RU2527322C1 - Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits - Google Patents

Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2527322C1
RU2527322C1 RU2013116920/28A RU2013116920A RU2527322C1 RU 2527322 C1 RU2527322 C1 RU 2527322C1 RU 2013116920/28 A RU2013116920/28 A RU 2013116920/28A RU 2013116920 A RU2013116920 A RU 2013116920A RU 2527322 C1 RU2527322 C1 RU 2527322C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electromagnetic field
relaxation
elastic
source
effect
Prior art date
Application number
RU2013116920/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Филатов
Георгий Михайлович Тригубович
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии, Геофизики И Минерального Сырья"
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии, Геофизики И Минерального Сырья" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии, Геофизики И Минерального Сырья"
Priority to RU2013116920/28A priority Critical patent/RU2527322C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2527322C1 publication Critical patent/RU2527322C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits includes exciting elastic vibrations during repeated excitation of an electromagnetic field; measuring the electromagnetic field at multiple points in the vicinity of an electromagnetic field source before, during and after elastic excitation; using the obtained data to construct a series of geoelectric sections reflecting the relaxation of resistivity caused by elastic action; using the data to construct a 3D image of a prospecting area, while selecting anomalous zones with resistance relaxation in the section; determining presence and properties of hydrocarbon deposits from the value of the anomalous effect and nature of said relaxation.
EFFECT: high accuracy of exploration data.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизической разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано, в частности, для обнаружения залежей углеводородов.The invention relates to the field of geophysical exploration of mineral deposits and can be used, in particular, for the detection of hydrocarbon deposits.

Известен способ геофизической разведки залежей углеводородов, включающий возбуждение упругих (сейсмических) колебаний сейсмовиброисточником, регистрацию сейсмических колебаний сейсмоприемниками, перемещение сейсмовиброисточников вдоль профиля в промежутках между возбуждением сейсмических колебаний и возбуждением электрического поля в зоне профиля одновременно с возбуждением сейсмических колебаний (патент РФ №2260822, G01V 11/00). При этом электрическое поле возбуждают посредством, по меньшей мере, двух электродов, располагаемых вдоль профиля на расстоянии друг от друга, соизмеримом с глубиной залегания предполагаемой залежи углеводородов, регистрацию сейсмических колебаний при каждом фиксированном положении виброисточников и сейсмоприемников проводят, по меньшей мере, один раз при подаче электрического тока на питающие электроды и, по меньшей мере, один раз при отсутствии электрического питания на электродах. Далее формируют разность сейсмических записей, полученных при возбуждении электрического поля и без возбуждения электрического поля, или сейсмических разрезов, полученных из записей путем их преобразования в изображение сейсмического разреза. По изменению амплитуд отраженных волн сейсмического и сейсмоэлектрического полей, а также по их разности судят о присутствии аномальных явлений, обусловленных наличием залежи углеводородов. A known method of geophysical exploration of hydrocarbon deposits, including the excitation of elastic (seismic) vibrations by a seismic source, registration of seismic vibrations by seismic receivers, the movement of seismic sources along the profile in the intervals between the excitation of seismic vibrations and the excitation of the electric field in the profile zone simultaneously with the excitation of seismic vibrations (RF patent No. 2260822, RF patent No. 2260822, 11/00). The electric field is excited by at least two electrodes located along the profile at a distance from each other, commensurate with the depth of the proposed hydrocarbon deposits, seismic vibrations are recorded at each fixed position of the vibration sources and geophones at least once applying electric current to the supply electrodes and at least once in the absence of electric power to the electrodes. Next, the difference between the seismic records obtained by excitation of the electric field and without excitation of the electric field, or seismic sections obtained from the records by converting them into an image of a seismic section are formed. By the change in the amplitudes of the reflected waves of the seismic and seismoelectric fields, as well as by their difference, the presence of anomalous phenomena due to the presence of a hydrocarbon deposit is judged.

Кроме того, согласно данному способу дополнительно одновременно с сейсмическими колебаниями регистрируют с использованием петель или измерительных диполей, расположенных вдоль профиля с шагом, соизмеримым с шагом между сейсмоприемниками, величину электрического поля, вычисляют изменения амплитудных характеристик, которые учитывают при вынесении суждения о наличии аномальных явлений, обусловленных наличием залежи углеводородов. К недостаткам данного способа следует отнести тот факт, что он базируется на изучении электросейсмического эффекта, то есть в основе способа лежит метод сейсморазведки, который далеко не всегда позволяет локализовать источник аномалии (залежь) в сложнопостроенной среде с карбонатными коллекторами.In addition, according to this method, additionally simultaneously with seismic vibrations are recorded using loops or measuring dipoles located along the profile with a step commensurate with the step between the geophones, the magnitude of the electric field is calculated, changes in amplitude characteristics are taken into account when making judgments about the presence of anomalous phenomena, due to the presence of hydrocarbon deposits. The disadvantages of this method include the fact that it is based on the study of the electro-seismic effect, that is, the method is based on the seismic exploration method, which does not always allow localizing the source of anomalies (deposits) in a complex environment with carbonate reservoirs.

Известен также способ геофизической разведки (патент РФ №2119180, G01V 11/00, прототип), характеризующийся проведением электроразведки и сейсморазведки (то есть, возбуждением упругих колебаний и электромагнитного поля и измерением соответствующих откликов) на совмещенных профилях непрерывным профилированием с применением источников электрического поля и интерференционных источников упругих колебаний. При реализации способа формируют систему инициирования и управления механоэлектрическими процессами в гетерогенной геологической среде путем одновременного воздействия на указанную среду источниками электрического поля и источниками упругих волн с интенсивностью, превышающей естественный фон помех. Для этого предварительно перед наблюдением по профилям на различных участках площади экспериментально определяют оптимальные параметры системы инициирования, при которых механоэлектрические процессы обладают максимальной интенсивностью и надежностью выделения электрических и упругих сигналов, определяют график изменения процесса релаксации среды во времени после одновременного выключения источников системы инициирования. По закономерностям изменения напряженности инициирования электрического поля определяют значение суммарного времени релаксации tрел для выполнения наблюдений электроразведкой и сейсморазведкой. При этом различия значений напряженности инициированного механоэлектрическими процессами электрического поля, зарегистрированные в момент выключения источников в системе и соответствующих экстремуму графика, и значений суммарного времени релаксации tрел выполнения наблюдений сейсморазведкой и электроразведкой не должны превышать заданной точности измерений. Затем определяют оптимальные параметры источников для выполнения наблюдений электроразведкой и сейсморазведкой с инициированными механоэлектрическими процессами и выполняют наблюдения по профилям путем воздействия на среду инициирующей системой. По завершении цикла инициирования одновременно выключают источники электрического и упругого полей на одном и том же интервале профиля, размещенном симметрично относительно центра в пределах инициирования. Последовательно выполняют наблюдения электроразведкой и затем сейсморазведкой, при этом суммарное время наблюдений не превышает времени релаксации tрел, определенного по графику изменения релаксации среды, после завершения наблюдений сейсморазведкой систему инициирования перемещают на длину интервала наблюдений электроразведкой и сейсморазведкой и цикл наблюдений повторяют.There is also known a method of geophysical exploration (RF patent No. 2111980, G01V 11/00, prototype), characterized by conducting electrical exploration and seismic exploration (that is, the excitation of elastic waves and electromagnetic fields and measuring the corresponding responses) on the combined profiles by continuous profiling using sources of electric field and interference sources of elastic vibrations. When implementing the method, a system for initiating and controlling mechanoelectric processes in a heterogeneous geological environment is formed by simultaneously influencing the indicated medium by electric field sources and sources of elastic waves with an intensity exceeding the natural noise background. To this end, before observing from profiles in different parts of the area, experimentally determine the optimal parameters of the initiation system, in which mechanoelectric processes have the maximum intensity and reliability of the separation of electrical and elastic signals, determine the schedule of the process of relaxation of the medium in time after simultaneously switching off the sources of the initiation system. According to the laws of change in the intensity of initiation of the electric field, the value of the total relaxation time t rel is determined to make observations by electrical exploration and seismic exploration. In this case, the differences between the values of the electric field initiated by mechanoelectric processes recorded at the time the sources in the system were turned off and corresponding to the extremum of the graph, and the values of the total relaxation time t rel of observing seismic and electrical explorations should not exceed the specified measurement accuracy. Then, the optimal parameters of the sources are determined for carrying out observations by electrical exploration and seismic exploration with initiated mechanoelectric processes, and observations are made on profiles by acting on the medium with an initiating system. At the end of the initiation cycle, the sources of electric and elastic fields are simultaneously switched off on the same profile interval placed symmetrically with respect to the center within the initiation limits. The observations are sequentially carried out by electrical exploration and then by seismic exploration, while the total observation time does not exceed the relaxation time t rel , determined by the schedule of the relaxation of the medium, after the completion of observations by seismic exploration, the initiation system is moved to the length of the observation interval by electrical exploration and seismic exploration and the observation cycle is repeated.

Недостатком способа является высокая стоимость работ, требующих применения двух методов: сейсморазведки и электроразведки, сложность реализации, а также недостаточная точность интерпретации в случае наличия сложно построенной среды и карбонатных коллекторов. В этом случае данные сейсморазведки могут оказаться недостоверными, а профильных данных электроразведки при электрическом возбуждении недостаточно для определения параметров сложно построенной среды.The disadvantage of this method is the high cost of work requiring the use of two methods: seismic and electrical exploration, the complexity of the implementation, as well as insufficient accuracy of interpretation in the presence of a complex built medium and carbonate reservoirs. In this case, the seismic data may be unreliable, and the profile data of electrical exploration during electrical excitation is insufficient to determine the parameters of a complexly constructed medium.

Задача изобретения - повышение эффективности поисковых работ в сложно построенных средах, включающих трещиноватые карбонатные коллекторы.The objective of the invention is to increase the efficiency of prospecting in complexly constructed environments, including fractured carbonate reservoirs.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, состоит в создании новой технологии сейсмоэлектрических работ, базирующейся на использовании площадных многоразносных зондирований становлением поля и детальном мониторинге релаксации удельного сопротивления разреза в процессе сейсмоэлектрических работ.The technical result obtained by the implementation of the proposed method consists in creating a new technology of seismoelectric works, based on the use of areal multi-sensing soundings by the formation of the field and detailed monitoring of the relaxation of the resistivity of the section during seismoelectric works.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе геофизической разведки залежей углеводородов, включающем воздействие на исследуемую среду источником электромагнитного поля и источником упругих колебаний, регистрацию электромагнитного поля, перемещение источника электромагнитного поля по исследуемой площади, выделение сейсмоэлектрического эффекта при каждом положении источника электромагнитного поля, согласно изобретению возбуждение упругих колебаний осуществляют в процессе многократного возбуждения электромагнитного поля, а измерения электромагнитного поля осуществляют во множестве точек в окрестности источника электромагнитного поля до, во время и после упругого воздействия, по совокупности полученных данных строят последовательность геоэлектрических разрезов, в которых отражают релаксацию удельного электрического сопротивления, обусловленную упругим воздействием, по совокупным данным строят 3D отображение участка опоискования, с выделением в разрезе аномальных зон с релаксацией сопротивления, и по величине аномального эффекта и характеру указанной релаксации судят о наличии и свойствах залежей углеводородов.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of geophysical exploration of hydrocarbon deposits, including exposure to the medium under study by the source of the electromagnetic field and the source of elastic vibrations, registration of the electromagnetic field, moving the source of the electromagnetic field over the studied area, the allocation of the seismoelectric effect at each position of the source of the electromagnetic field, according to the invention, the excitation of elastic vibrations is carried out in the process of repeated excitation of an electromag total field, and electromagnetic field measurements are carried out at many points in the vicinity of the source of the electromagnetic field before, during and after the elastic effect, the sequence of geoelectric sections is constructed from the totality of the data obtained, which reflect the relaxation of electrical resistivity due to the elastic effect, according to the combined data, 3D display of the search site, with the allocation of anomalous zones in the section with relaxation of resistance, and the magnitude of the anomalous effect and the nature This relaxation is judged by the presence and properties of hydrocarbon deposits.

На фиг.1 показаны схемы проведения многоразносных зондирований, а - по площади, б - по профилю с рассечками, где 1 - генераторная петля, 2- датчики электромагнитного поля, 3 - общая точка измерения для двух положений генераторной петли 1, 4 - источник упругого воздействия.Figure 1 shows the schemes for conducting multi-sensing soundings, a - by area, b - by profile with cuts, where 1 is the generator loop, 2 is the electromagnetic field sensors, 3 is the common measurement point for the two positions of the generator loop 1, 4 is the source of elastic exposure.

Фиг.2 иллюстрирует проявление сейсмоэлектрического эффекта первого рода: а -на образце трещиноватого карбонатного коллектора, б - на образце, не обладающем трещиноватостью (Юрубчен).Figure 2 illustrates the manifestation of a seismoelectric effect of the first kind: a - on a sample of a fractured carbonate reservoir, b - on a sample that does not have fracture (Yurubchen).

На фиг.3 показаны графики, иллюстрирующие процесс релаксации удельного сопротивления под влиянием упругого воздействия на различных образцах керна карбонатных пород, извлеченных с одной площади.Figure 3 shows graphs illustrating the process of relaxation of resistivity under the influence of elastic effects on various core samples of carbonate rocks extracted from the same area.

На фиг.4 приведены результаты оценки сходимости модельной задачи формирования прогнозного параметра для определения трещиноватости образцов по кривым релаксации удельного сопротивления (фиг.4а) в сравнении с аналогичной оценкой сходимости по амплитуде сейсмоэлектрического эффекта (фиг.4б).Figure 4 shows the results of assessing the convergence of the model problem of generating a forecast parameter for determining the fracture of samples from the relaxation curves of resistivity (Fig. 4a) in comparison with a similar estimate of convergence in amplitude of the seismoelectric effect (Fig. 4b).

Фиг.5 демонстрирует модельный разрез с неоднородной ВЧР, характерный для Восточной Сибири.Figure 5 shows a model section with an inhomogeneous VChR characteristic of Eastern Siberia.

На фиг.6 приведены результаты выделения в модельном разрезе (фиг.5) аномальных объектов с релаксацией удельного сопротивления на модельной площади при стандартных профильных наблюдениях и 1D интерпретации данных (аналогично прототипу).Figure 6 shows the results of the isolation in the model section (figure 5) of anomalous objects with relaxation of resistivity on the model area under standard profile observations and 1D interpretation of the data (similar to the prototype).

Фиг 7 - то же, согласно изобретению, при площадных многоразносных наблюдениях и 3D интерпретации данных.Fig 7 - the same, according to the invention, with areal multidimensional observations and 3D data interpretation.

Ниже приведены предпосылки создания способа, согласно изобретению.Below are the prerequisites for creating a method according to the invention.

По результатам многочисленных экспериментальных исследований известна сейсмоэлектрическая активность как образцов горных пород, так и отдельных зон в районах известных месторождений углеводородов. При этом выявлено, что проявление сейсмоэлектрического эффекта первого рода (изменение и релаксация электрического сопротивления горных пород под влиянием упругого воздействия) связано с наличием микротрещин. То есть эффект активно проявляется в трещинных, в частности карбонатных коллекторах, и очень слабо отмечается в породах, не обладающих трещиноватостыо. Пример измерения такого эффекта для таких случаев показан на фиг.2. На фиг.2а показано изменение сопротивления образца карбонатных пород до, в процессе и после упругого воздействия. Видно, что сопротивление образца уменьшилось более чем в два раза. На образце породы, не обладающем трещиноватостыо, релаксация сопротивления которого показана на фиг.2б, сейсмоэлектрический эффект практически не отмечается. Наблюдаемое изменение сопротивления (менее 2%) связано с естественным высыханием образца. При этом измерялся эффект при различных взаимно перпендикулярных направлениях акустического поля (кривые 1 и 2, фиг.2б).According to the results of numerous experimental studies, the seismoelectric activity of both rock samples and individual zones in areas of known hydrocarbon deposits is known. It was found that the manifestation of the seismoelectric effect of the first kind (change and relaxation of the electrical resistance of rocks under the influence of elastic impact) is associated with the presence of microcracks. That is, the effect is actively manifested in fractured, in particular, carbonate reservoirs, and is very weakly noted in rocks that do not have fractures. An example of measuring such an effect for such cases is shown in FIG. On figa shows the change in the resistance of the sample of carbonate rocks before, during and after the elastic impact. It is seen that the resistance of the sample decreased by more than two times. On a rock sample that does not have fractures, the relaxation of resistance of which is shown in Fig.2b, a seismoelectric effect is practically not observed. The observed change in resistance (less than 2%) is associated with the natural drying of the sample. In this case, the effect was measured for various mutually perpendicular directions of the acoustic field (curves 1 and 2, Fig.2b).

Кроме того, длительность и амплитуда процесса релаксации сопротивления во времени зависит от целого ряда факторов и может существенно меняться даже в пределах одного участка, как это показано фиг.3, где отображены процессы релаксации сопротивления различных образцов карбонатных пород, извлеченных на одном участке. Из приведенных кривых видно, что амплитуды изменения сопротивления в результате акустического воздействия различаются на порядок. То же самое можно сказать о длительности процесса релаксации. Это говорит о сложности определения параметров измерения сейсмоэлектрического эффекта на всем участке по результатам отдельных экспериментов, как это, в частности, предлагается в прототипе.In addition, the duration and amplitude of the process of resistance relaxation over time depends on a number of factors and can vary significantly even within the same area, as shown in Fig. 3, where the processes of relaxation of resistance of various samples of carbonate rocks extracted in one area are displayed. It can be seen from the curves that the amplitudes of the change in resistance as a result of acoustic exposure differ by an order of magnitude. The same can be said about the duration of the relaxation process. This indicates the difficulty of determining the parameters of the measurement of the seismoelectric effect over the entire area according to the results of individual experiments, as this, in particular, is proposed in the prototype.

Авторами также установлено, что характер релаксации сопротивления под влиянием упругого воздействия описывается функцией ехр(atβ), где a - определяет скорость релаксации и фактически величину сейсмоэлектрического эффекта, а β - характеризует структуру коллектора. То есть измерение процесса релаксации сопротивления позволит решать задачу не только наличия коллектора, но и определения его структурных характеристик.The authors also found that the nature of the relaxation of resistance under the influence of elastic influence is described by the function exp ( a t β ), where a - determines the relaxation rate and actually the magnitude of the seismoelectric effect, and β - characterizes the structure of the collector. That is, the measurement of the resistance relaxation process will allow us to solve the problem of not only the presence of the collector, but also the determination of its structural characteristics.

На фиг.4 показаны результаты исследования сходимости процесса формирования прогнозного параметра для определения трещиноватости образца.Figure 4 shows the results of a study of the convergence of the process of formation of the forecast parameter for determining the fracture of the sample.

Под прогнозным параметром будем понимать математическую комбинацию значений измеренных данных, позволяющую прогнозировать реальные петрофизические характеристики геологической среды. Или другими словами - установление некоторой корреляционной связи между такой комбинацией и соответствующей петрофизической характеристикой.By the forecast parameter, we understand the mathematical combination of the values of the measured data, which allows predicting the real petrophysical characteristics of the geological environment. Or in other words - the establishment of some correlation between such a combination and the corresponding petrophysical characteristic.

В результате моделирования показано, что если в качестве исходных данных для формирования прогнозного параметра используются кривые релаксации, процесс формирования прогнозного параметра сходится достаточно быстро и отклонение значений полученного параметра от исследуемой петрофизической характеристики не превышает 5% (фиг.4а). Если же в качестве исходных данных использовать только амплитуду сейсмоэлектрического эффекта, то сходимости практически не наблюдается (фиг.4б).As a result of the simulation, it was shown that if relaxation curves are used as the initial data for the formation of the forecast parameter, the process of forming the forecast parameter converges quickly enough and the deviation of the obtained parameter values from the studied petrophysical characteristic does not exceed 5% (Fig. 4a). If, however, only the amplitude of the seismoelectric effect is used as the initial data, then convergence is practically not observed (Fig. 4b).

Таким образом, кроме измерения максимальной величины сейсмоэлектрического эффекта (разности амплитуд электрического поля до и после воздействия упругого воздействия), большой интерес представляет изучение параметров самого процесса релаксации сопротивления среды, характеристики которого тесно связаны со структурой среды. Это требует детального мониторинга удельного сопротивления разреза в процессе сейсмоэлектрических работ.Thus, in addition to measuring the maximum magnitude of the seismoelectric effect (the difference in the amplitudes of the electric field before and after the action of elastic influence), it is of great interest to study the parameters of the process of relaxation of the medium’s resistance itself, whose characteristics are closely related to the structure of the medium. This requires detailed monitoring of the resistivity of the section during seismoelectric work.

Осуществление указанного мониторинга составляет сущность данного технического решения.The implementation of this monitoring is the essence of this technical solution.

Способ согласно изобретению реализуются в следующей последовательности операций.The method according to the invention is implemented in the following sequence of operations.

На участке работ располагают систему площадных наблюдений. Реализоваться такая система может в различных модификациях (фиг.1) как площадная система, закрывающая с равным шагом всю площадь (фиг.1а), так и профильная система с рассечками (фиг.1б). При каждом расположении генераторной петли 1, сторона которой определяется глубинностью исследований, проводят многократные зондирования методом многоразносных зондирований становлением поля (МЗСБ).At the site of work, a system of areal observations is located. Such a system can be implemented in various modifications (Fig. 1) as an areal system that covers the entire area with equal steps (Fig. 1a), and a profile system with cuts (Fig. 1b). At each location of the generator loop 1, the side of which is determined by the depth of research, multiple soundings are carried out by the method of multi-sensing sounding by field formation (MSSB).

В процессе выполнения таких зондирований в центре генераторной петли 1 или в точке, расположенной в непосредственной близости от генераторной петли 1, дополнительно проводят возбуждение упругого поля с помощью источника упругих колебаний 4, например с помощью вибратора, в режиме, обеспечивающем минимальное влияние самого виброисточника 4 на электромагнитное поле генераторной петли 1.In the process of performing such soundings in the center of the generator loop 1 or at a point located in the immediate vicinity of the generator loop 1, an elastic field is additionally excited using an elastic source 4, for example, using a vibrator, in a mode that minimizes the effect of the vibration source 4 itself on electromagnetic field of the generator loop 1.

Фиксируют датчиками 2 электромагнитного поля электромагнитный отклик на множестве точек, например, расположенных по профилю с рассечками (фиг.1б), на расстояниях до двух размеров генераторной петли 1 до, во время и после упругого воздействия.Sensors 2 of the electromagnetic field fix the electromagnetic response at a variety of points, for example, located along the profile with cuts (Fig. 1b), at distances up to two sizes of the generator loop 1 before, during and after the elastic action.

По окончании процесса многократных зондирований, длительность которого определяется априорной информацией или регламентом работ, генераторная петля 1 и источник 4 упругого воздействия перемещаются на следующую точку и процесс измерений повторяется. Расстояние между соседними точками расположения генераторной петли 1 определяется глубиной зондирования и сложностью разреза, общая информация о котором, как правило, известна.At the end of the process of multiple soundings, the duration of which is determined by a priori information or the work schedule, the generator loop 1 and the source 4 of elastic impact move to the next point and the measurement process is repeated. The distance between adjacent points of the generator loop 1 is determined by the depth of sounding and the complexity of the section, general information about which, as a rule, is known.

В качестве аппаратурного комплекса для реализации МЗСБ может быть использована многоканальная телеметрическая аппаратура «Импульс-Д», позволяющая проводить площадные работы с выносными датчиками.As a hardware complex for the implementation of the MZSB, multichannel telemetry equipment "Impulse-D" can be used, which allows for areal work with remote sensors.

В качестве источника сейсмических колебаний целесообразно использовать гидравлические сейсмические вибраторы, поскольку они позволяют управлять спектром генерируемых сейсмических колебаний. Работы проводят в режиме, например, с нелинейными свипами в полосе частот 10-100 Гц и длительностью порядка 30 с при усилиях на грунт в пределах 100-200 кН. Возможно использование и других вибрационных источников с характеристиками, отличными от приведенных выше. Использование взрывных технологий, как правило, не позволяет достичь оптимального эффекта.It is advisable to use hydraulic seismic vibrators as a source of seismic vibrations, since they allow you to control the spectrum of generated seismic vibrations. Work is carried out in a mode, for example, with non-linear sweeps in the frequency band of 10-100 Hz and a duration of about 30 s with ground forces in the range of 100-200 kN. You can use other vibration sources with characteristics other than those listed above. The use of explosive technologies, as a rule, does not allow to achieve the optimal effect.

Совокупность данных, получаемых при проведении работ по технологии согласно изобретению на участке, позволяет не только обнаружить сейсмоэлектрический эффект, но и, в том числе благодаря площадной системе наблюдений и 3D интерпретации, зафиксировать в разрезе конкретный объект, характеризующийся определенной релаксацией удельного сопротивления.The set of data obtained during the work on the technology according to the invention on the site allows not only to detect the seismoelectric effect, but also, thanks to the areal observation system and 3D interpretation, to fix in the section a specific object characterized by a certain relaxation of resistivity.

Предварительная обработка данных состоит в выделении сейсмоэлектрического эффекта при каждом положении генераторной петли 1.Pre-processing of data consists in isolating the seismoelectric effect at each position of the generator loop 1.

Детальная обработка предусматривает 3D интерпретацию всех полученных на исследуемой площади данных и выделение в разрезе локальных объектов с релаксацией удельного сопротивления, а также изучение характера указанной релаксации, параметры которой связаны с литологией среды. По совокупности полученной информации судят о наличии в разрезе залежей углеводородов.Detailed processing involves a 3D interpretation of all the data obtained in the study area and the isolation of local objects with a relaxation of resistivity, as well as a study of the nature of this relaxation, the parameters of which are associated with the lithology of the medium. Based on the totality of the information received, the presence of hydrocarbon deposits is judged.

Ниже приведен модельный пример реализации способа.The following is a model example of the implementation of the method.

Рассмотрена модель среды с типичной для Восточной Сибири неоднородной ВЧР, существенно осложняющей сейсмические работы (фиг.5). На глубине восьмисот метров расположен целевой горизонт, в котором расположен карбонатный коллектор с параметрами, типичными для карбонатных пород, выявленными авторами в ходе петрофизических исследований и физического моделирования. В процессе моделирования было выяснено, что в большинстве образцов трещиноватых карбонатных пород сейсмоэлектрическй эффект превышает величину 20%. Эта величина и была положена в основу расчетов. Моделирование измерений проводилось по схеме, показанной на фиг.1б.A model of a medium with a non-uniform high-frequency response typical of Eastern Siberia is considered, which significantly complicates seismic operations (Fig. 5). At a depth of eight hundred meters, there is a target horizon in which there is a carbonate reservoir with parameters typical of carbonate rocks identified by the authors during petrophysical studies and physical modeling. During the simulation, it was found that in most samples of fractured carbonate rocks, the seismoelectric effect exceeds 20%. This value was the basis of the calculations. Modeling of measurements was carried out according to the scheme shown in figb.

На фиг.6, 7 показаны результаты выделения (по измеренному электромагнитному полю) на различных этапах мониторинга аномальных объектов, фиксируемых в разрезе в процессе релаксации сопротивления, обусловленной упругим воздействием.6, 7 show the results of the selection (according to the measured electromagnetic field) at various stages of monitoring abnormal objects, fixed in the section during the relaxation of resistance due to elastic action.

При этом на фиг.6 приведены результаты выделения в разрезе аномальных объектов на временах, когда удельное сопротивление коллектора менялось на 5, 10 и 20 процентов при стандартных профильных наблюдениях, а фиг.7 демонстрирует результаты 3D интерпретации данных измерения на тех же этапах мониторинга при площадных наблюдениях согласно изобретению.In this case, Fig. 6 shows the results of the isolation of anomalous objects at times when the collector resistivity changed by 5, 10 and 20 percent with standard profile observations, and Fig. 7 shows the results of 3D interpretation of the measurement data at the same stages of monitoring at observations according to the invention.

Из сравнения видно, что по результатам профильных наблюдений и 1D инверсии релаксирующий объект (коллектор) восстанавливается с достаточно существенными отличиями по глубине, геометрии и сопротивлению. Исходной объект располагается на глубине 800-1000 м, по 1D инверсии проводящая зона поднимается на глубину 700 м и сильно растягивается по профилю (фиг.6а, 6в). По результатам 3D интерпретации (фиг.7) четко определяется глубина и геометрия зоны изменения сопротивления, позволяя не только зафиксировать объект с аномальными механоэлектрическими свойствами, но и локализовать его в разрезе, определив реальные изменения его сопротивления в результате упругого воздействия.It can be seen from the comparison that, according to the results of profile observations and 1D inversion, the relaxing object (collector) is restored with sufficiently significant differences in depth, geometry and resistance. The initial object is located at a depth of 800-1000 m, according to 1D inversion, the conducting zone rises to a depth of 700 m and is strongly stretched along the profile (Figs. 6a, 6c). According to the results of 3D interpretation (Fig. 7), the depth and geometry of the zone of resistance change are clearly determined, allowing not only to fix an object with anomalous mechanoelectric properties, but also to localize it in a section, determining the real changes in its resistance as a result of elastic action.

Полученные объекты могут быть дополнительно разбракованы за счет отличия в характере процессов релаксации. Такие отличия, обусловленные литологическими особенностями среды, отчетливо видны на фиг.3. При этом, как видно из фиг.4, мониторинг процесса релаксации удельного сопротивления позволяет не просто зафиксировать указанные отличия, но и установить корреляционные связи между параметрами релаксации и петрофизическими характеристиками коллектора, что в совокупности с информацией о реальном сопротивлении коллектора позволяет судить о его возможной нефтенасыщенности.The resulting objects can be further rejected due to differences in the nature of relaxation processes. Such differences due to lithological features of the environment are clearly visible in figure 3. Moreover, as can be seen from figure 4, monitoring the process of relaxation of resistivity allows not only to fix these differences, but also to establish correlation between the relaxation parameters and the petrophysical characteristics of the reservoir, which together with information on the real resistance of the reservoir allows us to judge its possible oil saturation .

Таким образом, применение предлагаемого способа, включающего совокупность существенных признаков, согласно формуле изобретения позволяет повысить надежность и эффективность прогноза залежей углеводородов в сложно построенных карбонатных породах.Thus, the application of the proposed method, which includes a set of essential features, according to the claims allows to increase the reliability and efficiency of forecasting hydrocarbon deposits in complex carbonate rocks.

Claims (1)

Способ геофизической разведки залежей углеводородов, включающий воздействие на исследуемую среду источником электромагнитного поля и источником упругих колебаний, регистрацию электромагнитного поля, перемещение источника электромагнитного поля по исследуемой площади, выделение сейсмоэлектрического эффекта при каждом положении источника электромагнитного поля, отличающийся тем, что возбуждение упругих колебаний осуществляют в процессе многократного возбуждения электромагнитного поля, а измерения электромагнитного поля осуществляют во множестве точек в окрестности источника электромагнитного поля до, во время и после упругого воздействия, по совокупности полученных данных строят последовательность геоэлектрических разрезов, в которых отражают релаксацию удельного электрического сопротивления, обусловленную упругим воздействием, по совокупным данным строят 3D отображение участка опоискования, с выделением в разрезе аномальных зон с релаксацией сопротивления, по величине аномального эффекта и характеру указанной релаксации судят о наличии и свойствах залежей углеводородов. The method of geophysical exploration of hydrocarbon deposits, including exposure to the medium under study by the source of the electromagnetic field and the source of elastic vibrations, registration of the electromagnetic field, moving the source of the electromagnetic field over the studied area, the allocation of the seismoelectric effect at each position of the source of the electromagnetic field, characterized in that the excitation of elastic vibrations is carried out in the process of repeated excitation of the electromagnetic field, and the measurement of the electromagnetic field is carried out They are used in a number of points in the vicinity of the source of the electromagnetic field before, during and after the elastic impact. Based on the totality of the data obtained, a sequence of geoelectrical sections is constructed, which reflect the relaxation of electrical resistivity due to the elastic effect. Based on the combined data, a 3D display of the survey area is constructed, with highlighting. in the context of anomalous zones with relaxation of resistance, the presence and properties of the halls are judged by the magnitude of the anomalous effect and the nature of this relaxation hydrocarbons ments.
RU2013116920/28A 2013-04-12 2013-04-12 Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits RU2527322C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116920/28A RU2527322C1 (en) 2013-04-12 2013-04-12 Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116920/28A RU2527322C1 (en) 2013-04-12 2013-04-12 Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2527322C1 true RU2527322C1 (en) 2014-08-27

Family

ID=51456456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013116920/28A RU2527322C1 (en) 2013-04-12 2013-04-12 Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2527322C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700836C1 (en) * 2019-01-11 2019-09-23 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") Method of reservoirs saturation prediction based on complex analysis of data cpp, stm, gis
RU2708676C2 (en) * 2018-04-06 2019-12-11 Вячеслав Шамильевич Халилов Method of seismic probing of oil saturation for exploration of hydrocarbon deposits and evaluation of their volumes
RU2758764C1 (en) * 2020-07-17 2021-11-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Земли" Method for geoelectric exploration and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2119180C1 (en) * 1997-10-21 1998-09-20 Нижневолжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики Method of geophysical prospecting
US6462549B1 (en) * 1999-04-21 2002-10-08 Schlumberger Technology Corporation Method and system for electroseismic monitoring of microseismicity
RU2251716C1 (en) * 2004-06-25 2005-05-10 Арутюнов Сергей Львович Method of prospecting hydrocarbons
RU2260822C1 (en) * 2004-06-23 2005-09-20 Государственное федеральное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт геофизических методов разведки" Method of geophysical prospecting of hydrocarbon deposits
RU2361248C2 (en) * 2003-03-17 2009-07-10 Электромагнетик Геосервисез Ас Method and device for determining nature of underground reservoirs
RU2433425C2 (en) * 2010-01-29 2011-11-10 Юрий Николаевич Жуков Method for seismic prospecting hydrocarbons and method of determining attitude of producing formations on hydrocarbons and seismic station for realising said method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2119180C1 (en) * 1997-10-21 1998-09-20 Нижневолжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики Method of geophysical prospecting
US6462549B1 (en) * 1999-04-21 2002-10-08 Schlumberger Technology Corporation Method and system for electroseismic monitoring of microseismicity
RU2361248C2 (en) * 2003-03-17 2009-07-10 Электромагнетик Геосервисез Ас Method and device for determining nature of underground reservoirs
RU2260822C1 (en) * 2004-06-23 2005-09-20 Государственное федеральное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт геофизических методов разведки" Method of geophysical prospecting of hydrocarbon deposits
RU2251716C1 (en) * 2004-06-25 2005-05-10 Арутюнов Сергей Львович Method of prospecting hydrocarbons
RU2433425C2 (en) * 2010-01-29 2011-11-10 Юрий Николаевич Жуков Method for seismic prospecting hydrocarbons and method of determining attitude of producing formations on hydrocarbons and seismic station for realising said method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708676C2 (en) * 2018-04-06 2019-12-11 Вячеслав Шамильевич Халилов Method of seismic probing of oil saturation for exploration of hydrocarbon deposits and evaluation of their volumes
RU2700836C1 (en) * 2019-01-11 2019-09-23 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") Method of reservoirs saturation prediction based on complex analysis of data cpp, stm, gis
RU2758764C1 (en) * 2020-07-17 2021-11-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Земли" Method for geoelectric exploration and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104331745B (en) In oil-gas reservoir intrinsic fracture by stages, be divided into because of prediction and evaluation method
RU2563323C1 (en) Method of reconstruction of fine structure of geological object and forecast of its fluid saturation
WO2016105765A1 (en) Determining p-wave azimuthal anisotropy from walkaround vsp with offset dependent slowness corrections
Maxwell et al. Tracking microseismic signals from the reservoir to surface
WO2014080320A1 (en) Processing microseismic data
Birkelo et al. High-quality surface microseismic data illuminates fracture treatments: A case study in the Montney
Marchesini et al. In situ measurement of velocity-stress sensitivity using crosswell continuous active-source seismic monitoring
RU2527322C1 (en) Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits
Chakravarty et al. Unsupervised learning from three-component accelerometer data to monitor the spatiotemporal evolution of meso-scale hydraulic fractures
Rabbel et al. Superdeep vertical seismic profiling at the KTB deep drill hole (Germany): seismic close‐up view of a major thrust zone down to 8.5 km depth
RU2722861C1 (en) Static corrections calculation method
Haris et al. Integrated seismic stochastic inversion and multi-attributes to delineate reservoir distribution: Case study MZ fields, Central Sumatra Basin
Bykov et al. Seismoelectric control of geodynamic processes in natural-technical systems
CA2940113A1 (en) Method for calculating electromagnetic fields from a source that utilizes a conducting casing of a borehole
RU2708536C2 (en) Method of seismic monitoring of development of ultra-viscous oil deposits
Tiancheng et al. Source mechanism studies of acoustic emission in large-scale hydraulic fracturing experiment
Kaka et al. Analysis of microseismic events during a multistage hydraulic stimulation experiment at a shale gas reservoir
Bouchedda et al. Synthetic Study of CO2 monitoring using Time-lapse Down-hole Magnetometric Resistivity at Field Reseach Station, Alberta, Canada
Um et al. Joint use of crosswell EM and seismics for monitoring CO2 storage at the Containment and Monitoring Institute Field Site (CaMI): Baseline surveys and preliminary results
Lüth et al. Seismic tomography and monitoring in underground structures: developments in the Freiberg Reiche Zeche underground lab (Freiberg, Germany) and their application in underground construction (SOUND)
Maity et al. Framework for time lapse fracture characterization using seismic, microseismic & well log data
Seher et al. Tube wave to shear wave conversion at borehole plugs
RU2260822C1 (en) Method of geophysical prospecting of hydrocarbon deposits
Frenkel et al. Land hydrocarbon exploration using novel time-domain electromagnetic technology: A large-scale field study in Eastern Siberia
RU2771648C1 (en) Method for predicting the spatial orientation of hydraulic fracturing cracks

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20200514