Диссертация (1100338), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Разница между CSEM и SBL лежит вобласти патентного права и, с точки зрения геофизики, эти названия являются синонимами.Изначально CSEM разрабатывался для глубоководных зондирований, когда верхнее(водное) полупространство является более проводящим, чем нижнее (земля).
В этом случае ЭМполе распространяется преимущественно через породы земли, испытывая индукционноезатухание на трассе источник-приёмник, т.н. горизонтальный скин-эффект. Главнымзондирующим фактором в этом случае является разнос, но основную информацию несётиндукционная составляющая (см. раздел 2.3). Это дало основание в некоторых работах(например, (Ваньян и Пальшин, 1993)) называть эти зондирования донными частотнымизондированиями (ЧЗ). Вместе с тем при малой глубине моря усиливается вклад первичногополя,проникающеговточку наблюдениячерезблизкорасположенноевоздушноенепроводящее полупространство, которое маскирует влияние пород разреза. Для борьбы с этимявлением, который получил название эффекта «воздушной волны» (air wave), необходимопонизить частоту возбуждающего поля для ослабления роли индукционной моды. В этомслучае название донные частотные зондирования уже не кажется подходящим.
При этомоказывается, что на мелководье (мельче 200-300 м) возбуждение выгоднее осуществлятьприповерхностнымисточником(ShallowwaterCSEMusingasurface-towedsource. Shantsev [et al.], 2010). В таком варианте эта разновидность измерений становиться6неотличимой от описанных выше геометрических зондирований. В англоязычной литературетакие мелководные измерения также называются CSEM.Исходя из вышесказанного и не претендуя на общность, в данной работе все работы поуказанной технологии (зондирования в широком диапазоне разносов и узком диапазоне частотс автономными донными регистраторами) вне зависимости от глубины моря называютсягеометрическими зондированиями, и, таким образом, являются эквивалентом CSEM.Морскиегеометрическиегеологоразведочныхработдлязондированиясниженияприменяютсярисковбурениянапоисковойструктур,стадииоконтуренныхсейсморазведкой (Hesthammer, Fanavoll and Danielsen, 2010).
Главным поисковым признакомявляются зоны повышенного УЭС, которые, в условиях низкоомных морских разрезов, служатиндикаторами наличия УВ (рассмотрение эффекта вызванной поляризации применительно кпоискам УВ (Легейдо, Мандельбаум и Рыхлинский, 1996; Holten, Singer and Grude, 2010; и др.)выходит за рамки настоящей работы). Присутствие УВ в поровом пространстве снижаетводонасыщенность и повышает удельное электрическое сопротивление (УЭС) горных пород(ГП), в результате чего крупные коммерчески значимые скопления УВ могут быть выявленыизмерениями с поверхности.В последние годы увеличивается количество работ на малых глубинах (от первыхметровдопервыхсотенметров).Существующиевнастоящеевремяметодикиэлектромагнитного зондирования мелководья основаны либо на адаптации классическихглубоководных геометрических зондирований с автономными донными приёмными станциями(Shallow water CSEM using a surface-towed source, 2010), либо на использовании буксируемыхсистем, в том числе с измерением неустановившегося поля (Benefits of the induced polarizationgeoelectric method to hydrocarbon exploration.
Veeken [et. al.], 2009; Ziolkowski and Wright, 2007;Li and Constable, 2010; Anderson and Mattsson и др.). К недостаткам первого направленияотноситьсявысокаястоимостьоборудования(вт.ч.специализированыхсудов)иневозможность работать при глубинах моря менее 30-50 м. Буксируемым системам присущвысокий уровень шумов, а также ограничения, накладываемые осадкой судна-источника иизрезанностью береговой линии.В настоящей работе рассматривается новая методика геометрических зондированийдипольно-осевой установкой с донными приёмными косами и поверхностной питающей линией(Петров и др., 2010). Методика позволяет экономически эффективно выполнять съёмкумелководных акваторий с изрезанной береговой линией в условиях высокого уровня шумов истроитьмоделиэлектропроводностиразреза.Этодаётвозможностьиспользоватьэлектропроводность в комплексной геолого-геофизической интерпретации и повышатькачество прогноза месторождений УВ на мелководных площадях, ранее не доступных для7подобного изучения.
Вместе с тем, это направление появилось недавно и возможности егоприменения для нефтегазопоисковых задач во многом не изучены.Актуальность исследования определяется необходимостью дальнейшего развитияметодики электромагнитных зондирований в мелководных условиях и изучения возможностиприменения таких измерений для задач поиска нефти и газа в связи с практическойпотребностью в таких работах при том, что существующие технологии обладаютсущественными недостатками.Целью работы является развитие методов электроразведки в условиях мелководныхакваторий и транзитных зон применительно к задачам поиска нефти и газа.Задачами работы являлись:1. определение возможностей донной дипольно-осевой установки с донными косами призондировании мелководных акваторий;2. определение структуры шумов в первичных данных;3.
создание графа обработки данных с учётом специфики измеряемых сигналов;4. проверка работоспособности метода для поиска УВ в реальных геологических условиях.В ходе проведённых теоретических и экспериментальных исследований полученыследующие новые научные результаты:1. обоснованатехнологиярегистрациисигналовдоннымиприёмнымикосами,позволяющая зондировать мелководные акватории и достигать приемлемого отношениясигнал/шум;2. изучена спектральная и вероятностная структура шумов, возникающих при доннойрегистрации кабельными системами в мелководных условиях;3.
разработан граф обработки сигналов в частотной области с учётом спецификиизмерений;4. путём математического моделирования и анализа полевых данныхопределенаэффективность описываемой технологии для расчленения комплексов ГП и оценкиперспективности целевых интервалов на нефть и газ в некоторых геологическихусловиях;5. построена модель электропроводности месторождения им. В.Филановского и полученыновые детали его строения.Выделяяосновныезащищаемые положения:научныерезультаты,можносформулироватьследующие81. геометрическое зондирование с поверхностным возбуждением и донным приёмомпозволяет эффективно строить модель электропроводности разреза в условияхмелководных акваторий, труднодоступных для других методов электроразведки;2.
разработанный алгоритм обработки данных учитывает структуру шумов и эффективенпри обработке полевых измерений в условиях высокого уровня помех, характерного длямелководных измерений;3. геометрические зондирования с донными косами на основании независимой отсейсморазведки информации - значений электропроводности горных пород - позволяютделать выводы о наличии углеводородов в поровом пространстве и повыситьдостоверностьпрогнозакрупныхскопленийнефтиигаза прикомплекснойинтерпретации геолого-геофизических данных.Практическая значимость выполненного исследования заключается в следующем:1. оценена эффективность рассматриваемой методики в различных условиях;2.
получены новые данные о структуре шумов в сигналах, записанных донными косами намелководье;3. создан граф обработки первичных данных, учитывающий структуру шумов и спецификуизмеряемых сигналов, который в настоящее время встроен в программу массовойобработки полевых данных;4. напримеререальногоместорожденияпоказано,какданныемелководныхгеометрических зондирований позволяют строить модель электропроводности разреза и,в итоге, повышать точность нефтегазового прогноза;5. получены новые детали геологического строении мест.
им. В.Филановского.Личный вклад1. Путём теоретического анализа сигналов и математического моделирования исследованывозможности метода в различных условиях;2. Выполнен анализ шумов в первичных измерениях для различных глубин моря.3. Разработан и реализован на C++ граф обработки первичных данных, включённый впрограмму массовой обработки полевых данных.4. Изучен применяемый аппаратурно-методический комплекс (шумовые свойства паркарегистраторов, стабильность генератора тока, точность системы позиционирования ит.д.).5. Программно реализован алгоритм одномерной минимизации данных геометрическихзондирований с донными косами.96. Выполнен набортный контроль качества массивов данных, полученных в Каспийском иЧёрном морях в 2008-2011 гг.7.
Выполнена камеральная обработка массивов полевых измерений, полученных вКаспийском, Чёрном, Баренцевом, Азовском, Северном морях и у берегов Калифорниис 2004 по 2013 гг. и обобщены результаты.8. Выполнена инверсия данных и геологическая интерпретация материалов с участка вКаспийском море.Апробация результатов исследованияОсновные результаты работы были представлены на международной конференции«Проблемыгеокосмоса»(Петергоф,2008),намеждународнойшколе-семинарепоэлектромагнитным методам (EMS-09, Москва, 2009), на международной школе-семинаре«Геофизика 2009» (Петергоф, 2009), 8-м Международном геофизическом научно-практическомсеминаре“Применениесовременныхэлектроразведочныхтехнологийприпоискахместорождений полезных ископаемых" (Санкт-Петербург, 2010), Школе семинаре ЭМЗ-2011, атакже доложены на кафедре Физики Земли СПбГУ.Автор имеет на данную тему 3 опубликованные работы в журналах, рекомендованныхВАК, подготовленных лично и в соавторстве, 1 патент и 5 докладов на научных конференциях.Структура диссертационной работыДиссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка используемыхисточников (133 наименования включая 23 электронных ресурса).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
