RU2545463C1 - Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end - Google Patents
Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545463C1 RU2545463C1 RU2013151124/28A RU2013151124A RU2545463C1 RU 2545463 C1 RU2545463 C1 RU 2545463C1 RU 2013151124/28 A RU2013151124/28 A RU 2013151124/28A RU 2013151124 A RU2013151124 A RU 2013151124A RU 2545463 C1 RU2545463 C1 RU 2545463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ngz
- response
- phase
- ngd
- seismic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V11/00—Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
- G01V11/007—Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00 using the seismo-electric effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области разведочной геофизики и предназначено для проведения поисков и детального изучения нефтегазовых залежей (НГЗ) на суше, морском шельфе и глубоководных морских акваториях (в том числе с постоянным ледовым покровом), а также мониторинга запасов в эксплуатируемых НГЗ в интересах рационального природопользования.The invention relates to the field of exploration geophysics and is intended to conduct searches and a detailed study of oil and gas deposits (NGZ) on land, offshore and in deep sea waters (including those with permanent ice cover), as well as monitoring reserves in exploited NGZ in the interests of rational nature management.
Известны способы, основанные на изучении аномальных эффектов, создаваемых НГЗ под воздействием одного из естественных или искусственно возбуждаемых физических полей - сейсморазведка, электроразведка, гравиметрия, магниторазведка, терморазведка, радиометрия и геохимия (http://ru.wikipedia.org/wiki/Геофизика, http://www.astronet.ru/db/msg/1173309/, http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1161637&uri=page17.html).Known methods based on the study of the anomalous effects created by NGD under the influence of one of the natural or artificially excited physical fields - seismic, electrical, gravimetry, magnetic, thermal, radiometry and geochemistry (http://ru.wikipedia.org/wiki/Geophysics, http://www.astronet.ru/db/msg/1173309/, http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1161637&uri=page17.html).
Все вышеперечисленные методы используют физическое поле одного рода, в то время как в НГЗ и окружающей ее среде присутствуют практически все существующие естественные физические поля и результаты их взаимодействия.All of the above methods use a physical field of the same kind, while almost all existing natural physical fields and the results of their interaction are present in the NGD and its environment.
Известны также сейсмоэлектрические способы, объединяющие сейсмо- и электроразведку, основанные на сейсмоэлектрическом эффекте (СЭЭ) - возникновении электромагнитных полей (ЭМП) в окружающей НГЗ среде под воздействием сейсмической волны, вызывающей перемещение частиц нефтегазового флюида в микронаноразмерных капиллярах вмещающей породы-коллектора (патент США 4904942). В результате такого перемещения, за счет трения частиц нефтегазового флюида о твердые стенки капилляров и преодоления сил поверхностного натяжения, происходит их электризация. Однако возникающие при этом ЭМП обычно имеют столь малую интенсивность, что сейсмоэлектрические способы до сих пор не нашли практического применения в нефтегазовой разведке, поскольку их реальная глубинность не превышает нескольких сотен метров.Seismoelectric methods are also known that combine seismic and electrical exploration based on the seismoelectric effect (SEE) - the occurrence of electromagnetic fields (EMF) in the environment of a non-explosive environment under the influence of a seismic wave, which causes the movement of particles of oil and gas fluid in micron-sized capillaries of the host reservoir rock (US patent 4904942 ) As a result of this movement, due to the friction of the particles of oil and gas fluid on the solid walls of the capillaries and overcoming the forces of surface tension, they are electrified. However, the resulting EMFs are usually of such low intensity that the seismoelectric methods have still not found practical application in oil and gas exploration, since their real depth does not exceed several hundred meters.
Известны также сейсмоэлектромагнитные (СЭМ) способы (патенты США 7042801, 7330790), которые по совокупности характеризующих их существенных признаков являются ближайшим аналогом заявляемым объектам. Недостатками, в частности, ближайшего аналога являются низкая помехоустойчивость при наличии электромагнитных и акустических помех естественного и искусственного происхождения, что вынуждает применять сложные методы обработки принимаемых сигналов, которые не всегда могут обеспечивать получение качественных результатов в реальном масштабе времени. Причиной этого является то, что в СЭМ-способах в качестве информационных данных используются только импульсно-переходные параметры и амплитудно-временные характеристики вторичного ЭМП, не позволяющие достоверно определять глубину залегания и продуктивную мощность НГЗ.Seismoelectromagnetic (SEM) methods are also known (US Pat. Nos. 7,042,801, 7,330,790), which, together with the essential features characterizing them, are the closest analogue of the claimed objects. The disadvantages, in particular, of the closest analogue are low noise immunity in the presence of electromagnetic and acoustic interference of natural and artificial origin, which forces the use of complex methods of processing the received signals, which can not always provide high-quality results in real time. The reason for this is that in the SEM methods, only pulse-transition parameters and amplitude-time characteristics of the secondary electromagnetic field are used as information data, which do not allow reliable determination of the depth and productive capacity of the gas condensate separation plant.
Решаемой описываемым изобретением задачей является совершенствование известных способов и устройств, в частности целевое комплексное воздействие на искомую НГЗ двух или более разнородных физических полей (поляризующих электрических полей и периодического многочастотного сейсмического воздействия) с целью получения информации о фазочастотных характеристиках (ФЧХ) электромагнитных сигналов-откликов (НГЗ-откликов) вторичного ЭМП, генерируемого НГЗ под комплексным воздействием этих физических полей.The problem being solved by the described invention is the improvement of well-known methods and devices, in particular the target complex effect on the desired NGD of two or more heterogeneous physical fields (polarizing electric fields and periodic multi-frequency seismic effects) in order to obtain information about the phase-frequency characteristics (PFC) of electromagnetic response signals ( NGS responses) of the secondary EMF generated by NGS under the complex influence of these physical fields.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности и вероятности достоверного обнаружения НГЗ, качественного детального описания искомых НГЗ.The technical result achieved in this case is to increase the efficiency and probability of reliable detection of NGD, a qualitative detailed description of the required NGZ.
Указанный технический результат обеспечивается с помощью предложенных способа и устройства для его осуществления, схематически отраженного на следующих чертежах:The specified technical result is achieved using the proposed method and device for its implementation, schematically reflected in the following drawings:
ФИГ.1. Схематическое изображение НГЗ (Вариант).FIG. 1. Schematic representation of NGZ (Option).
ФИГ.2. Идеализированная структура НГЗ.FIG. 2. The idealized structure of NGZ.
ФИГ.3. Представление НГЗ в виде конденсатора.FIG. 3. Representation of NGZ in the form of a capacitor.
ФИГ.4. Капиллярная модель НГЗ.FIG. 4. Capillary model of NGZ.
ФИГ.5. Воздействующие и информационные поля по МФЗ-методу.FIG. 5. Influencing and information fields according to the MP method.
ФИГ.6. Основные операции по МФЗ-методу.FIG.6. Basic operations according to the MP method.
ФИГ.7. 3D-конфигурация поисково-разведочного комплекса (ПРК) для осуществления МФЗ-метода.FIG. 7. 3D-configuration of the exploration complex (PRK) for the implementation of the MFZ method.
ФИГ.8. Принцип организации приемной линии MN в одно плечо.FIG. 8. The principle of organization of the MN reception line in one shoulder.
ФИГ.9. Схематичное изображение приемной линии MN в одно плечо.FIG. 9. Schematic representation of the one-shoulder MN receive line.
ФИГ.10. Принцип организации приемной линии MN «в разрыв» в два симметричных плеча по одной линии.FIG. 10. The principle of organizing the receiving line MN “into the gap” in two symmetrical arms along one line.
ФИГ.11. Схематичное изображение приемной линии MN «в разрыв» в два симметричных плеча по одной линии.FIG. 11. Schematic representation of the receiving line MN "into the gap" in two symmetrical arms along one line.
ФИГ.12. Фазометрическое устройство определения глубины залегания НГЗ (ФМУ-Г) по электрическим (Е) компонентам НГЗ-отклика.FIG. 12. Phasometric device for determining the depth of NGZ (FMU-G) by the electrical (E) components of the NGZ response.
ФИГ.13. Фазометрическое устройство определения глубины залегания НГЗ (ФМУ-Г) по магнитным (Н) компонентам НГЗ-отклика.FIG.13. Phasometric device for determining the depth of NGZ (FMU-G) by the magnetic (N) components of the NGZ response.
ФИГ.14. Фазометрическое устройство определения мощности НГЗ и соотношения нефть/свободный газ в НГЗ (ФМУ-М) по электрическим (Е) компонентам НГЗ-отклика.FIG. 14. The phasometric device for determining the power of the NGZ and the oil / free gas ratio in the NGZ (FMU-M) by the electrical (E) components of the NGZ response.
ФИГ.15. Фазометрическое устройство определения мощности НГЗ и соотношения нефть/свободный газ в НГЗ (ФМУ-М) по магнитным (Н) компонентам НГЗ-отклика.FIG. 15. The phasometric device for determining the power of the NGD and the oil / free gas ratio in the NGD (FMU-M) by the magnetic (N) components of the NGD response.
ФИГ.16. Структурная схема ПРК для осуществления МФЗ-метода.FIG.16. Block diagram of the PRK for the implementation of the MFZ method.
ФИГ.17. X-образный ПРК для осуществления МФЗ-метода.FIG. 17. X-shaped PPH for the implementation of the MFZ method.
ФИГ.18. V-образный ПРК для осуществления МФЗ-метода.FIG. 18. V-shaped PPH for the implementation of the MFZ method.
ФИГ.19. Линейный двухплечевой ПРК для осуществления МФЗ-метода.FIG. 19. Linear two-arm PRK for the implementation of the MFZ method.
ФИГ.20. L-образный ПРК для осуществления МФЗ-метода.FIG. 20. L-shaped PPH for the implementation of the MFZ method.
ФИГ.21. Линейный одноплечевой ПРК для осуществления МФЗ-метода.FIG. 21. Linear single-arm PRK for the implementation of the MFZ method.
Основные конструктивные узлы и особенности заявленного устройства и вспомогательных изображений идентифицированы перечнем их обозначений на указанных фигурах, а именно:The main structural nodes and features of the claimed device and auxiliary images are identified by a list of their designations in the indicated figures, namely:
1 - осадочные породы;1 - sedimentary rocks;
2 - покрышка;2 - tire;
3 - свободный газ;3 - free gas;
4 - нефть;4 - oil;
5 - вода;5 - water;
6 - порода-коллектор;6 - reservoir rock;
7 - зона свободного газа;7 - free gas zone;
8 - зона нефти с растворенным газом;8 - zone of oil with dissolved gas;
9 - зона нефти;9 - oil zone;
10 - гидрофобная зона нефти;10 - hydrophobic zone of oil;
11 - зона минерализованной воды;11 - zone of mineralized water;
12 - капилляры;12 - capillaries;
13 - аппаратно-программный комплекс (АПК);13 - hardware-software complex (AIC);
14 - источник упругих колебаний (ИУК);14 - source of elastic vibrations (IAA);
15 - сейсмоприемник (СП);15 - seismic receiver (SP);
16 - питающая линия АВ;16 - supply line AB;
17 - приемная линия MN;17 - receiving line MN;
18 - трехкомпонентный магнитометр;18 - three-component magnetometer;
19 - приемники электрических (Е) компонент НГЗ-отклика;19 - receivers of electrical (E) components of the NGZ response;
20 - подвижный модуль (ПМ);20 - movable module (PM);
21 - электрическое поле;21 - electric field;
22 - сейсмическая волна;22 - seismic wave;
23 - направление падающей сейсмической волны;23 - direction of the incident seismic wave;
24 - направление смещения частиц нефтегазового флюида;24 - direction of displacement of particles of oil and gas fluid;
25 - электрические (Е) компоненты НГЗ-отклика;25 - electrical (E) components of the NGZ response;
26 - магнитные (Н) компоненты НГЗ-отклика;26 — magnetic (H) components of the NGZ response;
27 - НАЧАЛО выполнения операций по МФЗ-методу;27 - the BEGINNING of operations using the MFZ method;
28 - 1 ЭТАП - ПОДГОТОВКА;28 - 1 STAGE - PREPARATION;
29 - операция «ЗАНЯТИЕ ИСХОДНОЙ ПОЗИЦИИ»;29 - operation “Occupation of the initial position”;
30 - операция «РАЗВЕРТЫВАНИЕ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНОГО КОМПЛЕКСА»;30 - operation "DEPLOYMENT OF THE SEARCH AND EXPLORATION COMPLEX";
31 - 2 ЭТАП - ПОИСКИ;31 - 2 STAGE - SEARCH;
32 - операция «ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ»;32 - operation "ELECTRIC POLARIZATION";
33 - операция «СЕЙСМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ»;33 - operation "SEISMIC IMPACT";
34 - операция «ПРИЕМ И РЕГИСТРАЦИЯ ДАННЫХ»;34 - operation "RECEIVING AND REGISTRATION OF DATA";
35 - операция «ОБНАРУЖЕНИЕ НГЗ»;35 - operation "DETECTION OF NGZ";
36 - 3 ЭТАП - ДЕТАЛЬНАЯ РАЗВЕДКА;36 - 3 STAGE - DETAILED EXPLORATION;
37 - операция «ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ПМ ПО ПРОФИЛЯМ»;37 - operation "MOVING PM BY PROFILES";
38 - операция «НАКОПЛЕНИЕ МАССИВА ДАННЫХ»;38 - operation "ACCUMULATION OF DATA ARRAY";
39 - 4 ЭТАП - ОПИСАНИЕ;39 - 4 STEP - DESCRIPTION;
40 - операция «ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ»;40 - operation “INTERPRETATION OF DATA”;
41 - операция «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ НГЗ»;41 - operation "DETERMINATION OF THE DEPTH OF DEPOSITING NGZ";
42 - операция «ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ НГЗ»;42 - operation "DETERMINATION OF CAPACITY NGZ";
43 - операция «ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ НЕФТЬ/СВОБОДНЫЙ ГАЗ В НГЗ»;43 - operation "DETERMINATION OF THE RELATIONSHIP OIL / FREE GAS IN NGZ";
44 - операция «ОПИСАНИЕ НГЗ»;44 - operation "DESCRIPTION OF NGZ";
45 - КОНЕЦ выполнения операций по МФЗ-методу;45 - END of operations on the MFZ method;
46 - входной фильтр;46 - input filter;
47 - сумматор;47 - adder;
48 - масштабный усилитель;48 - scale amplifier;
49 - устройство мгновенной автоматической регулировки усиления (МАРУ);49 - device instant automatic gain control (MARU);
50 - цифровой фильтр;50 - digital filter;
51 - фазометр;51 - phase meter;
52 - формирователь импульсов;52 - pulse shaper;
53 - измеритель временных интервалов;53 - meter time intervals;
54 - умножитель частоты;54 - frequency multiplier;
55 - канал ФМУ-М от приемной линии MXNX;55 - channel FMU-M from the receiving line M X N X ;
56 - канал ФМУ-М от приемной линии MYNY;56 - channel FMU-M from the receiving line M Y N Y ;
57 - канал ФМУ-М от приемной линии MZNZ;57 - channel FMU-M from the receiving line M Z N Z ;
58 - блок управления и обработки (БУО);58 - control and processing unit (BWO);
59 - основной компьютер (РСО);59 - the main computer (RS O );
60 - приемопередающая аппаратура (ППА);60 - transceiver equipment (PAP);
61 - приемник системы координационной привязки GPS/GLONASS;61 - receiver GPS / GLONASS;
62 - генераторный блок (ГБ);62 - generator block (GB);
63 - электрогенератор;63 - electric generator;
64 - приемно-измерительный блок (ПИБ);64 - receiving and measuring unit (PIB);
65 - вспомогательный компьютер (РСВ);65 - auxiliary computer (RS V );
66 - трансформатор;66 - transformer;
67 - управляемый выпрямитель;67 - controlled rectifier;
68 - генератор импульсов;68 - pulse generator;
69 - генератор упругих колебаний;69 - generator of elastic vibrations;
70 - система координатной привязки GPS/GLONASS;70 - GPS / GLONASS coordinate reference system;
71 - фазометрическое устройство определения глубины залегания НГЗ (ФМУ-Г);71 - phase-measuring device for determining the depth of NGZ (FMU-G);
72 - фазометрическое устройство определения мощности НГЗ и соотношения свободный газ/нефть в НГЗ (ФМУ-М);72 is a phasometric device for determining the power of NGZ and the ratio of free gas / oil in NGZ (FMU-M);
73 - антенна приемопередающей аппаратуры (ППА);73 - antenna transceiver equipment (PAP);
74 - антенна приемника системы координационной привязки GPS/GLONASS;74 - antenna receiver GPS / GLONASS;
Способ многочастотного фазового зондирования (МФЗ-способ) поисков и детальной разведки нефтегазовых залежей (НГЗ) характеризуется совокупностью взаимосвязанных целенаправленных на достижение указанного достигаемого технического результата отраженных в формуле изобретения операций. МФЗ-способ включает в себя выполнение следующих этапов, при осуществлении которых электрически поляризуют НГЗ путем создания электрического поля трехмерной пространственной конфигурации и стабильного амплитудно-фазового спектра и целенаправленно осуществляют с помощью источников упругих (сейсмических) колебаний (ИУК) многочастотное сейсмическое воздействие трехмерной пространственной конфигурации со стабильными амплитудно-фазовыми спектрами, которыми воздействуют на НГЗ. В результате комплексного воздействия указанных физических полей инициируют электрическую поляризацию и последующее перемещение частиц нефтегазового флюида в капиллярах, микропорах и микротрещинах породы-коллектора. Тем самым формируют в НГЗ и окружающей ее среде адекватное этим воздействиям электромагнитное ноле (НГЗ-отклик), измеряют и регистрируют параметры сформированного таким образом НГЗ-отклика, отображающие изменение основных фазочастотных характеристик (ФЧХ) спектра сейсмической волны при прохождении ее через НГЗ.The method of multi-frequency phase sensing (MFZ-method) of prospecting and detailed exploration of oil and gas deposits (NGZ) is characterized by a set of interconnected, focused on achieving the indicated achievable technical result operations reflected in the claims. The MFZ method includes the following steps, during which the NGP is electrically polarized by creating an electric field of a three-dimensional spatial configuration and a stable amplitude-phase spectrum and purposefully using multi-frequency seismic sources of three-dimensional spatial configuration using elastic (seismic) vibration sources (IAA) with stable amplitude-phase spectra, which affect the NHS. As a result of the complex effects of these physical fields, electric polarization and the subsequent movement of particles of oil and gas fluid in the capillaries, micropores and microcracks of the reservoir rock are initiated. In this way, an electromagnetic field adequate to these effects is formed in the NGD and its environment (NGD response), the parameters of the NGD response formed in this way are measured and recorded, reflecting the change in the main phase-frequency characteristics (PFC) of the spectrum of the seismic wave when it passes through the NGD.
При обнаружении аномальной, превышающей измеренное значение фона над участками без аномалий, разности фаз между разночастотными (1-й и 2÷7-й) гармониками НГЗ-отклика и исходными, принятыми за эталонные, разночастотными (1-й и 2÷7-й) гармониками сейсмического воздействия, регистрируют наличие НГЗ в исследуемом геологическом разрезе. Затем повторяют вышеуказанные операции по профилям в пределах исследуемой площади и формируют базу данных измеренных параметров НГЗ-откликов для определения глубины залегания, мощности и соотношения нефть/свободный газ НГЗ. Анализируя и производя геолого-геофизическую интерпретацию полученных данных, формируют совокупность адекватных им компьютерных кодов, определяют при этом характеристики и параметры изучаемой НГЗ, па базе которых формируют 2D и 3D графические изображения карт, разрезов, 3D-моделей НГЗ. В случае необходимости повторяют вышеописанную совокупность операций.If an abnormal, exceeding the measured background value over areas without anomalies is detected, phase difference between the different frequencies (1st and 2nd ÷ 7th) harmonics of the NGZ response and the initial ones taken as reference, different frequencies (1st and 2nd ÷ 7th ) harmonics of seismic effects, record the presence of NGD in the studied geological section. Then, the above operations are repeated over the profiles within the studied area and a database of measured parameters of the NGZ responses is formed to determine the depth, power and oil / free gas ratio of the NGZ. By analyzing and producing a geological and geophysical interpretation of the data obtained, they form a set of computer codes that are adequate to them, and determine the characteristics and parameters of the study NGS, on the basis of which 2D and 3D graphic images of maps, sections, and 3D models of NGZ are formed. If necessary, repeat the above set of operations.
Полезной модификацией заявленного объекта является способ, в котором для определения глубины залегания НГЗ измеряют и интерпретируют полученные данные о величинах фазовых сдвигов между 1-й гармоникой исходного сейсмического воздействия и 1-й гармоникой НГЗ-отклика. Для уточнения искомого результата дополнительно измеряют временные сдвиги между передними фронтами исходного сейсмического воздействия и НГЗ-отклика при известной скорости распространения сейсмической волны в изучаемом геологическом разрезе. Это относится также к способу, в котором для определения мощности НГЗ измеряют и интерпретируют полученные данные об изменениях величин фазовых сдвигов между 1-й и 2÷7-й гармониками в НГЗ-отклике относительно их величин в исходном сейсмическом воздействии, возникающих вследствие дисперсии фазовой скорости сейсмической волны при ее прохождении через НГЗ. Также полезен способ, в котором для определения соотношения нефть/свободный газ в НГЗ измеряют и интерпретируют полученные данные об изменениях величин фазовых сдвигов между 1-й и 2÷7-й гармониками в НГЗ-отклике относительно их величин в исходном сейсмическом воздействии, возникающих вследствие дисперсии фазовой скорости сейсмической волны при ее прохождении через НГЗ, при последовательном сейсмическом воздействии в диапазоне частот 1-30 Гц шагом 1-5 Гц.A useful modification of the claimed object is a method in which, to determine the depth of the NGD, the obtained data on the phase shifts between the 1st harmonic of the initial seismic effect and the 1st harmonic of the NGD response are measured and interpreted. To clarify the desired result, time shifts are additionally measured between the leading edges of the initial seismic effect and the NGS response at a known propagation velocity of the seismic wave in the studied geological section. This also applies to a method in which, to determine the power of an OGD, the obtained data on changes in the values of phase shifts between the 1st and 2nd ÷ 7th harmonics in the OGG response relative to their values in the initial seismic action arising from the phase velocity dispersion are measured and interpreted a seismic wave as it passes through the NGZ. A method is also useful in which, to determine the oil / free gas ratio in the NGD, the obtained data on changes in the values of phase shifts between the 1st and 2nd ÷ 7th harmonics in the NGD response relative to their values in the initial seismic impact arising from the dispersion of the phase velocity of a seismic wave when it passes through the NGZ, with sequential seismic action in the frequency range 1-30 Hz in steps of 1-5 Hz.
Поисково-разведочный комплекс (ПРК) для осуществления заявленного способа характеризуется совокупностью взаимосвязанных целенаправленных на достижение указанного достигаемого технического результата отраженных в формуле изобретения конструктивных признаков и их особенностей. ПРК выполнен в виде взаимосвязанных между собой приемопередающей аппаратурой (ППА) аппаратно-программного комплекса (АПК) и выбранных в количестве от одного до двенадцати подвижных модулей (ПМ). Каждый из ПМ составлен из взаимосвязанных между собой блока управления и обработки информации (БУО), включающего вспомогательный компьютер (РСВ) и систему координатной привязки (GPS), приемно-измерительного блока (ПИБ), включающего сейсмоприемник (СП), трехкомпонентный магнитометр, фазометрическое устройство определения глубины залегания НГЗ (ФМУ-Г) по магнитным (HX, HY и HZ) компонентам НГЗ-отклика, фазометрическое устройство определения мощности НГЗ и соотношения нефть/свободный газ в НГЗ (ФМУ-М) по магнитным (HX, HY и HZ) компонентам НГЗ-отклика, генераторного блока (ГБ), включающего электрогенератор, генератор упругих колебаний, источник упругих колебаний (ИУК).The search and exploration complex (PRK) for the implementation of the claimed method is characterized by a combination of interconnected focused on achieving the specified achievable technical result of the design features reflected in the claims and their features. The PRK is made in the form of interconnected transceiver equipment (PAP) of a hardware-software complex (AIC) and selected from one to twelve movable modules (PM). Each PM is composed of interconnected control and information processing unit (CUO), which includes an auxiliary computer (RS V ) and a coordinate reference system (GPS), a receiving and measuring unit (PIB), including a seismic receiver (SP), a three-component magnetometer, and a phase meter a device for determining the depth of NGZ (FMU-G) by magnetic (H X , H Y and H Z ) components of the NGZ response, a phase-measuring device for determining the power of NGZ and the oil / free gas ratio in NGZ (FMU-M) by magnetic (H X , H Y and H Z ) face, generator unit (GB), including an electric generator, generator of elastic vibrations, source of elastic vibrations (IAA).
При этом АПК составлен из взаимосвязанных между собой блока управления и обработки информации (БУО), включающего основной компьютер (РСО) и систему координатной привязки (GPS), генераторного блока (ГБ), включающего электрогенератор, трансформатор, три генератора импульсов, по одному для каждой из питающих линий (АВ), подключенных к трансформатору через управляемые выпрямители, генератор упругих колебаний, источник упругих колебаний (ИУК), три взаимно перпендикулярные питающие линии (АВ), две из которых (AXBX и AYBY) размещены в горизонтальной плоскости с образованием симметричного креста. Каждая из AXBX и AYBY подключена к генераторному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча, а третья (AZBZ) подключена к генераторному блоку в одно плечо и размещена вертикально вниз из места пересечения двух горизонтальных.Moreover, the agro-industrial complex is composed of interconnected control and information processing unit (CUO), which includes the main computer (RS O ) and coordinate reference system (GPS), the generator unit (GB), which includes an electric generator, a transformer, three pulse generators, one for each each of the supply lines (AB) connected to the transformer through controlled rectifiers, an elastic oscillation generator, an elastic oscillation source (IAA), three mutually perpendicular supply lines (AB), two of which (A X B X and A Y B Y ) are placed in horizontal planes with the formation of a symmetrical cross. Each of A X B X and A Y B Y is connected to the generator block “in gap” in two symmetrical arms, and the third (A Z B Z ) is connected to the generator block in one shoulder and placed vertically down from the intersection of two horizontal ones.
Приемно-измерительный блок (ПИБ) АПК включает в себя сейсмоприемник (СП), трехкомпонентный магнитометр, фазометрическое устройство определения глубины залегания НГЗ (ФМУ-Г) по магнитным (HX, HY и HZ) компонентам НГЗ-отклика, фазометрическое устройство определения мощности НГЗ и соотношения нефть/свободный газ в НГЗ (ФМУ-М) по магнитным (HX, HY и HZ) компонентам НГЗ-отклика, фазометрическое устройство определения глубины залегания НГЗ (ФМУ-Г) по электрическим (EX, EY и EZ) компонентам НГЗ-отклика, фазометрическое устройство определения мощности НГЗ и соотношения нефть/свободный газ в НГЗ (ФМУ-М) по электрическим (EX, EY и EZ) компонентам НГЗ-отклика, три взаимно-перпендикулярные приемные линии (MN). Две из них (MXNX и MYNY) размещены в горизонтальной плоскости с образованием симметричного креста соосно питающим линиям AXBX и AYBY. При этом каждая линия MXNX и MYNY подключена к приемно-измерительному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча, а третья (MZNZ) подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо и размещена вертикально вниз соосно питающей линии AZBZ из места пересечения двух горизонтальных. При этом к каждому плечу каждой из приемных линий (MN) подключено от 3-х до 24-х измерителей электрических компонент поля.The receiving and measuring unit (PIB) of the agro-industrial complex includes a seismic receiver (SP), a three-component magnetometer, a phasometric device for determining the depth of the NGD (FMU-G) based on the magnetic (H X , H Y and H Z ) components of the NGZ response, a phase-measuring device for determining NGZ power and oil / free gas ratio in NGZ (FMU-M) by magnetic (H X , H Y and H Z ) components of the NGZ response, a phase measuring device for determining the depth of NGZ (FMU-G) by electrical (E X , E Y and E Z ) the components of the NGS response, a phase measuring device for determining power NGZ and oil / free gas ratios in NGZ (FMU-M) for electrical (E X , E Y and E Z ) components of the NGZ response, three mutually perpendicular receiving lines (MN). Two of them (M X N X and M Y N Y ) are placed in the horizontal plane with the formation of a symmetrical cross coaxially with the feeding lines A X B X and A Y B Y. In this case, each line M X N X and M Y N Y is connected to the receiving and measuring unit “in gap” in two symmetrical arms, and the third (M Z N Z ) is connected to the receiving and measuring unit in one arm and placed vertically downward coaxially supply line A Z B Z from the intersection of two horizontal. At the same time, from 3 to 24 meters of electric field components are connected to each arm of each of the receiving lines (MN).
Полезной модификацией заявленного устройства является комплекс, в котором две взаимно перпендикулярные питающие линии (AXBX и AYBY) размещены в горизонтальной плоскости с образованием симметричного креста, каждая подключена к генераторному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча, и две взаимно перпендикулярные приемные линии (MXNX и MYNY) размещены в горизонтальной плоскости с образованием симметричного креста соосно питающим линиям AXBX и AYBY, каждая подключена к приемно-измерительному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча. Это относится также к комплексу, в котором две взаимно-перпендикулярные питающие линии (AXBX и AYBY) размещены в горизонтальной плоскости из одной точки, каждая подключена к генераторному блоку в одно плечо, и две взаимно перпендикулярные приемные линии (MXNX и MYNY) размещены в горизонтальной плоскости из одной точки соосно питающим линиям, каждая подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо. Также полезен комплекс, в котором одна питающая линия (AXBX) размещена в горизонтальной плоскости по одной линии и подключена к генераторному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча, и одна приемная линия (MXNX) размещена в горизонтальной плоскости по одной линии соосно питающей линии и подключена к приемно-измерительному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча.A useful modification of the claimed device is a complex in which two mutually perpendicular supply lines (A X B X and A Y B Y ) are placed in a horizontal plane with the formation of a symmetrical cross, each connected to the generator unit “in gap” in two symmetrical arms, and two mutually perpendicular receiving lines (M X N X and M Y N Y ) are placed in a horizontal plane with the formation of a symmetrical cross coaxially with the supply lines A X B X and A Y B Y , each connected to the receiving and measuring unit “in gap” in two symmetrical shoulder. This also applies to a complex in which two mutually perpendicular supply lines (A X B X and A Y B Y ) are placed in a horizontal plane from one point, each connected to the generator unit in one shoulder, and two mutually perpendicular receiving lines (M X N X and M Y N Y ) are placed in a horizontal plane from one point coaxially to the supply lines, each connected to the receiving and measuring unit in one shoulder. A complex is also useful in which one supply line (A X B X ) is placed in the horizontal plane along one line and connected to the generator unit “in gap” in two symmetrical arms, and one receiving line (M X N X ) is placed in the horizontal plane along one line coaxially with the supply line and connected to the receiving and measuring unit “into the gap” in two symmetrical arms.
Целесообразной модификацией является комплекс, в котором две взаимно перпендикулярные питающие линии (AXBX и AZBZ) размещены в вертикальной плоскости из одной точки, каждая подключена к генераторному блоку в одно плечо, одна из которых (AXBX) расположена горизонтально, а другая (AZBZ) - вертикально вниз, и две взаимно перпендикулярные приемные линии (MXNX и MZNZ) размещены в вертикальной плоскости из одной точки с питающими линиями, каждая подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо, одна из которых (MXNX) расположена горизонтально соосно питающей линии AXBX, а другая (MZNZ) - вертикально вниз.A suitable modification is a complex in which two mutually perpendicular supply lines (A X B X and A Z B Z ) are placed in a vertical plane from one point, each connected to the generator unit in one shoulder, one of which (A X B X ) is located horizontally and the other (A Z B Z ) vertically downward, and two mutually perpendicular receiving lines (M X N X and M Z N Z ) are placed in a vertical plane from one point with the supply lines, each connected to the receiving and measuring unit in one shoulder, one of which (M X N X ) is located horizontally o coaxially with the supply line A X B X , and the other (M Z N Z ) - vertically down.
Также полезен комплекс, в котором одна горизонтальная питающая линия (AXBX) подключена к генераторному блоку в одно плечо и одна горизонтальная приемная линия (MXNX) подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо и размещена из одной точки с питающей линией соосно ей.A complex is also useful in which one horizontal supply line (A X B X ) is connected to the generator unit in one shoulder and one horizontal reception line (M X N X ) is connected to the receiving and measuring unit in one shoulder and placed from one point with the supply line coaxial to her.
Также целесообразны для использования модификации комплекса, в АПК и ПМ которого использованы три или четыре фазометрических устройства определения глубины залегания НГЗ (ФМУ-Г) для осуществления заявленного способа, каждое из которых включает три входных фильтра для каждой из электрических (EX, EY, EZ) и магнитных (HX, HY, HZ) компонент НГЗ-отклика, сумматор, два масштабных усилителя (опорного и информационного входа), охваченных цепью мгновенной автоматической регулировки усиления (МАРУ), два цифровых фильтра, два формирователя импульсов, измеритель временных интервалов и фазометр.It is also advisable to use modifications of the complex, in the agricultural and industrial complex of which three or four phase-measuring devices for determining the depth of NGZ (FMU-G) are used to implement the claimed method, each of which includes three input filters for each of the electric ones (E X , E Y , E Z ) and magnetic (H X , H Y , H Z ) components of the NGD response, adder, two large-scale amplifiers (reference and information input) covered by an instant automatic gain control circuit (MARU), two digital filters, two pulse shapers , time meter and phase meter.
Это относится также к комплексу, в АПК и ПМ которого использованы три или четыре фазометрических устройства определения мощности НГЗ и соотношения нефть/свободный газ в НГЗ (ФМУ-М) для осуществления заявленного способа, каждое из которых включает в себя три канала измерения (канал X, канал Y и канал Z), по одному для каждой из электрических (EX, EY, EX) и магнитных (HX, HY, HZ) компонент НГЗ-отклика. При этом каждый из каналов включает в себя входной фильтр, масштабный усилитель, охваченный цепью МАРУ, два цифровых фильтра, умножитель частоты и фазометр.This also applies to the complex, in the AIC and PM of which three or four phase-measuring devices for determining the capacity of NGD and the oil / free gas ratio in the NGD (FMU-M) are used to implement the claimed method, each of which includes three measurement channels (channel X , channel Y and channel Z), one for each of the electrical (E X , E Y , E X ) and magnetic (H X , H Y , H Z ) components of the NGD response. Moreover, each of the channels includes an input filter, a large-scale amplifier covered by the MARU circuit, two digital filters, a frequency multiplier and a phase meter.
В кратком виде сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый способ представляет собой совокупность следующих операций:In summary, the essence of the invention lies in the fact that the proposed method is a combination of the following operations:
- создание электрического поля трехмерной пространственной конфигурации и стабильного амплитудно-фазового спектра для электрической поляризации НГЗ;- creation of an electric field of a three-dimensional spatial configuration and a stable amplitude-phase spectrum for the electric polarization of NGD;
- периодическое многочастотное сейсмическое воздействие трехмерной пространственной конфигурации со стабильными амплитудно-фазовыми спектрами для ориентированного перемещения поляризованных частиц нефтегазового флюида в капиллярах, микропорах и микротрещинах коллектора относительно его твердого скелета, и формирования в НГЗ и окружающей ее среде адекватного этому воздействию ЭМП (НГЗ-отклика);- periodic multi-frequency seismic action of a three-dimensional spatial configuration with stable amplitude-phase spectra for the oriented movement of polarized particles of oil and gas fluid in capillaries, micropores and microcracks of the reservoir relative to its solid skeleton, and the formation of an EMF adequate to this effect (NGS response) ;
- регистрация и измерение ФЧХ сформированного таким образом НГЗ-отклика, отображающего изменение основных ФЧХ спектра сейсмического воздействия, проходящего через слои НГЗ и претерпевающего изменение вследствие эффекта дисперсии фазовой скорости сейсмических волн в поглощающей нелинейно-упругой среде нефтегазового флюида;- registration and measurement of the phase response of the thus formed NGZ response, which displays the change in the main phase response spectrum of the seismic wave passing through the layers of the GBZ and undergoes a change due to the dispersion of the phase velocity of the seismic waves in an absorbing nonlinear elastic medium of an oil and gas fluid;
- принятие решения о наличии НГЗ в изучаемом геологическом разрезе при обнаружении аномальной (превышающей измеренное значение фона над участками без аномалий) разности фаз между разночастотными (1-й и 2÷7-й) гармониками НГЗ-отклика и принятыми за эталонные разночастотными (1-й и 2÷7-й) гармониками исходного сейсмического воздействия;- making a decision on the presence of NGD in the studied geological section when an abnormal (exceeding the measured value of the background over the areas without anomalies) phase difference between the different frequency (1st and 2nd ÷ 7th) harmonics of the NGZ response and accepted as reference different frequency (1- 7th and 2-7th) harmonics of the initial seismic impact;
- повторение вышеуказанных операций по профилям в пределах исследуемого географического района с целью формирования базы данных измеренных ФЧХ НГЗ-откликов для определения глубины залегания и мощности НГЗ;- repetition of the above operations on the profiles within the studied geographical area in order to form a database of measured phase response characteristics of NGZ responses to determine the depth and thickness of NGZ;
- повторение вышеуказанных операций по профилям в пределах исследуемого географического района с изменением частоты сейсмического воздействия в диапазоне 1-30 Гц шагом 1 Гц с целью формирования базы данных измеренных ФЧХ НГЗ-откликов для определения соотношения нефть/свободный газ в обнаруженной НГЗ;- repetition of the above operations on profiles within the studied geographical area with a change in the frequency of seismic effects in the range of 1-30 Hz in steps of 1 Hz in order to form a database of measured phase-response characteristics of the NGZ responses to determine the oil / free gas ratio in the detected NGZ;
- анализ и геолого-геофизическая интерпретация полученных данных, определение при этом характеристик и параметров слоев изучаемой НГЗ, на базе которых формируют 2D и 3D графические изображения карт, разрезов, 3D-моделей НГЗ, в случае необходимости повторение описанной совокупности операций.- analysis and geological and geophysical interpretation of the data obtained, the determination of the characteristics and parameters of the layers of the studied NGZ, on the basis of which 2D and 3D graphic images of maps, sections, 3D-models of NGZ are formed, if necessary, repeating the described set of operations.
Процедура обнаружения и измерения разности фаз между разночастотными (1-й и 2÷7-й) гармониками НГЗ-отклика и эталонными разночастотными (1-й и 2÷7-й) гармониками исходного сейсмического воздействия исключает неоднозначность интерпретации данных, уменьшает влияние помех естественного и искусственного происхождения, тем самым повышает вероятность и достоверность обнаружения НГЗ в изучаемом геологическом разрезе, точность описания изучаемой НГЗ.The procedure for detecting and measuring the phase difference between different frequencies (1st and 2nd ÷ 7th) harmonics of the NGD response and reference different frequencies (1st and 2nd ÷ 7th) harmonics of the initial seismic effect eliminates the ambiguity of data interpretation, reduces the influence of natural noise and artificial origin, thereby increasing the likelihood and reliability of the detection of gas cover in the studied geological section, the accuracy of the description of the studied gas cover.
При этом предлагаемые способ и устройство для его осуществления - поисково-разведочный комплекс (ПРК) - обеспечивают достижение технического результата: повышение эффективности поисков и вероятности достоверного обнаружения НГЗ, качественное детальное описание обнаруженных НГЗ, а также проведение мониторинга запасов в эксплуатируемых НГЗ.At the same time, the proposed method and device for its implementation, the prospecting and exploration complex (PRK), ensures the achievement of a technical result: increasing the efficiency of searches and the likelihood of reliable detection of NGZ, a qualitative detailed description of the discovered NGZ, as well as monitoring of reserves in the exploited NGZ.
Следует обратить внимание, что в заявке соблюден принцип единства изобретения, так как предложенные способ и система имеют одно и то же назначение, служат одной цели, неразрывно друг от друга обеспечивают достижение одного и того же технического результата, а также взаимосвязаны единым изобретательским замыслом, охарактеризованным формулой изобретения. При этом концепция правовой охраны основана на том, что неразрывность и взаимосвязанность предложенных объектов, а также допускаемая вариантность осуществления отдельных существенных признаков или их совокупностей предопределяют, в том числе нетрадиционный характер формулировок некоторых признаков. Например, конструктивные особенности предложенной системы отражены не только характеристикой входящих в него узлов и их конструктивных взаимосвязей, но и с помощью функциональных или конструктивных аналогов, однозначно характеризующих устройство, реализацией им необходимых функций.It should be noted that in the application the principle of the unity of the invention is observed, since the proposed method and system have the same purpose, serve the same purpose, are inextricably linked to achieve the same technical result, and are interconnected by a single inventive concept, characterized the claims. Moreover, the concept of legal protection is based on the fact that the continuity and interconnectedness of the proposed objects, as well as the permissible variation in the implementation of certain essential features or their combination, predetermine, including the unconventional nature of the wording of some features. For example, the design features of the proposed system are reflected not only by the characteristics of the nodes included in it and their structural relationships, but also with the help of functional or structural analogues that uniquely characterize the device, the implementation of the necessary functions.
При изложении сведений, подтверждающих возможность осуществления заявленного технического решения, целесообразно более детально описать практические примеры его реализации. При описании примеров нецелесообразно детально останавливаться на известных из опубликованных данных сведениях. Детально целесообразно остановиться только на отличительных существенных особенностях предложенного решения. Приведенные поясняющие конкретные примеры не являются единственно возможными и наглядно демонстрируют достижение приведенной совокупностью существенных признаков требуемого технического результата.When presenting information confirming the possibility of implementing the claimed technical solution, it is advisable to describe in more detail practical examples of its implementation. When describing the examples, it is not advisable to dwell in detail on the information known from the published data. It is advisable in detail to dwell only on the distinguishing essential features of the proposed solution. The explanatory examples given are not the only possible ones and clearly demonstrate the achievement by the given set of essential features of the required technical result.
В связи с неоднозначным толкованием многими специалистами терминов и понятий, используемых при описании изобретений из области геофизики и геологоразведки, целесообразно конкретно привести те их определения, которые использованы в формулировках существенных признаков и описании заявленных объектов:In connection with the ambiguous interpretation by many experts of the terms and concepts used in the description of inventions from the field of geophysics and exploration, it is advisable to specifically give those definitions that are used in the formulations of essential features and a description of the declared objects:
- Нефтегазовая залежь (НГЗ) - естественное локальное скопление нефти и газа в пустотном пространстве вмещающей породы-коллектора, обычно ограниченное сверху флюидоупором и подпираемое снизу слоем пластовой воды, целостная флюидодинамическая система, локализованная геологическая структура (http://www.mining-enc.ru/n/neftegazovaya-zalezh/).- Oil and gas reservoir (NGZ) - a natural local accumulation of oil and gas in the void space of the host reservoir rock, usually limited by a fluid support above and supported by a layer of formation water from below, an integrated fluid dynamic system, localized geological structure (http: //www.mining-enc. com / n / neftegazovaya-zalezh /).
- Порода-коллектор - горная порода, обладающие пустотным пространством, проницаемостью, в которой возможно перемещение жидкости и газа под действием силы тяжести и перепада пластового давления. Коллектор ограничивается флюидоупором (экраном, покрышкой) - горной породой, не содержащей пустот и каналов, либо содержащей пустоты и каналы столь незначительных размеров, что делает невозможным перемещение жидкости и газа.- The reservoir rock is a rock having a void space, permeability, in which the movement of liquid and gas under the influence of gravity and differential pressure is possible. The collector is limited by a fluid seal (screen, tire) - a rock that does not contain voids and channels, or contains voids and channels of such small sizes that makes it impossible to move liquid and gas.
- Слои НГЗ-содержащиеся в НГЗ разделенные между собой в силу присущих им физико-химических свойств, слои свободного газа, нефти, нефти с растворенным в ней газом на границе газонефтяного контакта, гидрофильного слоя нефти на границе водонефтяного контакта и минерализованной воды.- Layers of NGZ-contained in NGZ separated by virtue of their inherent physicochemical properties, layers of free gas, oil, oil with gas dissolved in it at the boundary of the gas-oil contact, the hydrophilic layer of oil at the border of the oil-water contact and mineralized water.
- Нефтегазовый флюид - газонефтяная система, характеризующаяся состоянием, объединяющим жидкую нефть и газ, поведение которой при деформации может быть описано законами механики жидкостей.- Oil and gas fluid is a gas-oil system characterized by a state combining liquid oil and gas, the behavior of which during deformation can be described by the laws of fluid mechanics.
- Геологический разрез - поперечный разрез верхних слоев земной коры, содержащий горные породы, разломы и прочие геологические структуры, лежащие под поверхностью Земли.- Geological section - a transverse section of the upper layers of the earth's crust, containing rocks, faults and other geological structures lying below the surface of the Earth.
- НГЗ-отклик - многочастотный электромагнитный сигнал-отклик от вторичного ЭМП, возникающего в НГЗ и окружающей ее среде.- NGZ response - a multi-frequency electromagnetic signal response from a secondary EMF arising in the NGZ and its environment.
- Поисково-разведочный комплекс (ПРК) - комплекс оборудования для проведения поисков и детального изучения НГЗ, включающий в себя аппаратно-программный комплекс, один или два подвижных модуля и комплект питающих (AB) и приемных (MN) линий с первичными преобразователями поля. В зависимости от условий проведения работ ПРК может быть размещен на автомобильных шасси (сухопутный вариант) или в модулях/контейнерах для размещения на судне (морской вариант).- Search and exploration complex (PRK) - a complex of equipment for conducting searches and a detailed study of NGZ, which includes a hardware-software complex, one or two movable modules and a set of supply (AB) and receiving (MN) lines with primary field converters. Depending on the conditions of the work, the PRK can be placed on automobile chassis (land option) or in modules / containers for placement on the ship (maritime option).
- Аппаратно-программный комплекс (АПК) - основной комплект оборудования и программных средств в составе ПРК.- Hardware-software complex (AIC) - the main set of hardware and software in the PRK.
- Подвижный модуль (ПМ) - вспомогательный комплект оборудования и программных средств в составе ПРК, размещенный на подвижной платформе (например - на автомобильном шасси или судне).- Mobile module (PM) - an auxiliary set of hardware and software as part of the PRK, located on a moving platform (for example, on a car chassis or a ship).
Способ заключается в обнаружении, регистрации, анализе и интерпретации геофизических данных, полученных в результате приема и обработки НГЗ-откликов, возникающих вследствие протекания в НГЗ физико-химических процессов, инициированных целевым комплексным воздействием на НГЗ поляризующих электрических полей и сейсмического воздействия.The method consists in detecting, recording, analyzing and interpreting geophysical data obtained as a result of the reception and processing of NGD responses arising from the occurrence of physicochemical processes in the NGD initiated by the target complex effect of polarizing electric fields and seismic effects on the NGD.
Возникновение НГЗ-отклика обусловлено эффектом электрокинетического преобразования электрически поляризованным нефтегазовым флюидом энергии сейсмического воздействия в электромагнитное поле вследствие возникновения электрического тока по причине ориентированного перемещения заряженных частиц нефтегазового флюида в капиллярах, микропорах и микротрещинах вмещающей породы-коллектора. При этом ФЧХ НГЗ-отклика однозначно отображают ФЧХ сейсмического воздействия, проходящего через слои НГЗ и претерпевающего изменение вследствие эффекта дисперсии фазовой скорости сейсмических волн в поглощающей нелинейно-упругой среде нефтегазового флюида, а их сравнение с эталонными ФЧХ исходного сейсмического воздействия позволяет практически достоверно обнаруживать НГЗ и определять ее характеристики и параметры, такие как:The emergence of the NGS response is due to the effect of the electrokinetic transformation of the energy of seismic action into an electromagnetic field by an electrically polarized oil and gas fluid due to the occurrence of an electric current due to the oriented movement of charged particles of the oil and gas fluid in the capillaries, micropores and microcracks of the host reservoir rock. In this case, the phase response characteristics of the NGZ response unambiguously reflect the phase response frequency of the seismic wave passing through the layers of the gas pressure zone and undergo a change due to the dispersion of the phase velocity of the seismic waves in the absorbing nonlinear elastic medium of the oil and gas fluid, and their comparison with the reference phase response of the initial seismic effect allows practically reliable detection of the gas density and determine its characteristics and parameters, such as:
- пространственное расположение НГЗ (контуры, глубина залегания);- spatial location of NGZ (contours, depth);
- усредненная эффективная толщина (мощность) НГЗ;- averaged effective thickness (power) of NGZ;
- соотношение свободный газ/нефть в НГЗ;- the ratio of free gas / oil in NGZ;
необходимые для последующего формирования 2D и 3D графических изображений карт, разрезов, 3D-моделей НГЗ.necessary for the subsequent formation of 2D and 3D graphic images of maps, sections, 3D-models of NGZ.
Способ отличается от известных тем, что:The method differs from the known in that:
- в качестве информационных данных рассматриваются ФЧХ НГЗ-отклика, возникающего при сейсмическом воздействии на предварительно электрически поляризованную НГЗ. Основным информационным параметром в способе является разность фаз между разночастотными гармониками НГЗ-отклика в сравнении с эталонной разностью фаз между разночастотными гармониками исходного сейсмического воздействия. При этом явление аномально высокой дисперсии фазовой скорости сейсмической волны, отображенное в ФЧХ НГЗ-отклика, наблюдается исключительно в слоях НГЗ и является практически достоверным индикатором присутствия НГЗ в изучаемом геологическом разрезе;- as information data, the phase response characteristics of the NGZ response arising from seismic action on a previously electrically polarized NGZ are considered. The main information parameter in the method is the phase difference between the different frequencies harmonics of the NGD response in comparison with the reference phase difference between the different frequencies harmonics of the initial seismic effect. In this case, the phenomenon of an abnormally high dispersion of the phase velocity of the seismic wave, reflected in the phase-response characteristic of the NGD response, is observed exclusively in the NGD layers and is an almost reliable indicator of the presence of the NGD in the studied geological section;
- сейсмическому и поляризующему электрическому воздействиям задаются специфические пространственно-временные и фазочастотные конфигурации, что достигается параметрами аппаратуры, генерирующей электрическое и сейсмическое воздействия, 2-3-мерной геометрией питающих линий AB и пространственным разнесением источников упругих колебаний (ИУК);- seismic and polarizing electrical influences are given specific spatial-temporal and phase-frequency configurations, which is achieved by the parameters of the equipment generating electrical and seismic effects, 2-3-dimensional geometry of the supply lines AB and the spatial separation of sources of elastic vibrations (IAA);
- появляется возможность проведения 3D-тензорных измерений, что обеспечивается путем создания 2-3-мерной конфигурации приемных линий MN в комплексе с пространственным разнесением трехкомпонентных приемников магнитного поля (магнитометров) по изучаемой площади.- it becomes possible to conduct 3D tensor measurements, which is ensured by creating a 2-3-dimensional configuration of the MN receiving lines in combination with the spatial separation of three-component magnetic field receivers (magnetometers) over the studied area.
Физико-химические основы МФЗ-способаPhysicochemical basis of the MFZ method
НГЗ представляет собой естественное скопление углеводородов (нефти и газа) в капиллярах, микропорах и микротрещинах вмещающей породы-коллектора, ограниченное сверху непроницаемой для нефтегазового флюида покрышкой и снизу - слоем минерализованной воды (ФИГ.1).NGZ is a natural accumulation of hydrocarbons (oil and gas) in the capillaries, micropores and microcracks of the host reservoir rock, limited by a top impermeable to oil and gas fluid and a layer of mineralized water from the bottom (FIG. 1).
При этом объем нефть/свободный газ, находящийся в НГЗ, обладает рядом уникальных свойств:At the same time, the volume of oil / free gas located in the NGZ has a number of unique properties:
- значительно большей сжимаемостью, чем скелет вмещающего его коллектора, осадочные породы и вода;- significantly greater compressibility than the skeleton of the reservoir containing it, sedimentary rocks and water;
- способностью перемещаться в капиллярах коллектора;- the ability to move in the capillaries of the collector;
- способностью поляризоваться под действием электрических полей;- the ability to polarize under the influence of electric fields;
- способностью электрокинетического преобразования механической энергии сейсмического воздействия в электрический сигнал.- the ability of electrokinetic conversion of mechanical energy of seismic effects into an electrical signal.
Вследствие этого в НГЗ наблюдается хорошо выраженная дисперсия фазовой скорости сейсмических волн, практически отсутствующая при их прохождении через обычные осадочные породы.As a result of this, a well-defined dispersion of the phase velocity of seismic waves is observed in the NGZ, which is practically absent when they pass through ordinary sedimentary rocks.
Вышеперечисленные свойства придают НГЗ в целом уникальные особенности, явно выделяющие наличие нефтегазового флюида в изучаемом геологическом разрезе, являющиеся практически однозначным индикатором его присутствия и целесообразны для использования при проведении поисково-разведочных работ на нефть и газ.The properties listed above give the NGZ generally unique features that clearly distinguish the presence of oil and gas fluid in the studied geological section, which are an almost unambiguous indicator of its presence and are suitable for use in oil and gas exploration.
НГЗ, не потревоженная технологическими операциями, может быть представлена в виде идеализированной структуры (ФИГ.2), в которой выделяется пять, не четко разграниченных, но значительно различающихся по своим физико-химическим свойствам зон:NGZ, not disturbed by technological operations, can be represented in the form of an idealized structure (FIG. 2), in which there are five, not clearly delineated, but significantly different in their physicochemical properties of the zones:
- зона свободного газа;- free gas zone;
- зона нефти с большим содержанием растворенного в ней газа;- an oil zone with a high content of gas dissolved in it;
- зона нефти (с минимальным содержанием газа);- oil zone (with a minimum gas content);
- зона нефти гидрофобная (с небольшим содержанием воды) - вода располагается преимущественно вдоль стенок капилляров коллектора, смачивая их поверхность;- hydrophobic oil zone (with a small water content) - water is located mainly along the walls of the capillaries of the reservoir, wetting their surface;
- зона минерализованной воды.- zone of mineralized water.
Каждая из этих зон обладает своими, существенно различающимися физическими, химико-физическими и электрофизическими свойствами и по-разному реагирует на внешние воздействия в виде искусственно возбуждаемых электрических полей и сейсмического воздействия.Each of these zones has its own, significantly different physical, chemical-physical and electrophysical properties and reacts differently to external influences in the form of artificially excited electric fields and seismic effects.
По своим электрофизическим свойствам НГЗ может быть представлена в виде электрического конденсатора, верхней обкладкой которого является хорошо электропроводящая покрышка, а нижней - слой минерализованной воды (ФИГ.3).According to its electrophysical properties, NGZ can be represented in the form of an electric capacitor, the top of which is a well-conductive tire, and the bottom is a layer of mineralized water (FIG. 3).
Между этими обкладками находится диэлектрик - нефтегазовый флюид (зоны 1-3), способный электрически поляризоваться, накапливая тем самым электрическую энергию.Between these plates is a dielectric - oil and gas fluid (zones 1-3), capable of electrically polarizing, thereby accumulating electrical energy.
Зона 4 является по своей сути электрохимическим псевдодиэлектриком, способным накапливать электрическую энергию путем разделения и перемещения зарядов в двойных электрических слоях вдоль стенок капилляров коллектора.
Таким образом, НГЗ является своеобразным накопителем электрической энергии и может накопить ее тем больше, чем больше напряженность поляризующего электрического поля между покрышкой пласта и зоной минерализованной воды и чем больше объем нефтегазового флюида находится в зоне воздействия поляризующего электрического поля.Thus, NGZ is a kind of accumulator of electric energy and can accumulate it the more, the greater the intensity of the polarizing electric field between the layer of the reservoir and the zone of mineralized water and the more the volume of oil and gas fluid is in the zone of influence of the polarizing electric field.
Если такой своеобразный конденсатор зарядить мощным поляризующим электрическим полем, а затем сейсмическим воздействием вызвать ориентированное перемещение электрически поляризованных частиц нефтегазового флюида в капиллярах, микропорах и микротрещинах вмещающей породы-коллектора, то произойдет генерация электрического тока в НГЗ и возбуждение вторичного ЭМП в окружающей НГЗ среде, мгновенно регистрируемого на дневной поверхности в виде НГЗ-отклика.If such a peculiar capacitor is charged with a powerful polarizing electric field, and then with a seismic action, cause an oriented movement of electrically polarized particles of oil and gas fluid in the capillaries, micropores and microcracks of the host reservoir rock, then an electric current will be generated in the NGZ and the secondary EMF will be excited in the surrounding NGZ medium, instantly recorded on the surface in the form of an NGS response.
ФЧХ низкочастотного (1-30 Гц) сейсмического воздействия при прохождении через осадочные породы практически не претерпевают изменений. При достижении сейсмически волной НГЗ и прохождении ее через слои НГЗ наблюдается явно выраженная дисперсия ее фазовой скорости. При условии предварительной поляризации НГЗ электрическим полем изменения ФЧХ сейсмического воздействия мгновенно отражаются в ФЧХ НГЗ-отклика.The phase-frequency characteristics of the low-frequency (1-30 Hz) seismic effects when passing through sedimentary rocks practically do not undergo changes. When the seismic wave reaches the NGD and passes through the NGZ layers, a pronounced dispersion of its phase velocity is observed. Under the condition of preliminary polarization of the NGD by an electric field, changes in the phase response of the seismic effect are instantly reflected in the phase response of the NGZ response.
Величины фазовых сдвигов между спектральными составляющими исходного сейсмического воздействия и НГЗ-отклика, а также величины временных сдвигов между передними фронтами исходного сейсмического воздействия и НГЗ-отклика при известной скорости распространения сейсмической волны в осадочных породах в изучаемом геологическом разрезе позволяют определить расстояние, пройденное сейсмической волной до начала изменения ее ФЧХ.The magnitude of the phase shifts between the spectral components of the initial seismic stimulus and the NGZ response, as well as the magnitude of the temporal shifts between the leading edges of the initial seismic impact and the NGZ response at a known propagation velocity of the seismic wave in sedimentary rocks in the studied geological section, allow us to determine the distance traveled by the seismic wave to the beginning of the change in its phase response.
На этих свойствах основан принцип обнаружения НГЗ и определения глубины залегания НГЗ в МФЗ-способе.The principle of detecting NGD and determining the depth of occurrence of NGD in the MFZ method is based on these properties.
Сейсмическое воздействие частотой 1-5 Гц вызывает самые значительные перемещения всех частиц нефтегазового флюида в капиллярах вмещающей породы-коллектора. При этом в частотном диапазоне 1-50 Гц при 3-кратном изменении частоты дисперсия фазовой скорости сейсмической волны может доходить до 10%. Чем больше мощность НГЗ и чем больше в ней свободного и растворенного в нефти газа, тем больше изменяются ФЧХ сейсмической волны, проходящей через слои НГЗ и тем больше различаются ФЧХ НГЗ-отклика и эталонные ФЧХ исходного сейсмического воздействия. По прохождении сейсмической волной всех слоев НГЗ и ее дальнейшем распространении вглубь осадочных пород НГЗ-отклик не наблюдается.Seismic action with a frequency of 1-5 Hz causes the most significant displacements of all particles of oil and gas fluid in the capillaries of the host reservoir rock. Moreover, in the frequency range of 1–50 Hz with a 3-fold change in frequency, the dispersion of the phase velocity of the seismic wave can reach 10%. The greater the power of the NGZ and the more free gas dissolved in the oil in it, the more the phase response of the seismic wave passing through the layers of the gas density changes and the more the phase response of the NGZ response and the reference phase response of the initial seismic effect are different. When the seismic wave passes through all the layers of the NGZ and its further propagation deep into the sedimentary rocks, the NGZ response is not observed.
На этих свойствах основан принцип определения мощности НГЗ в МФЗ-способе.The principle of determining the capacity of NGDs in the MPF method is based on these properties.
Нефтяные и газовые частицы флюида существенно отличаются в размерах и поэтому имеют разную инерционность. С повышением частоты сейсмического воздействия в первую очередь уменьшается амплитуда перемещения самых больших и самых инерционных (нефтяных) частиц нефтегазового флюида, поэтому из процесса образования НГЗ-отклика последовательно исключается перемещение поляризованных частиц в зоне нефти, а затем в зоне нефти с растворенным газом. По достижении частотой сейсмического воздействия значения 15-20 Гц перемещение самых инерционных (нефтяных) частиц флюида прекращается, в процессе образования НГЗ-отклика участвуют только малоинерционные (газовые) частицы флюида и величина фазового сдвига между гармониками НГЗ-отклика на этих частотах имеет прямую зависимость от объема свободного газа в НГЗ.Oil and gas fluid particles are significantly different in size and therefore have different inertia. With an increase in the frequency of seismic impact, the amplitude of movement of the largest and most inertial (oil) particles of oil and gas fluid decreases, therefore, the movement of polarized particles in the oil zone and then in the zone of oil with dissolved gas is sequentially excluded from the formation of the NGD response. When the seismic frequency reaches a value of 15-20 Hz, the movement of the most inertial (oil) particles of the fluid stops, only the low-inertia (gas) particles of the fluid participate in the formation of the NGS response, and the phase shift between harmonics of the NGS response at these frequencies is directly dependent on volume of free gas in NGZ.
На этих свойствах основан принцип определения соотношения в НГЗ нефть/свободный газ в МФЗ-способе.Based on these properties, the principle of determining the ratio in oil-free gas / oil free gas in the MPZ method is based.
В реальных природных условиях капилляры, микротрещины и микропоры породы-коллектора не являются строго вертикально-ориентированными, а в результате подвижек земной коры могут быть ориентированы произвольно (ФИГ.4) - в пределах до 50-60 градусов от вертикали в любую сторону.In real environmental conditions, capillaries, microcracks and micropores of the reservoir rock are not strictly vertically oriented, and as a result of movements of the earth's crust they can be arbitrarily oriented (FIG. 4) - up to 50-60 degrees from the vertical in any direction.
Поэтому поляризующее электрическое поле необходимо формировать трехкомпонентным, с возможностью регулировки его пространственной конфигурации и изменения электрических моментов (произведение длины питающей линии на силу тока в ней) каждой питающей линии AB. Для этого при реализации способа используется трехмерная конфигурация электрического поля за счет применения трех взаимно перпендикулярных питающих линий, две из которых развертываются в горизонтальной плоскости, образуя крест, а третья развертывается вертикально вниз из места пересечения двух горизонтальных.Therefore, it is necessary to form a polarizing electric field in three components, with the possibility of adjusting its spatial configuration and changing electric moments (product of the length of the supply line by the current in it) of each supply line AB. For this, when implementing the method, a three-dimensional configuration of the electric field is used due to the use of three mutually perpendicular supply lines, two of which are deployed in the horizontal plane, forming a cross, and the third is deployed vertically down from the intersection of two horizontal.
Сейсмическое воздействие производит перемещение частиц нефтегазового флюида по капиллярам, микротрещинам и между отдельными микропорами коллектора в направлении, совпадающем с направлениями сейсмического воздействия, распространяющегося с дневной поверхности от ИУК в направлении НГЗ. Поэтому сейсмическое воздействие также должно иметь трехмерную конфигурацию. Для этого при реализации способа используется несколько (два или три) пространственно-разнесенных ИУК, работающих когерентно.Seismic action moves particles of oil and gas fluid through capillaries, microcracks and between individual micropores of the collector in the direction coinciding with the directions of seismic action propagating from the day surface from IAA in the direction of the NGZ. Therefore, the seismic effect must also have a three-dimensional configuration. To do this, when implementing the method, several (two or three) spatially separated IAAs working coherently are used.
Эти условия определяют конфигурацию питающих линий и сейсмического воздействия при конкретных вариантах реализации способа.These conditions determine the configuration of the supply lines and seismic effects in specific embodiments of the method.
Используемые в МФЗ-способе физические поля подразделяются на воздействующие и информационные (ФИГ.5):Used in the MFZ-method, the physical fields are divided into acting and information (FIG.5):
1. Генерируемое поляризующее электрическое поле является воздействующим физическим полем. Под его воздействием частицы нефтегазового флюида способны электрически поляризоваться и, таким образом, НГЗ может осуществлять накопление электрической энергии в виде электрических зарядов.1. The generated polarizing electric field is an acting physical field. Under its influence, the particles of oil and gas fluid are able to polarize electrically and, thus, NGZ can carry out the accumulation of electrical energy in the form of electric charges.
2. Генерируемое сейсмическое воздействие также является воздействующим физическим полем, поскольку, проходя через слои НГЗ, вызывает ориентированное перемещение предварительно электрически поляризованных частиц нефтегазового флюида в капиллярах, микропорах и микротрещинах вмещающей породы-коллектора, вследствие чего происходит генерация электрического тока в НГЗ и возбуждение вторичного ЭМП в окружающей НГЗ среде.2. The generated seismic effect is also an affecting physical field, because, passing through the layers of NGZ, it causes the oriented movement of pre-electrically polarized particles of oil and gas fluid in the capillaries, micropores and microcracks of the host reservoir rock, as a result of which electric current is generated in the NGZ and secondary EMF is excited in the environment of NGZ.
3. Вторичное ЭМП является информационным физическим полем, поскольку ФЧХ НГЗ-отклика однозначно отображают изменение ФЧХ сейсмического воздействия, проходящего через слои НГЗ.3. The secondary EMF is an informational physical field, since the phase response of the NGZ response unambiguously reflects the change in the phase response of the seismic effect passing through the layers of the NGZ.
Для решения поставленных поисково-разведочных задач по МФЗ-способу используются различные ПРК, различающиеся геометрией питающих AB и приемных MN линий и расположением ИУК, для максимально эффективного использования описанных выше воздействующих и информационных физических полей.To solve the set prospecting and exploration tasks by the MFZ method, various PRK are used, which differ in the geometry of the supply AB and receiving MN lines and the location of the IAA, for the most efficient use of the above-described acting and information physical fields.
В соответствии с вышеизложенным достижение указанного технического результата обеспечивается в заявленном способе путем выполнения основных операций - электрической поляризации НГЗ, сейсмическом воздействии па НГЗ, регистрации компонент НГЗ-откликов и обработки полученных данных, выполняемых в четыре этапа - подготовки, поисков, детальной разведки и описания, функциональная схема которых наглядно отражена на ФИГ.6.In accordance with the foregoing, the achievement of the indicated technical result is ensured in the claimed method by performing the basic operations - electrical polarization of the NGD, seismic action on the NGD, registration of the components of the NGD responses and processing of the data obtained in four stages - preparation, searches, detailed exploration and description, the functional diagram of which is clearly reflected in FIG.6.
Поясним этапы ФИГ.6 на следующем примере:Let us explain the steps of FIG.6 in the following example:
1-й Этап - Подготовка.Stage 1 - Preparation.
1.1. Занятие исходной позиции.1.1. Occupation of the starting position.
1.2. Развертывание ПРК.1.2. Deployment of PPH.
В завершение 1-го Этапа необходимо осуществить координатную привязку ПРК в заданном географическом районе. Точки привязки фиксируют места размещения АПК и ПМ, геометрию и ориентацию питающих и приемных линий. Данные координатной привязки необходимы при формировании сетки профилей для оконтуривания обнаруженной НГЗ.At the end of the 1st Stage, it is necessary to coordinate the PRK in a given geographical area. The anchor points fix the location of the AIC and PM, the geometry and orientation of the supply and receiving lines. Coordinate data are necessary when forming a profile grid for contouring the detected NGD.
2-й Этап - Поиски.2nd Stage - Searches.
2.1. Электрическая поляризация - создание электрического поля трехмерной пространственной конфигурации со стабильными амплитудно-фазовыми спектрами в исследуемом геологическом разрезе для электрической поляризации НГЗ.2.1. Electric polarization - creation of an electric field of a three-dimensional spatial configuration with stable amplitude-phase spectra in the studied geological section for the electric polarization of the gas condensate separation.
Поляризующее электрическое поле 3D-конфигурации создается тремя взаимно перпендикулярными питающими линиями AB, две из которых (AXBX и AYBY) развертываются в горизонтальной плоскости, образуя симметричный крест, каждая подключена к генераторному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча по одной линии, а третья (AZBZ) подключена к генераторному блоку в одно плечо и размещена вертикально вниз из места пересечения двух горизонтальных (ФИГ.7).A 3D polarizing electric field is created by three mutually perpendicular AB supply lines, two of which (A X B X and A Y B Y ) are deployed in a horizontal plane, forming a symmetrical cross, each connected to the generator unit “in gap” into two symmetrical arms in one line, and the third (A Z B Z ) is connected to the generator unit in one shoulder and placed vertically down from the intersection of two horizontal (FIG.7).
2.2. Сейсмическое воздействие - периодическое многочастотное сейсмическое воздействие трехмерной пространственной конфигурации со стабильными амплитудно-фазовыми спектрами в изучаемом геологическом разрезе.2.2. Seismic impact is a periodic multi-frequency seismic effect of a three-dimensional spatial configuration with stable amplitude-phase spectra in the studied geological section.
Сейсмическое воздействие 3D-конфигурации создается за счет применения нескольких (двух или трех) пространственно-разнесенных ИУК, работающих когерентно. Основной ИУК расположен стационарно в месте пересечения питающих AB и приемных MN линий, дополнительные ИУК размещены на ПМ.The seismic effect of the 3D configuration is created through the use of several (two or three) spatially separated IAAs working coherently. The main IAA is located stationary at the intersection of the supply AB and receiving MN lines, additional IAA are located at the PM.
2.3. Прием и регистрация данных.2.3. Reception and registration of data.
Прием и регистрация на дневной поверхности электрических (Е) и магнитных (Н) компонент НГЗ-отклика, отображающих изменение ФЧХ сейсмической волны, проходящей через слои НГЗ.Reception and registration on the surface of the electrical (E) and magnetic (H) components of the NGZ response, reflecting the change in the phase response of the seismic wave passing through the layers of the NGZ.
Прием и регистрация электрических (EX, EY, EZ) компонент НГЗ-отклика осуществляется приемниками электрических компонент числом от 3-х до 24-х для каждого плеча каждой из приемных линий (ФИГ.8-11).The reception and registration of electrical (E X , E Y , E Z ) components of the NG Z- response is carried out by receivers of electrical components from 3 to 24 for each arm of each of the receiving lines (FIGS. 8-11).
Для этого организуются три взаимно перпендикулярные приемные линии MN, две из которых (MXNX и MYNY) размещены в горизонтальной плоскости, образуя симметричный крест соосно питающим линиям AXBX и AYBY, каждая подключена к приемно-измерительному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча, а третья (MZNZ) подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо и размещена вертикально вниз соосно питающей линии AZBZ из места пересечения двух горизонтальных (ФИГ.7).For this, three mutually perpendicular receiving lines MN are arranged, two of which (M X N X and M Y N Y ) are placed in the horizontal plane, forming a symmetrical cross coaxially with the supply lines A X B X and A Y B Y , each connected to the receiving measuring unit “into the gap” in two symmetrical arms, and the third (M Z N Z ) is connected to the receiving and measuring unit in one arm and placed vertically downward coaxially with the supply line A Z B Z from the intersection of two horizontal lines (FIG. 7).
Прием и регистрация магнитных (HZ, HY, HZ) компонент НГЗ-отклика осуществляется с помощью нескольких (двух или трех) трехкомпонентных магнитометров. Основной магнитометр располагается стационарно в месте пересечения питающих и приемных линий, дополнительные магнитометры размещается на ПМ. Для устранения помех, вызываемых вибрациями, магнитометры размещаются на платформах, стабилизированных гироскопами.Reception and registration of magnetic (H Z , H Y , H Z ) components of the NGD response is carried out using several (two or three) three-component magnetometers. The main magnetometer is stationary at the intersection of the supply and receiving lines, additional magnetometers are located on the PM. To eliminate the interference caused by vibrations, magnetometers are placed on platforms stabilized by gyroscopes.
2.4. Обнаружение НГЗ.2.4. NGZ detection.
Регистрация наличия НГЗ в изучаемом геологическом разрезе происходит при обнаружении аномальной (превышающей измеренное значение фона над участками без аномалий) разности фаз между разночастотными (например, 1-й и 3-й) гармониками НГЗ-отклика и принятыми за эталонные разночастотными (например, 1-й и 3-й) гармониками исходного сейсмического воздействия.The presence of NGS in the studied geological section is detected when an abnormal (exceeding the measured value of the background over areas without anomalies) phase difference is detected between the different frequencies (for example, the 1st and 3rd) harmonics of the NGS response and those taken for reference different frequencies (for example, 1- 1st and 3rd) harmonics of the initial seismic impact.
3-й Этап - Детальная разведка.Stage 3 - Detailed Intelligence.
3.1. Перемещение ПМ по профилям.3.1. Move PM on profiles.
ПМ перемещаются по заданным профилям исследований с целью осуществления вспомогательного сейсмического воздействия для обеспечения возможности создания 3D-конфигурации сейсмического воздействия.PM move along the specified research profiles in order to implement auxiliary seismic effects to enable the creation of a 3D configuration of seismic effects.
3.2. Электрическая поляризация - по п.2.1.3.2. Electric polarization according to clause 2.1.
3.3. Сейсмическое воздействие - по п.2.2.3.3. Seismic impact - according to paragraph 2.2.
На 3-м Этапе сейсмическое воздействие осуществляется как на частоте 1 Гц, так и при последовательном изменении частоты сейсмического воздействия в рабочем диапазоне частот 1-30 Гц шагом 1 Гц.At the 3rd Stage, seismic action is carried out both at a frequency of 1 Hz, and with a sequential change in the frequency of seismic action in the operating frequency range of 1-30 Hz in steps of 1 Hz.
3.4. Прием и регистрация данных - по п.2.3.3.4. Reception and registration of data - according to clause 2.3.
3.5. Накопление массива данных.3.5. Accumulation of an array of data.
Накопление массива данных о величинах фазовых сдвигов между 1-й гармоникой исходного сейсмического воздействия и 1-й гармоникой НГЗ-отклика и величинах фазовых сдвигов между, например, 1-й и 3-й гармониками исходного сейсмического воздействия и 1-й и 3-й гармоникой НГЗ-отклика по всей исследуемой площади в рабочем диапазоне частот сейсмического воздействия.Accumulation of an array of data on the values of phase shifts between the 1st harmonic of the initial seismic impact and the 1st harmonic of the NGD response and the values of phase shifts between, for example, the 1st and 3rd harmonics of the initial seismic effect and the 1st and 3rd harmonic of the NGD response over the entire investigated area in the operating frequency range of seismic effects.
4-й Этап - Описание.4th Stage - Description.
4.1. Интерпретация данных.4.1. Interpretation of data.
Интерпретация накопленного массива данных по п.3.5. с целью определения параметров обнаруженной НГЗ.Interpretation of the accumulated data array according to clause 3.5. in order to determine the parameters of the detected NGZ.
4.2. Определение глубины залегания НГЗ.4.2. Determination of the depth of NGZ.
Осуществляется измерением и интерпретацией данных о величинах фазовых сдвигов Δφh между 1-й гармоникой исходного сейсмического воздействия и 1-й гармоникой НГЗ-отклика при известной скорости распространения сейсмической волны в осадочных породах в изучаемом геологическом разрезе.It is carried out by measuring and interpreting data on the values of phase shifts Δφ h between the 1st harmonic of the initial seismic effect and the 1st harmonic of the NGD response at a known propagation velocity of the seismic wave in sedimentary rocks in the studied geological section.
Определение глубины залегания НГЗ осуществляется по E- и Н-компонентам НГЗ-отклика с помощью идентичных фазометрических устройств определения глубины залегания (ФМУ-Г), по одному для каждой из компонент. При этом Е-компоненты НГЗ-отклика поступают на вход ФМУ-Г с приемных линий MN, а Н-компоненты НГЗ-отклика поступают на вход ФМУ-Г с трехкомпонентного магнитометра (ФИГ.12-13).Determination of the depth of the NGZ is carried out by the E- and H-components of the NGZ response using identical phase-measuring devices for determining the depth of occurrence (FMU-G), one for each of the components. In this case, the E-components of the NGZ response are fed to the input of the FMU-G from the receiving lines MN, and the H-components of the NGS response are fed to the input of the FMU-G from the three-component magnetometer (FIG. 12-13).
На первый (опорный) вход ФМУ-Г подается напряжение с сейсмоприемника (СП), расположенного вблизи основного ИУК, которое через входной фильтр с полосой пропускания 0,5-30 Гц поступает на масштабный усилитель, охваченный цепью мгновенной автоматической регулировки усиления (МАРУ), выходное напряжение которого нормируется и поддерживается равным 1,0±0,05 В, после чего поступает на программно-перестраиваемый цифровой фильтр, который выделяет напряжение с частотой 1-й гармоники и подает его на опорный вход цифрового фазометра.At the first (reference) input of the FMU-G, voltage is supplied from the seismic receiver (SP) located near the main IAA, which, through the input filter with a passband of 0.5-30 Hz, is fed to a large-scale amplifier covered by an instantaneous automatic gain control (MARU) circuit, the output voltage of which is normalized and maintained equal to 1.0 ± 0.05 V, after which it is supplied to a software-tunable digital filter that selects voltage with a frequency of the 1st harmonic and supplies it to the reference input of a digital phase meter.
На второй (информационный) вход ФМУ-Г подается напряжение с частотой 1-й гармоники НГЗ-отклика, которое получается путем суммирования всех компонент НГЗ-отклика после предварительной фильтрации с помощью входного фильтра, нормирования на уровне 1,0±0,05 В и окончательной узкополосной фильтрации с помощью программно-перестраиваемого цифрового фильтра. Измеренный таким образом фазовый сдвиг Δφh строго пропорционален времени прохождения сейсмической волны от ИУК до НГЗ плюс время прохождения сейсмической волны через слои НГЗ.At the second (informational) input of the FMU-G, a voltage with a frequency of the 1st harmonic of the NGZ response is applied, which is obtained by summing all the components of the NGZ response after preliminary filtering using an input filter, normalizing at 1.0 ± 0.05 V and final narrow-band filtering using a software-tunable digital filter. The phase shift Δφ h measured in this way is strictly proportional to the time of passage of the seismic wave from the IAA to the NGZ plus the time of the passage of the seismic wave through the NGZ layers.
Для определения глубины залегания НГЗ необходимо знание фазовой скорости сейсмической волны в осадочных породах верхней части геологического разреза и усредненной мощности НГЗ, которая при последующей обработке должна быть вычтена из полученной суммарной глубины.To determine the depth of the NGZ, it is necessary to know the phase velocity of the seismic wave in the sedimentary rocks of the upper part of the geological section and the average thickness of the NGZ, which should be subtracted from the resulting total depth during subsequent processing.
При этом необходимо убедиться в отсутствии аномального эффекта дисперсии фазовой скорости сейсмической волны в осадочных породах над НГЗ. Для этого проводится дополнительное измерение глубины залегания НГЗ на частоте, например, 3-й гармоники и полученные результаты усредняются.In this case, it is necessary to verify the absence of an anomalous effect of the dispersion of the phase velocity of the seismic wave in sedimentary rocks over the NGZ. For this, an additional measurement of the depth of the NGD at a frequency, for example, of the 3rd harmonic, is carried out and the results are averaged.
Следует учитывать, что фазометры измеряют фазовые сдвиги в пределах 0-360 градусов. Поэтому если фазовый сдвиг составляет, например, 363 градуса, фазометр выдаст показание в 3 градуса. Это может наблюдаться при глубине залегания НГЗ большей, чем длина волны 1-й гармоники сейсмического воздействия. Например, при глубине залегания пласта 4625 м и усредненной скорости сейсмической волны в 2200 м/с: 2200×2=4400 м+225 м, т.е. 360×2=720+45 градусов, показания фазометра будут равны 45 градусам и соответствовать кажущейся глубине примерно 225 м.Keep in mind that phase meters measure phase shifts in the range of 0-360 degrees. Therefore, if the phase shift is, for example, 363 degrees, the phase meter will give a reading of 3 degrees. This can be observed when the depth of the NGZ is greater than the wavelength of the 1st harmonic of the seismic impact. For example, with a depth of 4625 m and an average velocity of the seismic wave of 2200 m / s: 2200 × 2 = 4400 m + 225 m, i.e. 360 × 2 = 720 + 45 degrees, the phase meter readings will be equal to 45 degrees and correspond to an apparent depth of approximately 225 m.
Поэтому в используемых в МФЗ-методе ФМУ-Г, работающих по принципу измерения временных интервалов, предусмотрен выходной сигнал (N360°), отображающий полное количество циклов сдвига фазы на 360 градусов, что позволяет исключить неоднозначность определения фазового сдвига Δφh.Therefore, in the FMU-G method used in the MFZ method, working on the principle of measuring time intervals, an output signal (N360 °) is displayed, which displays the total number of phase shift cycles by 360 degrees, which eliminates the ambiguity in determining the phase shift Δφ h .
4.3. Определение мощности НГЗ.4.3. Determination of NGZ power.
Осуществляется измерением и интерпретацией данных о величинах фазовых сдвигов Δφ между, например, 1-й и 3-й гармониками исходного сейсмического воздействия и 1-й и 3-й гармоникой НГЗ-отклика, возникающих вследствие дисперсии фазовой скорости сейсмической волны при ее прохождении через пласты НГЗ.It is carried out by measuring and interpreting data on the values of phase shifts Δφ between, for example, the 1st and 3rd harmonics of the initial seismic effect and the 1st and 3rd harmonics of the NGD response, arising due to the dispersion of the phase velocity of the seismic wave as it passes through the layers NGZ.
Определение мощности НГЗ осуществляется по Е- и Н-компонентам НГЗ-отклика с помощью идентичных фазометрических устройств определения мощности (ФМУ-М), по одному для каждой из компонент. При этом Е-компоненты НГЗ-отклика поступают на вход ФМУ-М с приемных линий MN, а Н-компоненты НГЗ-отклика поступают на вход ФМУ-М с трехкомпонентного магнитометра (ФИГ.14-15).Determination of the power of the NGD is carried out by the E- and H-components of the NGD response using identical phase-measuring devices for determining power (FMU-M), one for each of the components. In this case, the E-components of the NGZ response are fed to the input of the FMU-M from the receiving lines MN, and the H-components of the NGS response are fed to the input of the FMU-M from a three-component magnetometer (FIG. 14-15).
ФМУ-М выполнено по аналого-цифровой схеме: на входе устанавливается активный фильтр с полосой пропускания 0,5-30 Гц, после которого включен регулируемый масштабный усилитель, охваченный цифровой цепью МАРУ, поддерживающей амплитуду выходного сигнала на уровне 1,0±0,05 В при изменении уровня входного сигнала в пределах 1 мкВ -1 мВ. Затем этот нормированный по амплитуде сигнал поступает на входы узкополосных программно-перестраиваемых цифровых фильтров, настраиваемых, соответственно, на 1-ю и 3-ю гармоники НГЗ-отклика. К выходу цифрового фильтра, настроенного на 1-ю гармонику НГЗ-отклика, подключен аналого-цифровой умножитель частоты в три раза. Поэтому на входы цифрового фазометра поступают напряжения с одинаковой частотой, равной частоте 3-й гармоники НГЗ-отклика, вследствие чего на выходном индикаторе фазометра появляется отсчет фазового сдвига Δφ между 1-й и 3-й гармониками НГЗ-отклика.FMU-M is made according to an analog-to-digital scheme: an active filter with a passband of 0.5-30 Hz is installed at the input, after which an adjustable scale amplifier is turned on, covered by a digital MARU circuit, which supports the output signal amplitude at 1.0 ± 0.05 In when changing the level of the input signal within 1 μV -1 mV. Then this amplitude-normalized signal is fed to the inputs of narrow-band tunable software filters, tuned, respectively, to the 1st and 3rd harmonics of the NGD response. Three times the analog-to-digital frequency multiplier is connected to the output of a digital filter tuned to the 1st harmonic of the NGD response. Therefore, voltages with the same frequency equal to the frequency of the 3rd harmonic of the NGZ response are supplied to the inputs of the digital phase meter, as a result of which the phase shift count Δφ between the 1st and 3rd harmonics of the NGZ response appears on the phasemeter output indicator.
В каждом из ФМУ-М организовано по три канала (канал X, канал Y и канал Z) для измерения фазового сдвига Δφ для каждой из электрических (EX, EY и EZ) и магнитных (HX, HY и HZ) компонент НГЗ-отклика ΔφX, ΔφY, ΔφZ), а полученный результат усредняется путем вычисления среднеквадратичного значения как корень квадратный из суммы квадратов всех шести показаний.In each of the FMU-M, three channels are organized (channel X, channel Y and channel Z) for measuring the phase shift Δφ for each of the electric (E X , E Y and E Z ) and magnetic (H X , H Y and H Z ) the component of the NGD response Δφ X , Δφ Y , Δφ Z ), and the result is averaged by calculating the root mean square value as the square root of the sum of the squares of all six readings.
Величина этого усредненного фазового сдвига программно пересчитывается в усредненную мощность НГЗ, с учетом знания фазовой скорости для частоты 1-й гармоники.The value of this averaged phase shift is programmatically recalculated into the averaged power of the NGD, taking into account the knowledge of the phase velocity for the frequency of the 1st harmonic.
4.4. Определение соотношения нефть/свободный газ в НГЗ.4.4. Determination of oil / free gas ratio in NGZ.
Осуществляется измерением и интерпретацией данных о величинах фазовых сдвигов Δφ между, например, 1-й и 3-й гармониками исходного сейсмического воздействия и 1-й и 3-й гармоникой НГЗ-отклика, возникающих вследствие дисперсии фазовой скорости сейсмической волны при ее распространении через слои НГЗ, при последовательном изменении частоты сейсмического воздействия в диапазоне частот 1-30 Гц шагом 1 Гц.It is carried out by measuring and interpreting data on the values of phase shifts Δφ between, for example, the 1st and 3rd harmonics of the initial seismic effect and the 1st and 3rd harmonics of the NHS response, arising from the dispersion of the phase velocity of the seismic wave during its propagation through the layers NGZ, with a sequential change in the frequency of seismic effects in the frequency range 1-30 Hz in steps of 1 Hz.
Определение соотношения нефть/свободный газ в НГЗ осуществляется по Е- и Н-компонентам НГЗ-отклика с помощью идентичных ФМУ-М, по одному для каждой из компонент. При этом Е-компоненты НГЗ-отклика поступают на вход ФМУ-М с приемных линий MN, а Н-компоненты НГЗ-отклика поступают на вход ФМУ-М с трехкомпонентного магнитометра (ФИГ.14-15).The determination of the oil / free gas ratio in the NGD is carried out using the E- and H-components of the NGZ response using identical FMU-Ms, one for each of the components. In this case, the E-components of the NGZ response are fed to the input of the FMU-M from the receiving lines MN, and the H-components of the NGS response are fed to the input of the FMU-M from a three-component magnetometer (FIG. 14-15).
4.5. Описание НГЗ.4.5. Description of NGZ.
Обработка и анализ накопленного массива данных, описание характеристик и параметров обнаруженной НГЗ и формирование карт, разрезов, 2D и 3D-моделей НГЗ. При этом проведение работ по мониторингу остаточных запасов в эксплуатируемых НГЗ осуществляется на изученной и описанной ранее НГЗ, поэтому из перечня выполняемых этапов исключается этап поисков, и после этапа подготовки переходят к выполнению этапов детальной разведки и описания.Processing and analysis of the accumulated data array, a description of the characteristics and parameters of the detected NGD and the formation of maps, sections, 2D and 3D models of NGD. At the same time, the monitoring of residual reserves in the exploited refineries is carried out on the proven and previously described refineries, therefore, the search phase is excluded from the list of performed steps, and after the preparation phase, they proceed to the detailed exploration and description stages.
Достижение указанного технического результата обеспечивается также в заявленном ПРК для осуществления описанного способа, структурную схему которого отображает ФИГ.16.The achievement of the specified technical result is also provided in the claimed PRK for the implementation of the described method, the structural diagram of which displays FIG.16.
На практике заявленный способ осуществляют с помощью ПРК, состоящего из основного комплекта оборудования и программных средств - АПК, вспомогательного комплекта оборудования и программных средств - в основном одного или двух ПМ, питающих линий АВ и приемных линий MN, выполненных в виде совокупности целенаправленно взаимосвязанных между собой специализированных функциональных блоков, с помощью которых в автоматизированном режиме реализуют последовательность операций способа.In practice, the claimed method is carried out using PRK, consisting of a basic set of equipment and software - AIC, an auxiliary set of equipment and software - basically one or two PM, supply lines AB and receiving lines MN, made in the form of a combination of purposefully interconnected specialized functional blocks, with the help of which they automatically implement the sequence of operations of the method.
Аппаратно-программный комплекс (АПК) (основной комплект аппаратуры) осуществляет основное сейсмическое воздействие, прием и регистрацию Е- и Н-компонент НГЗ-отклика, управление работой ПМ, прием данных с ПМ, накопление массива данных измерений, обработку, анализ и интерпретацию данных измерений, собственную координатную привязку с помощью систем GPS/ГЛОНАСС, и функционально состоит из трех блоков:The hardware-software complex (AIC) (the main set of equipment) carries out the main seismic impact, receives and records the E- and H-components of the NGZ response, controls the operation of the PM, receives data from the PM, accumulates an array of measurement data, processes, analyzes and interprets the data measurements, own coordinate reference using GPS / GLONASS systems, and functionally consists of three blocks:
- Блок управления и обработки (БУО);- Control and processing unit (BWO);
- Генераторный блок (ГБ);- Generator unit (GB);
- Приемно-измерительный блок (ПИБ).- Receiving and measuring unit (PIB).
Блок управления и обработки (БУО) осуществляет:The control and processing unit (BUO) implements:
- управление работой ГБ;- GB operation management;
- управление работой основного ИУК;- management of the main IAA;
- управление работой ПИБ;- management of the PIB;
- управление работой ПМ;- PM work management;
- накопление, обработку, анализ и интерпретацию данных, полученных с ПИБ и ПМ;- accumulation, processing, analysis and interpretation of data obtained from PIB and PM;
- координатную привязку АПК с помощью систем GPS/ГЛОНАСС;- coordinate reference of the agricultural sector using GPS / GLONASS systems;
и включает в себя:and includes:
- основной компьютер (РСО, Master-PC);- the main computer (RS O , Master-PC);
- комплект приемопередающей аппаратуры (ППА) для связи и управления работой ПМ;- a set of transceiver equipment (PAP) for communication and control of the PM;
- приемник системы координатной привязки.- receiver of the coordinate reference system.
Генераторный блок (ГБ) осуществляет электропитание АПК, питающих линий АВ, основного ИУК и включает в себя:The generator unit (GB) provides power to the agro-industrial complex, power lines AB, the main IAA and includes:
- электрогенератор;- electric generator;
- трансформатор;- transformer;
- три управляемых выпрямителя;- three controlled rectifiers;
- три управляемых генератора импульсов;- three controlled pulse generators;
- генератор упругих колебаний;- generator of elastic vibrations;
- основной ИУК.- The main IAA.
Приемно-измерительный блок (ПИБ) осуществляет прием и регистрацию Е- и Н-компонент НГЗ-отклика и включает в себя:The receiving and measuring unit (PIB) receives and registers the E- and H-components of the NGZ response and includes:
- два ФМУ-Г (ФИГ.12-13);- two FMU-G (FIG 12-13);
- два ФМУ-М (ФИГ.14-15);- two FMU-M (FIG.14-15);
- трехкомпонентный магнитометр для приема Н-компонент НГЗ-отклика;- a three-component magnetometer for receiving the H-component of the NGZ response;
- сейсмоприемник для определения исходных (принимаемых за эталонные) параметров исходного сейсмического воздействия от основного ИУК.- a seismic receiver for determining the initial (accepted as reference) parameters of the initial seismic impact from the main IAA.
Подвижный модуль (ПМ) (вспомогательный комплект аппаратуры) осуществляет вспомогательное сейсмическое воздействие, прием и регистрацию Н-компонент НГЗ-отклика, собственную координатную привязку с помощью систем GPS/ГЛОНАСС, передачу полученных данных на АПК и функционально состоит из трех блоков:The mobile module (PM) (auxiliary set of equipment) provides auxiliary seismic effects, reception and registration of the H-component of the NGD response, its own coordinate reference using GPS / GLONASS systems, the transmission of the received data to the agricultural sector and functionally consists of three blocks:
- Блок управления и обработки (БУО-ПМ);- Control and processing unit (BUO-PM);
- Генераторный блок (ГБ-ПМ);- Generator block (GB-PM);
- Приемно-измерительный блок (ПИБ-ПМ).- Receiving and measuring unit (PIB-PM).
Блок управления и обработки (БУО-ПМ) осуществляет:The control and processing unit (BUO-PM) carries out:
- управление работой ГБ-ПМ;- GB-PM operation management;
- управление работой вспомогательного ИУК;- management of the auxiliary IAA;
- управление работой ПИБ-ПМ;- PIB-PM work management;
- передачу на АПК данных, полученных с ПИБ-ПМ;- transfer to the AIC of data received from PIB-PM;
- координатную привязку ПМ с помощью систем GPS/ГЛОНАСС;- PM coordinates using GPS / GLONASS systems;
и включает в себя:and includes:
- вспомогательный компьютер (РСВ, Slave-PC);- auxiliary computer (PC B , Slave-PC);
- генератор упругих колебаний;- generator of elastic vibrations;
- вспомогательный ИУК, работающий когерентно с основным ИУК;- auxiliary IAA, working coherently with the main IAA;
- сейсмоприемник для определения исходных (принимаемых за эталонные) параметров сейсмического воздействия от вспомогательного ИУК;- a seismic receiver for determining the initial (accepted as reference) parameters of the seismic impact from the auxiliary IAA;
- трехкомпонентный магнитометр для приема Н-компонент НГЗ-отклика;- a three-component magnetometer for receiving the H-component of the NGZ response;
- ФМУ-Г (ФИГ.13);- FMU-G (FIG.13);
- ФМУ-М (ФИГ.15);- FMU-M (FIG. 15);
- комплект ППА для связи и управления с АПК;- A set of PAP for communication and control with the agro-industrial complex;
- приемник системы координатной привязки.- receiver of the coordinate reference system.
С использованием указанных устройств осуществляют целевое комплексное воздействие на НГЗ физических полей разного рода (электрического и сейсмического), регистрируют и обрабатывают поступающие данные о результатах измерения ФЧХ НГЗ-отклика и результатах их сравнения с эталонными ФЧХ исходного сейсмического воздействия для формирования базы данных, отражающей основные параметры изучаемой НГЗ.Using these devices, the target complex effect on the NGD of various types of physical fields (electrical and seismic) is carried out, the incoming data on the measurement results of the phase response of the NGZ response and the results of their comparison with the reference phase response of the initial seismic effect are recorded and processed to form a database that reflects the main parameters studied NGZ.
В зависимости от поставленных задач и условий проведения работ предусмотрены следующие ПРК.Depending on the tasks and working conditions, the following PRK are provided.
Х-образный ПРК.X-shaped PRK.
Отличается от ФИГ.7 следующим (ФИГ.17):It differs from FIG. 7 as follows (FIG. 17):
- конфигурация поляризующих электрических нолей достигается за счет применения двух взаимно перпендикулярных питающих линий (AXBX и AYBY), которые размещены в горизонтальной плоскости, образуя симметричный крест, каждая подключена к генераторному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча по одной линии;- the configuration of polarizing electric zeros is achieved through the use of two mutually perpendicular supply lines (A X B X and A Y B Y ), which are placed in the horizontal plane, forming a symmetrical cross, each connected to the generator unit “in gap” in two symmetrical arms along one line;
- применяются две взаимно перпендикулярные горизонтальные приемные линии (MXNX и MYNY), которые размещены в горизонтальной плоскости, образуя симметричный крест соосно питающим линиям, каждая подключена к приемно-измерительному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча по одной линии.- two mutually perpendicular horizontal receiving lines (M X N X and M Y N Y ) are used, which are placed in the horizontal plane, forming a symmetrical cross coaxially with the supply lines, each connected to the receiving and measuring unit “in gap” in two symmetrical arms, one each lines.
Этот ПРК может быть применен для поисков НГЗ на суше и мелководье (с глубинами дна до 30 м).This PRK can be used to search for NGZ on land and in shallow water (with bottom depths of up to 30 m).
Реализуется в сухопутном и морском вариантах.It is implemented in land and sea versions.
В сухопутном варианте питающие и приемные линии размещаются на поверхности земли, АПК и ПМ размещаются на автомобильных шасси.In the land version, the supply and receiving lines are located on the surface of the earth, the agricultural and industrial complex are located on automobile chassis.
В морском варианте питающие и приемные линии размещаются непосредственно на дне, АПК размещается на основном судне, ПМ размещаются на вспомогательных судах.In the maritime version, the supply and receiving lines are located directly at the bottom, the agro-industrial complex is located on the main vessel, PM are placed on auxiliary vessels.
V-образный ПРК.V-shaped PRK.
Отличается от ФИГ.7 следующим (ФИГ.18):Differs from FIG. 7 as follows (FIG. 18):
- конфигурация поляризующих электрических полей достигается за счет применения двух взаимно перпендикулярных питающих линий (AXBX и AYBY), которые размещены в горизонтальной плоскости из одной точки, каждая подключена к генераторному блоку в одно плечо;- the configuration of polarizing electric fields is achieved through the use of two mutually perpendicular supply lines (A X B X and A Y B Y ), which are placed in a horizontal plane from one point, each connected to the generator unit in one shoulder;
- применяются две взаимно перпендикулярные приемные линии (MXNX и MYNY), которые размещены в горизонтальной плоскости из одной точки соосно питающим линиям, каждая подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо.- two mutually perpendicular receiving lines (M X N X and M Y N Y ) are used, which are placed in a horizontal plane from one point coaxially with the supply lines, each connected to the receiving and measuring unit in one shoulder.
Этот ПРК может быть применен для поисков НГЗ на суше и мелководье (с глубиной дна до 30 м).This PRK can be used to search for NGZ on land and in shallow water (with a bottom depth of up to 30 m).
Реализуется в сухопутном и морском вариантах.It is implemented in land and sea versions.
В сухопутном варианте питающие и приемные линии размещаются на поверхности земли, АПК и ПМ размещены на автомобильных шасси.In the land version, the supply and receiving lines are located on the surface of the earth, the agro-industrial complex and the PM are placed on automobile chassis.
В морском варианте питающие и приемные линии размещаются непосредственно на дне, АПК размещается на основном судне, ПМ размещается на вспомогательном судне.In the marine version, the supply and reception lines are located directly at the bottom, the AIC is located on the main vessel, the PM is located on the auxiliary vessel.
Линейный двухплечевой ПРК.Linear two-arm PRK.
Отличается от ФИГ.7 следующим (ФИГ.19):Differs from FIG. 7 as follows (FIG. 19):
- конфигурация поляризующих электрических полей достигается за счет применения одной горизонтальной питающей линии (AXBX), которая размещена в горизонтальной плоскости по одной линии и подключена к генераторному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча;- the configuration of polarizing electric fields is achieved through the use of one horizontal supply line (A X B X ), which is placed in a horizontal plane along one line and connected to the generator unit “in gap” in two symmetrical arms;
- применяется одна горизонтальная приемная линия (MXBX), которая размещена в горизонтальной плоскости по одной линии соосно питающей линии и подключена к генераторному блоку «в разрыв» в два симметричных плеча.- one horizontal receiving line (M X B X ) is used, which is placed in a horizontal plane along one line coaxially with the supply line and connected to the generator unit “into a gap” in two symmetrical arms.
Этот ПРК может быть применен для детальной разведки обнаруженных НГЗ и мониторинга запасов в эксплуатируемых НГЗ на суше и мелководье (с глубинами дна до 30 м).This PRK can be used for detailed reconnaissance of discovered NGZs and monitoring of reserves in operating NGZs on land and in shallow water (with bottom depths of up to 30 m).
Реализуется в сухопутном и морском вариантах.It is implemented in land and sea versions.
В сухопутном варианте питающие и приемные линии размещаются на поверхности земли, АПК и ПМ размещены на автомобильных шасси.In the land version, the supply and receiving lines are located on the surface of the earth, the agro-industrial complex and the PM are placed on automobile chassis.
В морском варианте питающие и приемные линии размещаются непосредственно на дне, АПК размещается на основном судне, ПМ размещаются на вспомогательных судах.In the maritime version, the supply and receiving lines are located directly at the bottom, the agro-industrial complex is located on the main vessel, PM are placed on auxiliary vessels.
L-образный ПРК.L-shaped PPH.
Отличается от ФИГ.7 следующим (ФИГ.20):Differs from FIG. 7 as follows (FIG. 20):
- конфигурация поляризующих электрических полей достигается за счет применения двух взаимно перпендикулярных питающих линий (AXBX и AZBZ), которые размещены в вертикальной плоскости из одной точки, каждая подключена к генераторному блоку в одно плечо, одна из которых (AXBX) расположена горизонтально, а другая (AZBZ) - вертикально вниз;- the configuration of polarizing electric fields is achieved through the use of two mutually perpendicular supply lines (A X B X and A Z B Z ), which are placed in a vertical plane from one point, each connected to the generator unit in one shoulder, one of which (A X B X ) is horizontal and the other (A Z B Z ) is vertically down;
- применяются две взаимно перпендикулярные приемные линии (MXNX и MZNZ), которые размещены в вертикальной плоскости из одной точки с питающими линиями, каждая подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо, одна из которых (MXNX) расположена горизонтально соосно питающей линии AXBX, а другая (MZNZ) - вертикально вниз.- two mutually perpendicular receiving lines (M X N X and M Z N Z ) are used, which are placed in a vertical plane from one point with the supply lines, each connected to the receiving and measuring unit in one shoulder, one of which (M X N X ) is located horizontally coaxially with the supply line A X B X , and the other (M Z N Z ) is vertically downward.
Этот ПРК может быть применен для поисков НГЗ на морских акваториях (с глубинами дна до 3 км), в том числе на акваториях с постоянным ледовым покровом.This PRK can be used to search for NGZ in marine areas (with bottom depths of up to 3 km), including those in areas with constant ice cover.
Горизонтальные питающая и приемная линии размещаются на поверхности моря (в ледовом варианте - под поверхностью моря на глубинах не менее 10-15 метров) и буксируются основным судном, вертикальные питающая и приемная линии погружаются в воду. АПК размещается на основном судне, ПМ размещается на вспомогательном судне. В ледовом варианте ПМ не предусматривается.The horizontal supply and reception lines are located on the sea surface (in the ice version - under the sea surface at a depth of at least 10-15 meters) and towed by the main vessel, the vertical supply and reception lines are immersed in water. AIC is located on the main vessel, PM is located on the auxiliary vessel. In the ice version, PM is not provided.
Линейный одноплечевой ПРК.Linear single-arm PRK.
Отличается от ФИГ.7 следующим (ФИГ.21):Differs from FIG. 7 as follows (FIG. 21):
- конфигурация поляризующего электрического поля достигается за счет применения одной горизонтальной питающей линии (AXBX), которая подключена к генераторному блоку в одно плечо.- the configuration of the polarizing electric field is achieved through the use of one horizontal supply line (A X B X ), which is connected to the generator unit in one shoulder.
- применяется одна горизонтальная приемная линия (MXNX), которая подключена к приемно-измерительному блоку в одно плечо и размещена из одной точки с питающей линией соосно ей.- one horizontal receiving line (M X N X ) is used, which is connected to the receiving and measuring unit in one shoulder and placed from one point with the supply line aligned with it.
Этот ПРК может быть применен для поисков НГЗ па морских акваториях (с глубинами дна до 300 м), в том числе на акваториях с постоянным ледовым покровом.This PRK can be used to search for NGZ in marine areas (with bottom depths of up to 300 m), including those in areas with constant ice cover.
Горизонтальные питающая и приемная линии размещаются на поверхности моря (в ледовом варианте - под поверхностью моря на глубинах не менее 10-15 метров) и буксируются основным судном. АПК размещается на основном судне, ПМ размещается на вспомогательном судне. В ледовом варианте ПМ не предусматривается.The horizontal supply and reception lines are located on the sea surface (in the ice version - under the sea surface at a depth of at least 10-15 meters) and are towed by the main vessel. AIC is located on the main vessel, PM is located on the auxiliary vessel. In the ice version, PM is not provided.
Таким образом, как следует из вышеизложенного, указанные в формуле изобретения признаки являются существенными и целенаправленно взаимосвязаны между собой с образованием их устойчивой совокупности, необходимой и достаточной для получения указанного технического результата. Достигаемый технический результат, как показали данные экспериментов, может быть реализован только взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленных объектов, отраженных в формуле изобретения. Заявленные существенные отличительные признаки были получены на основе творческой обработки результатов проведенных исследований и экспериментов, анализа и обобщения их и данных из известных опубликованных источников, взаимосвязанных условиями достижения указанного в заявке технического результата, а также с использованием изобретательской интуиции.Thus, as follows from the foregoing, the features indicated in the claims are significant and purposefully interconnected with the formation of their stable combination, necessary and sufficient to obtain the specified technical result. The achieved technical result, as shown by experimental data, can only be realized by an interconnected set of all the essential features of the claimed objects reflected in the claims. The claimed significant distinguishing features were obtained on the basis of creative processing of the results of studies and experiments, analysis and synthesis of them and data from well-known published sources, interconnected with the conditions for achieving the technical result indicated in the application, as well as using inventive intuition.
Предлагаемый способ не содержит операций, которые не могут быть реализованы с помощью известных технологий, в частности компьютерной обработки информации. Соответствие критерию «промышленная применимость» предложенных объектов доказывается также отсутствием в заявленных притязаниях каких-либо практически трудно реализуемых в промышленных масштабах признаков.The proposed method does not contain operations that cannot be implemented using known technologies, in particular computer information processing. Compliance with the criterion of "industrial applicability" of the proposed facilities is also proved by the absence in the claimed claims of any features that are practically not practicable on an industrial scale.
Кроме указанного выше технического результата практическое применение предложенного изобретения позволяет также обеспечить дальнейшее совершенствование способов поисков и разведки НГЗ, в частности, в отношении экономии времени и финансовых затрат при проведении мониторинга остаточных запасов в эксплуатируемых НГЗ.In addition to the above technical result, the practical application of the proposed invention also allows for further improvement of the methods of prospecting and exploration of NGZ, in particular with respect to saving time and financial costs when monitoring residual reserves in operating NGZ.
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151124/28A RU2545463C1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end |
PCT/RU2013/001140 WO2015072884A1 (en) | 2013-11-18 | 2013-12-20 | Method for the exploration of oil and gas deposits and system for the implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151124/28A RU2545463C1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2545463C1 true RU2545463C1 (en) | 2015-03-27 |
Family
ID=53057715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013151124/28A RU2545463C1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2545463C1 (en) |
WO (1) | WO2015072884A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107345484A (en) * | 2017-06-29 | 2017-11-14 | 中国矿业大学 | A kind of high seam lower leaf " mixing top plate " integrality detection and its control method |
RU2685577C1 (en) * | 2018-07-18 | 2019-04-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method of hydrocarbons search |
RU2758764C1 (en) * | 2020-07-17 | 2021-11-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Земли" | Method for geoelectric exploration and device for its implementation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063054C1 (en) * | 1990-05-18 | 1996-06-27 | Козлов Александр Николаевич | Method of measuring porosity of rocks |
US7042801B1 (en) * | 2004-02-04 | 2006-05-09 | Seismoelectric Soundings, Inc. | System for geophysical prospecting using induce electrokinetic effect |
US7330790B2 (en) * | 2005-10-03 | 2008-02-12 | Seismic Sciences, Inc. | Method of seismo electromagnetic detecting of hydrocarbon deposits |
WO2012052770A2 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | Emon (Uk) Limited | Methods and apparatus for geophysical prospecting to detect bodies of fluids in underground formations |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2504419A (en) * | 2011-03-30 | 2014-01-29 | Hunt Energy Entpr Llc | Method and system for passive electroseismic surveying |
-
2013
- 2013-11-18 RU RU2013151124/28A patent/RU2545463C1/en not_active IP Right Cessation
- 2013-12-20 WO PCT/RU2013/001140 patent/WO2015072884A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063054C1 (en) * | 1990-05-18 | 1996-06-27 | Козлов Александр Николаевич | Method of measuring porosity of rocks |
US7042801B1 (en) * | 2004-02-04 | 2006-05-09 | Seismoelectric Soundings, Inc. | System for geophysical prospecting using induce electrokinetic effect |
US7330790B2 (en) * | 2005-10-03 | 2008-02-12 | Seismic Sciences, Inc. | Method of seismo electromagnetic detecting of hydrocarbon deposits |
WO2012052770A2 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | Emon (Uk) Limited | Methods and apparatus for geophysical prospecting to detect bodies of fluids in underground formations |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107345484A (en) * | 2017-06-29 | 2017-11-14 | 中国矿业大学 | A kind of high seam lower leaf " mixing top plate " integrality detection and its control method |
RU2685577C1 (en) * | 2018-07-18 | 2019-04-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method of hydrocarbons search |
RU2758764C1 (en) * | 2020-07-17 | 2021-11-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Земли" | Method for geoelectric exploration and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015072884A1 (en) | 2015-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hartzell et al. | Initial investigation of site and topographic effects at Robinwood Ridge, California | |
Satoh et al. | Estimation of S-wave velocity structures in and around the Sendai basin, Japan, using array records of microtremors | |
Myer et al. | Marine CSEM of the Scarborough gas field, Part 1: Experimental design and data uncertainty | |
RU2433425C2 (en) | Method for seismic prospecting hydrocarbons and method of determining attitude of producing formations on hydrocarbons and seismic station for realising said method | |
RU2536836C1 (en) | System for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment | |
US10429538B1 (en) | Underwater electromagnetic field measurement that factors in ocean dynamics | |
US20230213679A1 (en) | Sequence time window amplitude-phase-frequency characteristics analysis method for underwater vehicle power frequency electromagnetic field disturbance | |
RU2545463C1 (en) | Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end | |
de Ridder et al. | Ambient seismic noise tomography at Ekofisk | |
RU2434250C1 (en) | Method of detecting seismic signals on sea area when searching for underwater deposits of hydrocarbons | |
RU2436134C1 (en) | Method for rapid investigation of atmosphere, earth's surface and ocean | |
RU2304794C2 (en) | Mode of hydrometeorologoacouctic observation over an area of water | |
RU2646528C1 (en) | Method of searching for mineral resources on the shelf of seas coated by ice | |
RU2346300C1 (en) | Method for prediction of catastrophic phenomena | |
RU2498357C1 (en) | System for microseismic probing earth's crust and seismic monitoring | |
Lin et al. | Seismic site response of submarine slope offshore southwestern Taiwan | |
RU2292569C1 (en) | Method of determining tsunami precursor | |
RU2457514C1 (en) | Method of determining tsunami precursor | |
RU2536837C1 (en) | Method for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment | |
RU2517780C2 (en) | Method for hydrocarbon prospecting on north sea shelf | |
RU2455664C1 (en) | Method of determining tsunami precursor | |
RU2546784C2 (en) | Underwater observatory | |
RU2466432C1 (en) | Method of determining probability of catastrophic phenomena | |
RU2645790C1 (en) | Method for definition of boundaries of sub-vertical expanded objects in geological environment | |
Wang et al. | Retrieving drill bit seismic signals using surface seismometers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20161003 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181119 |