-Васильев
Priority to RU2006132789/28A priority Critical patent/RU2328019C1/en
Publication of RU2006132789A publication Critical patent/RU2006132789A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2328019C1 publication Critical patent/RU2328019C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics; geophysics.
SUBSTANCE: current pulse is excited in the medium under investigation, and parameters of its induced polarisation are defined. Geoelectric section is generated to make a conclusion about the presence of hydrocarbon fields on the basis of abnormal manifestations of induced polarisation parameters. At that, electromagnetic and seismic waves are excited simultaneously or with a time shift. To excite the said waves unipolar rectangular impulses of direct current are generated, their absolute and relative duration depending on parameters of medium under investigation. In the beginning of timing pulse electric field is measured simultaneously at measuring probe groups of two detector lines towed at different depth. Besides, detector line depth and hydroacoustic pressure of seismic source are measured. Also a device is offered, which includes pulse generator, capacitor charging unit, power generator, bank of capacitors, switchboard, seismic emitter, transmitter/receiver line, receiver line, multi-channel gauge, echo-sounder, GPS satellite navigation receiver, signal processor.
EFFECT: higher reliability of research results.
18 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Группа изобретений «Устройство для морской электроразведки и способ морской электроразведки в движении судна» относится к области разведочной геофизики, в частности к геоэлектроразведке методом вызванной поляризации в совокупности с сейсмоэлектрическим эффектом. Используется для зондировании морского дна в шельфовой зоне и предназначена для прогнозирования залежей углеводородов, воды, гидрокабонатов и прочих сопутствующих химических веществ.The group of inventions "Device for marine electrical exploration and the method of marine electrical exploration in the movement of a ship" relates to the field of exploration geophysics, in particular to geoelectrical exploration by the method of induced polarization in conjunction with the seismoelectric effect. It is used for sensing the seabed in the offshore zone and is intended for predicting deposits of hydrocarbons, water, hydrocarbon deposits and other related chemicals.

Уровень техникиState of the art

Известно изобретение «Method and apparatus for offshore electromagnetic sounding utilizing wavelength effects to determine optimum source and detector positions», патент US, №4617518, Srnka, Oct.14, 1986, в котором использовали магнитные и электрические измерения параметров исследуемой среды, но при этом буксируемая приемная линия не позволяет учесть вертикальную составляющую электрического поля, что существенно снижает достоверность построения геоэлектрического разреза.The invention is known "Method and apparatus for offshore electromagnetic sounding utilizing wavelength effects to determine optimum source and detector positions", US patent, No. 4617518, Srnka, Oct.14, 1986, which used magnetic and electrical measurements of the parameters of the medium under study, but towed receiving line does not allow to take into account the vertical component of the electric field, which significantly reduces the reliability of the construction of the geoelectric section.

Известно изобретение «Способ геоэлектроразведки», патент RU 2219568, Рыхлинский Н.И. и др., февр. 2003, в котором для прогнозирования залежей углеводородов построили модель среды, наиболее близкую по геометрическому строению и электрическим параметрам к исследуемой. При этом использовали уравнение математической физики для напряженности дипольного источника в электрохимически поляризующейся среде. Однако данная модель в силу множественности решений исходного уравнения не может адекватно описывать исследуемую среду и имеет вероятностный характер.Known invention "Method of geoelectrical exploration", patent RU 2219568, Rykhlinsky N.I. et al., Feb. 2003, in which, to predict hydrocarbon deposits, a medium model was constructed that is closest in geometrical structure and electrical parameters to the studied one. In this case, the equation of mathematical physics was used for the intensity of the dipole source in an electrochemically polarized medium. However, this model, due to the multiplicity of solutions of the original equation, cannot adequately describe the medium under study and has a probabilistic nature.

Известно изобретение «Remote reservoir resistivity mapping», патент US №6603313, Srnka, Aug.5, 2003, в котором на основе предварительно полученных геологических данных о наличии месторождения углеводородов для более детального определения залежей углеводородов использовали пространственную сетку регистрирующих электромагнитные волны датчиков, жестко зафиксированных на поверхности морского дна. Однако такой способ определения параметров исследуемой среды не может применяться в движении, так как имеет стационарный характер.The invention is known as "Remote reservoir resistivity mapping", US patent No. 6603313, Srnka, Aug.5, 2003, in which, based on previously obtained geological data on the presence of a hydrocarbon field, a spatial grid of sensors registering electromagnetic waves, rigidly fixed, was used for a more detailed determination of hydrocarbon deposits on the surface of the seabed. However, this method of determining the parameters of the studied medium cannot be applied in motion, since it has a stationary character.

Известно изобретение «Geophysical prospecting», патент US №5877995, Thompson et al., Mar.2, 1999, в котором использован электросейсмический метод прогнозирования залежей углеводородов, но не в морских условиях.The invention is known as "Geophysical prospecting", US patent No. 5877995, Thompson et al., Mar.2, 1999, which uses the electroseismic method for predicting hydrocarbon deposits, but not in marine conditions.

«Electromagnetic-to-seismic conversion: successful developments suggest viable applications in exploration and production», A.H.Thompson, Abstracts of EM Technical Session, SEG, Houston, 2005, в котором рассмотрели основы сейсмоэлектрического и электросейсмического метода, однако для определения залежей углеводородов на суше.“Electromagnetic-to-seismic conversion: successful developments suggest viable applications in exploration and production”, AHThompson, Abstracts of EM Technical Session, SEG, Houston, 2005, which examined the basics of the seismoelectric and electroseismic method, but for determining hydrocarbon deposits on land .

Наиболее близким техническим решением для предложенного устройства и способа морской разведки является «устройство для морской электроразведки в движении судна и способ морской электроразведки», патент RU №2253881, Лисицин Е.Д. и др., июнь, 2005, в котором использовали многоканальные многоразносные измерения исследуемой среды с использованием пересчета полученных характеристик на основе подбора параметров слоистой проводящей и поляризующейся среды. Однако предложенное решение не обладает достаточным пространственным разрешением в силу использования только одного измерительного кабеля, а также отсутствия дополнительного стимулирующего воздействия на исследуемую среду сейсмического излучателя.The closest technical solution for the proposed device and method for marine reconnaissance is a "device for marine electrical reconnaissance in vessel motion and a method of marine electrical exploration", patent RU No. 2253881, Lisitsin ED et al., June 2005, in which multichannel multidimensional measurements of the investigated medium were used using recalculation of the obtained characteristics based on the selection of parameters of a layered conducting and polarizing medium. However, the proposed solution does not have sufficient spatial resolution due to the use of only one measuring cable, as well as the absence of an additional stimulating effect on the test medium of the seismic emitter.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Требуется обнаружить залежи углеводородов и сопутствующих веществ на основе изучения эффекта вызванной поляризации.It is required to detect deposits of hydrocarbons and related substances based on the study of the effect of induced polarization.

Поставленную задачу решили путем возбуждения в исследуемой среде импульсов электромагнитного излучения, вызывающего эффект вызванной поляризации, с одновременным возбуждением через заданные промежутки времени сейсмической волны, вызывающей дополнительное изменение эффекта вызванной поляризации. При этом использовали две буксируемые на разной глубине приемные электродные линии.The problem was solved by excitation of electromagnetic radiation pulses in the medium under study, causing the effect of induced polarization, with simultaneous excitation of the seismic wave at specified intervals, causing an additional change in the effect of induced polarization. In this case, two receiving electrode lines towed at different depths were used.

Техническим результатом группы изобретений является повышение достоверности результатов исследования.The technical result of the group of inventions is to increase the reliability of the research results.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых показано устройство для морской электроразведки и взаимное положение ее частей.The invention is illustrated by drawings, which show a device for marine electrical exploration and the relative position of its parts.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - Общая схема устройства для определения параметров вызванной поляризации.Figure 1 - General diagram of a device for determining the parameters of induced polarization.

Фиг.2 - Схема расположения измерительных кабельных линий и источников излучений относительно судна.Figure 2 - Arrangement of measuring cable lines and radiation sources relative to the vessel.

Фиг.3 - Схема распространения сейсмических (21) и электромагнитных (22) волн над месторождением углеводородов (24), а также отраженная электромагнитная волна (23), которая регистрируется симметрично расположенными электродами M1, О1, N1 и M2, О2, N2, а также несимметрично расположенными электродами M3, О3, N3.Figure 3 - Diagram of the propagation of seismic (21) and electromagnetic (22) waves over a hydrocarbon field (24), as well as a reflected electromagnetic wave (23), which is detected by symmetrically located electrodes M1, O1, N1 and M2, O2, N2, and also asymmetrically located electrodes M3, O3, N3.

Фиг.4 - график, иллюстрирующий цикл работы устройства:Figure 4 is a graph illustrating the cycle of the device:

а) - тактовый импульс с длительностью t0-t1;a) is a clock pulse with duration t0-t1;

б) - импульс электромагнитного излучения с длительностью t0-t3;b) is the pulse of electromagnetic radiation with a duration t0-t3;

в) - импульс сейсмического излучения с длительностью t4-t5;c) - pulse of seismic radiation with a duration of t4-t5;

г) - форма электрического поля, регистрируемая на одной из пар приемных электродов.d) is the shape of the electric field recorded on one of the pairs of receiving electrodes.

Задача решатся с помощью устройства для морской электроразведки, содержащего генератор импульсов (1), блок для заряда конденсаторов (2), который питается от генератора (3), блок конденсаторов (4), коммутатор (5), формирующий две последовательности однополярных прямоугольных импульсов постоянного тока, сейсмический излучатель (6) с регулируемой длиной разрядного промежутка, возбуждающего сейсмическую волну (21), приемо-передающую линию (7), которая возбуждает электромагнитную волну (22) и несет приемные электроды (18), датчик давления (19), гидрофон (20), приемную линию (8) с аналогичными электродами, датчиками и гидрофонами, многоканальное измерительное устройство (9), эхолот (10), приемник спутниковой навигации системы глобального позиционирования (GPS) (11) и процессор для обработки сигналов (12), отличающегося тем, что коммутатор (5) обеспечивает формирование по двум каналам прямоугольных импульсов тока длительностью от 0,1 до 10 сек и силой тока от 0 до 2500 А на питающих электродах (13, 14) электромагнитного излучателя и на электродах (15, 16) сейсмического излучателя (6), буксируемая за кормой судна на заданной глубине приемопередающая линия (7), имеющая длину измерительной части не менее 2000 м, выполнена в виде многожильного геофизического кабеля с нейтральной плавучестью с обеспечивающими пространственную ориентацию кабеля в пространстве стабилизаторами заглубления (17), расположенными на концах приемо-передающей линии (7) медными электродами (13, 14), симметрично расположенными графитовыми электродами (18), датчиками давления (19), гидрофонами (20), и приемная линия(8), имеющая длину измерительной части не менее 1000 м, выполненная в виде многожильного геофизического кабеля с нейтральной плавучестью, с обеспечивающими пространственную ориентацию кабеля в пространстве стабилизаторами заглубления (17), симметрично расположенными графитовыми электродами (18), датчиками давления (19), гидрофонами (20).The problem will be solved using a device for marine electrical exploration containing a pulse generator (1), a block for charging capacitors (2), which is powered by a generator (3), a block of capacitors (4), a switch (5), which forms two sequences of unipolar rectangular pulses of constant current, a seismic emitter (6) with an adjustable length of the discharge gap exciting the seismic wave (21), a transceiver line (7) that excites an electromagnetic wave (22) and carries receiving electrodes (18), a pressure sensor (19), a hydrophone (twenty) , a receiving line (8) with similar electrodes, sensors and hydrophones, a multi-channel measuring device (9), an echo sounder (10), a satellite navigation receiver of a global positioning system (GPS) (11) and a processor for processing signals (12), characterized in that the switch (5) ensures the formation of rectangular current pulses over two channels with a duration of 0.1 to 10 seconds and a current strength of 0 to 2500 A on the supply electrodes (13, 14) of the electromagnetic radiator and on the electrodes (15, 16) of the seismic radiator ( 6), towed behind the stern of the vessel for a given depth, the transceiver line (7), with a measuring part length of at least 2000 m, is made in the form of a multi-core geophysical cable with neutral buoyancy with depth-stabilizing depth-stabilizing cables (17) located at the ends of the transceiver line (7) copper that provide spatial orientation of the cable (7) electrodes (13, 14), symmetrically arranged graphite electrodes (18), pressure sensors (19), hydrophones (20), and a receiving line (8) having a measuring part length of at least 1000 m, made in the form of multicores geophysical cable with neutral buoyancy, with deep-seated cable orientation in space, stabilization stabilizers (17), symmetrically arranged graphite electrodes (18), pressure sensors (19), hydrophones (20).

Кроме того, блок для заряда конденсаторов обеспечивает регулируемую скорость заряда конденсаторов от 0 до 50 А постоянного тока, блок для заряда конденсаторов обеспечивает регулируемую скорость заряда конденсаторов от 0 до 3000 В постоянного тока, емкость блока конденсаторов составляет от 300 до 500 mF, расстояние между электродами сейсмического излучателя составляет от 1 до 10 м, приемо-передающая линия имеет от 3 до 6 датчиков давления, приемо-передающая линия имеет от 3 до 6 гидрофонов, приемо-передающая линия имеет от 6 до 12 стабилизаторов заглубления, приемная линия имеет от 2 до 3 датчиков давления, приемная линия имеет от 2 до 3 гидрофонов, приемная линия имеет от 3 до 6 стабилизаторов заглубления.In addition, the capacitor charging unit provides an adjustable capacitor charge speed from 0 to 50 A DC, the capacitor charging unit provides an adjustable capacitor charging speed from 0 to 3000 V DC, the capacitance of the capacitor unit is from 300 to 500 mF, the distance between the electrodes the seismic transmitter is 1 to 10 m, the transceiver line has 3 to 6 pressure sensors, the transceiver line has 3 to 6 hydrophones, the transceiver line has 6 to 12 depth stabilizers eniya, the receiving line has from 2 to 3, the pressure sensors, receiving line has from 2 to 3 hydrophones receiving line has from 3 to 6 stabilizers penetration.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

При выходе судна в точку начала профиля запускается процессор (12), генератор управляющих импульсов (1), блок для заряда конденсаторов (2), многоканальное измерительное устройство (9), эхолот (10), GPS (11) и начинается заряд блока конденсаторов (4) до заданного уровня напряжения. В заданной навигационной точке, определяемой посредством системы GPS (11), формируется тактовый импульс с длительностью от 10 до 15 с, посредством которого в момент времени t0 открываются высоковольтные ключи двухканального коммутатора (5) и начинается разряд конденсаторов соответственно через электроды (13, 14) с возбуждением электромагнитной волны (22) и через электроды (15, 16) с возбуждением сейсмической волны (21). Каждый канал разряжается с длительностью от 0,2 до 0,5 с, после чего конденсаторы снова начинают заряжаться. Параметры разряда контролируются многоканальным измерительным устройством (9).When the vessel exits to the start point of the profile, the processor (12), the control pulse generator (1), the unit for charging capacitors (2), the multi-channel measuring device (9), the echo sounder (10), GPS (11) are launched and the capacitor unit starts charging ( 4) to a given voltage level. At a given navigation point, determined by the GPS system (11), a clock pulse is generated with a duration of 10 to 15 s, by means of which, at time t0, the high-voltage switches of the two-channel switch (5) are opened and the discharge of capacitors, respectively, through the electrodes (13, 14) begins with excitation of an electromagnetic wave (22) and through electrodes (15, 16) with excitation of a seismic wave (21). Each channel is discharged with a duration of 0.2 to 0.5 s, after which the capacitors again begin to charge. The discharge parameters are controlled by a multichannel measuring device (9).

Одновременно с разрядом в момент времени t0 начинается сбор данных с групп измерительных электродов M1, О1, N1 и M2, О2, N2 приемо-передающей линии (7) и M3, О3, N3, приемной линии (8), а также со всех датчиков давления (19), гидрофонов (20), эхолота (10) и GPS (11). Постоянная составляющая электропроводности среды измеряется на электродах А, В и N3, N4.Simultaneously with the discharge at time t0, data collection begins with groups of measuring electrodes M1, O1, N1 and M2, O2, N2 of the transceiver line (7) and M3, O3, N3, of the reception line (8), as well as from all sensors pressure (19), hydrophones (20), echo sounder (10) and GPS (11). The constant component of the electrical conductivity of the medium is measured at electrodes A, B and N3, N4.

Данные от всех устройств записываются на жесткий носитель и соотнесены к текущей навигационной точке. Конец считывания данных определятся концом тактового импульса. После того как появляется сигнал о заряде блока конденсаторов до заданного уровня, подается следующий тактовый импульс и работа системы повторяется.Data from all devices is recorded on a hard drive and assigned to the current navigation point. The end of data reading is determined by the end of the clock pulse. After the signal appears on the charge of the capacitor block to a predetermined level, the next clock pulse is applied and the operation of the system is repeated.

В процессе прохождения судном геологического профиля формируется база данных из таких параметров исследуемой среды, как электропроводность, поляризуемость и постоянная времени спада электродных потенциалов, которые в совокупности определяют эффект вызванной поляризации.In the process of passing the geological profile by the vessel, a database is formed of parameters of the medium under study, such as electrical conductivity, polarizability and the decay time constant of electrode potentials, which together determine the effect of the induced polarization.

Преимущество указанного устройства заключатся в том, что используется такая пространственная структура приемных электродов, при которой излучающий электромагнитную волну диполь (13, 14) расположен симметрично относительно групп приемных электродов M1, О1, N1 и M2, О2, N3, что позволяет более точно определить контур предполагаемой залежи углеводородов (24) и устранить шумовые помехи, так как сигналы, принятые по разные стороны относительно центрально расположенного излучающего диполя, имеют разные знаки. Кроме того, существенно большая, чем в прототипе, а именно не менее 2000 м, длина излучающего диполя позволяет уменьшить затухание волн при их распространении в жидких и иловых средах. Дополнительная приемная линия (8), которая буксируется в придонных слоях, позволят зафиксировать вертикальную и радиальную составляющую изменения параметров вынужденной поляризации.The advantage of this device lies in the fact that such a spatial structure of the receiving electrodes is used in which the dipole emitting an electromagnetic wave (13, 14) is located symmetrically with respect to the groups of receiving electrodes M1, O1, N1 and M2, O2, N3, which makes it possible to more accurately determine the contour assumed hydrocarbon deposits (24) and eliminate noise interference, since the signals received on different sides relative to the centrally located emitting dipole have different signs. In addition, significantly longer than in the prototype, namely at least 2000 m, the length of the emitting dipole can reduce the attenuation of the waves during their propagation in liquid and silt media. An additional receiving line (8), which is towed in the bottom layers, will allow us to fix the vertical and radial component of the change in the parameters of stimulated polarization.

Принятая пространственная геометрия приемо-передающих линий в совокупности с возможностью точного позиционирования излучающих и приемных электродов относительно предполагаемой залежи углеводородов позволяет существенно повысить разрешающую способность устройства.The adopted spatial geometry of the receiving and transmitting lines, together with the ability to accurately position the emitting and receiving electrodes relative to the estimated hydrocarbon deposits, can significantly increase the resolution of the device.

Таким образом достигается технический результат - повышение достоверности результатов исследования.Thus, a technical result is achieved - increasing the reliability of the research results.

Наиболее близким способом для предложенного способа морской разведки является «устройство для морской электроразведки в движении судна и способ морской электроразведки», патент RU №2253881, Лисицин Е.Д. и др., июнь, 2005.The closest method to the proposed method of marine reconnaissance is "a device for marine electrical exploration in the movement of a ship and a method of marine electrical exploration", patent RU No. 2253881, Lisitsin ED et al., June 2005.

С помощью описанного выше устройства для морской электроразведки осуществляется следующий способ морской электроразведки в движении судна. Способ морской электроразведки отличается тем, что выполняют профилирование путем возбуждения в исследуемой среде одновременно или с временным сдвигом электромагнитных и сейсмических волн, для возбуждения которых формируют соответственно для канала электромагнитных и сейсмических волн однополярные прямоугольные импульсы постоянного тока, длительность и скважность которых зависит от параметров исследуемой среды, по началу тактового импульса осуществляют одновременное измерение электрического поля на группах приемных электродов двух буксируемых на разной глубине приемных линий, а также измеряют глубину погружения приемных линий и гидроакустическое давление от сейсмического источника.Using the above-described device for marine electrical exploration, the following method of marine electrical exploration is carried out in the movement of the vessel. The method of marine electrical exploration is characterized in that they perform profiling by excitation in the test medium at the same time or with a temporary shift of electromagnetic and seismic waves, for the excitation of which they form unipolar rectangular pulses of direct current for the channel of electromagnetic and seismic waves, the duration and duty cycle of which depends on the parameters of the studied medium , at the beginning of the clock pulse carry out simultaneous measurement of the electric field on the groups of receiving electrodes two towed towing lines at different depths, and also measure the immersion depth of the receiving lines and sonar pressure from the seismic source.

Кроме того, мощность источника электромагнитных волн составляет от 80 до 150 кДж, мощность источника сейсмических волн составляет от 50 до 100 кДж, импульсы постоянного тока имеют длительность от 0,1 до 10 с, глубина погружения буксируемой приемо-передающей линии от 10 до 20 м от поверхности моря, глубина погружения буксируемой приемной линии от 10 до 20 м от поверхности дна моря, скорость буксировки приемо-передающей и приемной линии от 0,5 до 4 узлов.In addition, the power of the source of electromagnetic waves is from 80 to 150 kJ, the power of the source of seismic waves is from 50 to 100 kJ, DC pulses have a duration of 0.1 to 10 s, the immersion depth of the towed transceiver line is from 10 to 20 m from the sea surface, the immersion depth of the towed receiving line from 10 to 20 m from the surface of the sea bottom, the towing speed of the receiving and transmitting and receiving lines from 0.5 to 4 knots.

Способ иллюстрируется рисунками.The method is illustrated by drawings.

Фиг.5 - Области, выделенные штриховой линией, соответствуют известным залежам углеводородов. Профили опытных работ обозначены сплошными прямыми линиями. Области выделенные серым тоном, соответствуют залежам углеводородов, зарегистрированным методом вызванной поляризации.Figure 5 - Areas highlighted by a dashed line correspond to known hydrocarbon deposits. Profiles of experimental work are indicated by solid straight lines. The areas highlighted in gray correspond to hydrocarbon deposits recorded by the method of induced polarization.

Фиг.6. - Геоэлектрический разрез вдоль профиля участка работ:6. - Geoelectric section along the profile of the site:

а) амплитуда выделенного аномального сигнала;a) the amplitude of the selected abnormal signal;

б) выделение фронтальной фазы аномального сигнала.b) the selection of the frontal phase of the abnormal signal.

Профилирование выполняют во время двигающегося со скоростью от 0,5 до 4,0 узлов судна с буксируемой на разной глубине приемо-передающей (7) и приемной линией (8). При выходе корабля в заданную акваторию запускается процессор (12), генератор управляющих импульсов (1), блок для заряда конденсаторов (2), многоканальное измерительное устройство (9), эхолот (10), GPS (11) и начинается заряд блока конденсаторов (4) до заданного уровня напряжения. В заданной навигационной точке, определяемой посредством системы GPS (11), формируется тактовый импульс с длительностью от 10 до 15 с, посредством которого в момент времени t0 открываются высоковольтные ключи двухканального коммутатора (5) и начинается разряд конденсаторов соответственно через электроды (13, 14) с возбуждением электромагнитной волны и через электроды (15, 16) с возбуждением сейсмической волны. Возбуждение сейсмической волны может осуществляться со сдвигом во времени относительно электромагнитной волны или вообще отсутствовать. Каждый канал разряжается с длительностью от 0,2 до 0,5 с, после чего конденсаторы снова начинают заряжаться.Profiling is performed during a vessel moving at a speed of 0.5 to 4.0 knots with a transceiver towed at different depths (7) and a reception line (8). When the ship enters a given water area, a processor (12), a control pulse generator (1), a unit for charging capacitors (2), a multi-channel measuring device (9), an echo sounder (10), GPS (11) are launched and the capacitor block starts charging (4 ) to a given voltage level. At a given navigation point, determined by the GPS system (11), a clock pulse is generated with a duration of 10 to 15 s, by means of which, at time t0, the high-voltage switches of the two-channel switch (5) are opened and the discharge of capacitors, respectively, through the electrodes (13, 14) begins with excitation of an electromagnetic wave and through electrodes (15, 16) with excitation of a seismic wave. Excitation of a seismic wave can be carried out with a time shift relative to an electromagnetic wave or be absent altogether. Each channel is discharged with a duration of 0.2 to 0.5 s, after which the capacitors again begin to charge.

Одновременно с разрядом в момент времени t0 начинается сбор данных со всех пар приемных электродов (18), датчиков давления (19), гидрофонов (20), эхолота (10) и GPS (11). Данные от всех устройств записываются на жесткий носитель и соотнесены к текущей навигационной точке. Конец считывания данных определятся концом тактового импульса. После того как появляется сигнал о заряде блока конденсаторов до заданного уровня, подается следующий тактовый импульс и работа системы повторяется. По мере прохождения геологического профиля происходит процесс накопления базы данных электрофизических параметров исследуемой среды.Simultaneously with the discharge at time t0, data collection begins with all pairs of receiving electrodes (18), pressure sensors (19), hydrophones (20), echo sounder (10) and GPS (11). Data from all devices is recorded on a hard drive and assigned to the current navigation point. The end of data reading is determined by the end of the clock pulse. After the signal appears on the charge of the capacitor block to a predetermined level, the next clock pulse is applied and the operation of the system is repeated. As you progress through the geological profile, a process of accumulation of the database of electrophysical parameters of the studied medium takes place.

Далее на основе аномального поведения таких параметров исследуемой среды, как электропроводность, поляризуемость и постоянная времени спада электродных потенциалов, а также их зависимости от условий возбуждения электромагнитных и сейсмических волн, осуществляется интерпретация полученных результатов с точки зрения наличия залежей углеводородов.Further, based on the anomalous behavior of such parameters of the studied medium as electrical conductivity, polarizability and the decay time constant of electrode potentials, as well as their dependence on the conditions of excitation of electromagnetic and seismic waves, the results are interpreted in terms of the presence of hydrocarbon deposits.

Преимущество данного способа заключается в том, что использование длинноволнового электромагнитного импульса повышенной мощности в совокупности с воздействием в заданные промежутки времени сейсмического излучателя дает более точную информацию о параметрах исследуемой среды.The advantage of this method lies in the fact that the use of a long-wave electromagnetic pulse of increased power in combination with exposure to seismic emitter at specified intervals gives more accurate information about the parameters of the medium under study.

Таким образом достигается технический результат - повышение достоверности результатов исследования.Thus, a technical result is achieved - increasing the reliability of the research results.

Claims (18)

1. Устройство для морской электроразведки, содержащее генератор импульсов, блок для заряда конденсаторов, который питается от генератора, блок конденсаторов, коммутатор, формирующий две последовательности однополярных прямоугольных импульсов постоянного тока, сейсмический излучатель с регулируемой длиной разрядного промежутка, возбуждающий сейсмическую волну, приемопередающую линию, которая возбуждает электромагнитную волну и несет приемные электроды и датчики, приемную линию с аналогичными электродами и датчиками, многоканальное измерительное устройство, эхолот, приемник спутниковой навигации системы глобального позиционирования (GPS) и процессор для обработки сигналов, отличающееся тем, что коммутатор обеспечивает формирование по двум каналам прямоугольных импульсов тока длительностью от 0,1 до 10 с и силой тока от 0 до 2500 А на питающих электродах электромагнитного излучателя и на электродах сейсмического излучателя, буксируемая за кормой судна на заданной глубине приемопередающая линия, имеющая длину измерительной части не менее 2000 м, выполнена в виде многожильного геофизического кабеля с нейтральной плавучестью, с обеспечивающими пространственную ориентацию кабеля в пространстве стабилизаторами заглубления, расположенными на концах приемопередающей линии медными электродами, симметрично расположенными графитовыми электродами, датчиками давления, гидрофонами, и приемная линия, имеющая длину измерительной части не менее 1000 м, выполненная в виде многожильного геофизического кабеля с нейтральной плавучестью, с обеспечивающими пространственную ориентацию кабеля в пространстве стабилизаторами заглубления, симметрично расположенными графитовыми электродами, датчиками давления, гидрофонами.1. Device for marine electrical exploration, containing a pulse generator, a unit for charging capacitors that is powered by a generator, a block of capacitors, a switch that generates two sequences of unipolar rectangular pulses of direct current, a seismic emitter with an adjustable length of the discharge gap, exciting a seismic wave, a transceiver line, which excites an electromagnetic wave and carries receiving electrodes and sensors, a receiving line with similar electrodes and sensors, multi-channel measuring device, echo sounder, global navigation system (GPS) satellite navigation receiver and signal processing processor, characterized in that the switch provides the formation of rectangular current pulses with a duration of 0.1 to 10 s and a current of 0 to 2500 A on two channels the supply electrodes of the electromagnetic radiator and on the electrodes of the seismic radiator, towed behind the stern of the vessel at a given depth, the transceiver line, having a measuring part length of at least 2000 m, is made in the form of multi-strands geophysical cable with neutral buoyancy, with depth-guiding spatial orientation of the cable in space, copper electrodes at the ends of the transceiver line, symmetrically arranged graphite electrodes, pressure sensors, hydrophones, and a receiving line having a measuring part length of at least 1000 m, made in in the form of a multicore geophysical cable with neutral buoyancy, with stabilizing spatial orientation of the cable in space ramie penetration symmetrically arranged graphite electrodes, pressure sensors, the hydrophones. 2. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что блок для заряда конденсаторов обеспечивает регулируемую скорость заряда конденсаторов от 0 до 50 А постоянного тока.2. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the unit for charging capacitors provides an adjustable charge speed of capacitors from 0 to 50 A DC. 3. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что блок для заряда конденсаторов обеспечивает регулируемую скорость заряда конденсаторов от 0 до 3000 В постоянного тока.3. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the unit for charging capacitors provides an adjustable charge speed of capacitors from 0 to 3000 V DC. 4. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что емкость блока конденсаторов составляет от 300 до 500 mF.4. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the capacitance of the block of capacitors is from 300 to 500 mF. 5. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что расстояние между электродами сейсмического излучателя составляет от 1 до 10 м.5. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the distance between the electrodes of the seismic emitter is from 1 to 10 m 6. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что приемопередающая линия имеет от 3 до 6 датчиков давления.6. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the transceiver line has from 3 to 6 pressure sensors. 7. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что приемопередающая линия имеет от 3 до 6 гидрофонов.7. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the transceiver line has from 3 to 6 hydrophones. 8. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что приемопередающая линия имеет от 6 до 12 стабилизаторов заглубления.8. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the transceiver line has from 6 to 12 depth stabilizers. 9. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что приемная линия имеет от 2 до 3 датчиков давления.9. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the receiving line has from 2 to 3 pressure sensors. 10. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что приемная линия имеет от 2 до 3 гидрофонов.10. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the receiving line has from 2 to 3 hydrophones. 11. Устройство для морской электроразведки по п.1, отличающееся тем, что приемная линия имеет от 3 до 6 стабилизаторов заглубления.11. The device for marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that the receiving line has from 3 to 6 depth stabilizers. 12. Способ морской электроразведки в движении судна, основанный на том, что выполняют исследование геологической среды вдоль профиля наблюдения путем возбуждения импульсов тока в исследуемой среде и определения параметров вызванной поляризации исследуемой среды, строят геоэлектрический разрез и делают заключение о наличии залежей углеводорода по выявленным аномалиям параметров вызванной поляризации, отличающийся тем, что выполняют профилирование путем возбуждения в исследуемой среде одновременно или с временным сдвигом электромагнитных и сейсмических волн, для возбуждения которых формируют соответственно для канала электромагнитных и сейсмических волн однополярные прямоугольные импульсы постоянного тока, длительность и скважность которых зависит от параметров исследуемой среды, по началу тактового импульса осуществляют одновременное измерение электрического поля на группах приемных электродов двух буксируемых на разной глубине приемных линий, а также измеряют глубину погружения приемных линий и гидроакустическое давление от сейсмического источника.12. The method of marine electrical exploration in the movement of a ship, based on the fact that they perform a study of the geological environment along the observation profile by exciting current pulses in the test medium and determine the parameters of the induced polarization of the test medium, build a geoelectric section and draw a conclusion about the presence of hydrocarbon deposits according to the identified anomalies of parameters induced polarization, characterized in that they perform profiling by excitation in the test medium simultaneously or with a temporary shift of the electromagnet total and seismic waves, for the excitation of which form, respectively, for the channel of electromagnetic and seismic waves unipolar rectangular pulses of direct current, the duration and duty cycle of which depends on the parameters of the medium under study, at the beginning of the clock pulse, simultaneously measure the electric field at the groups of receiving electrodes of two towed at different depths receiving lines, and also measure the immersion depth of the receiving lines and sonar pressure from the seismic source. 13. Способ морской электроразведки по п.12, отличающийся тем, что мощность источника электромагнитных волн составляет от 80 до 150 кДж.13. The method of marine electrical exploration according to item 12, characterized in that the power of the source of electromagnetic waves is from 80 to 150 kJ. 14. Способ морской электроразведки по п.12, отличающийся тем, что мощность источника сейсмических волн составляет от 50 до 100 кДж.14. The method of marine electrical exploration according to item 12, wherein the power of the source of seismic waves is from 50 to 100 kJ. 15. Способ морской электроразведки по п.12, отличающийся тем, что импульсы постоянного тока имеют длительность от 0,1 до 10 с.15. The method of marine electrical exploration according to item 12, characterized in that the DC pulses have a duration of from 0.1 to 10 s. 16. Способ морской электроразведки по п.12, отличающийся тем, что глубина погружения буксируемой приемопередающей линии составляет от 10 до 20 м от поверхности моря.16. The method of marine electrical exploration according to item 12, characterized in that the immersion depth of the towed transceiver line is from 10 to 20 m from the sea surface. 17. Способ морской электроразведки по п.12, отличающийся тем, что глубина погружения буксируемой приемной линии составляет от 10 до 20 м от поверхности дна моря.17. The method of marine electrical exploration according to item 12, characterized in that the immersion depth of the towed receiving line is from 10 to 20 m from the surface of the bottom of the sea. 18. Способ морской электроразведки по п.12, отличающийся тем, что скорость буксировки приемопередающей и приемной линии составляет от 0,5 до 4 узлов.18. The method of marine electrical exploration according to item 12, characterized in that the towing speed of the transceiver and receiving line is from 0.5 to 4 knots.
RU2006132789/28A 2006-09-12 2006-09-12 Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run RU2328019C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006132789/28A RU2328019C1 (en) 2006-09-12 2006-09-12 Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006132789/28A RU2328019C1 (en) 2006-09-12 2006-09-12 Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006132789A RU2006132789A (en) 2008-03-20
RU2328019C1 true RU2328019C1 (en) 2008-06-27

Family

ID=39279484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006132789/28A RU2328019C1 (en) 2006-09-12 2006-09-12 Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2328019C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531125C1 (en) * 2013-04-17 2014-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Radiating electrode for offshore geoelectrical survey
EA021094B1 (en) * 2009-12-30 2015-04-30 Пгс Геофизикал Ас System and method for towing a sensor streamer

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482520C2 (en) * 2011-08-24 2013-05-20 Закрытое акционерное общество НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ "ЛУЧ" Method of testing pulsed electrical survey equipment and means of processing measured data in field conditions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA021094B1 (en) * 2009-12-30 2015-04-30 Пгс Геофизикал Ас System and method for towing a sensor streamer
RU2531125C1 (en) * 2013-04-17 2014-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Radiating electrode for offshore geoelectrical survey

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006132789A (en) 2008-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2375728C2 (en) Method and device for marine electrical exploration of oil and gas fields
JP4996615B2 (en) Hydrocarbon reservoir mapping method and apparatus for implementing the method
RU2361248C2 (en) Method and device for determining nature of underground reservoirs
CA2654442C (en) Method for acquiring and interpreting seismoelectric and electroseismic data
US20080002522A1 (en) System for geophysical prospecting using induced electrokinetic effect
EP2115496B1 (en) Method for combined transient and frequency domain electromagnetic measurements
EA018145B1 (en) Method for determining electromagnetic survey sensor orientation
RU2284555C1 (en) Method of naval geological survey based onto focusing of electric current (versions)
WO2006073315A1 (en) Shallow marine electromagnetic hydrocarbon prospecting
WO2010101490A1 (en) Method for marine electrical exploration of oil and gas deposits
NO339765B1 (en) Method for interpreting transient electromagnetic measurements
Mattsson et al. Towed streamer EM: the challenges of sensitivity and anisotropy
JP2011508205A (en) Method and apparatus for dielectric polarization mapping of hydrocarbon reservoirs under the seabed
EP2454616A1 (en) Cdp electromagnetic marine data aquisition and processing
RU2612726C2 (en) Device for marine electric exploration of oil and gas fields and its implementation
EP2230534A1 (en) Method for determining resistivity anistropy from earth electromagnetic responses
US20150241589A1 (en) Stationary Star-Shaped Antenna Method for Manipulating Focused Beamformed, Shaped Fields and Beamsteered Electromagnetic Signal from Subtel Sedimentary Stratigraphic Formations Deep in the Earth
EP3346299A1 (en) Data collection systems for marine modification with streamer and receiver module
RU2328019C1 (en) Marine electrical exploration device and process of electrical exploration on run
RU2236028C1 (en) Method for marine geoelectrical exploration (alternatives)
RU2356070C2 (en) Method of 3d-sea electrical exploration of oil and gas deposits
RU2253881C9 (en) Device for naval geophysical prospecting by electric means in ship motion and method for naval geophysical prospecting by electric means
US11960044B2 (en) Discrete volumetric acoustic and resistivity method and apparatus for sub-seabed surveying
RU2453872C1 (en) Geoelectric survey method and apparatus for realising said method
RU2324956C2 (en) Method of marine electrical exploration of oil and gas fields and system of equipment for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080913