[发明专利]电磁数据的时滞分析

说明书

【0001】本发明要求2006年5月4日提交的编号为60/797,560的 美国临时专利申请的权益。

技术领域

【0002】本发明一般涉及地球物理探矿领域，更具体地涉及通 常在海洋环境中的受控源电磁勘测，其中受控电磁发送器被拖拽于海 底上的电磁接收器之上或在所述接收器之间，以用于烃探测、钻探以 及生产的目的。明确地，本发明是用于确定在最初时间地下储层的电 阻率和在一个或多于一个后续时间的地下储层电阻率之间差值的方 法，并涉及在中间时段期间从所述储层烃的生产的不同。

背景技术

【0003】本发明着眼于确定在一段时间内地下储层内烃流体 三维(3D)分布的问题，所述地下储层通常位于水体下，如海下，所 述一段时间指从所述储层烃生产的时间段。震波方法对于这个问题的 应用被称为时滞或4D方法。从储层经济地生产烃(天然气、天然气冷 凝物和石油)的关键问题是正确了解包含储层的渗水岩石中烃饱和度 的分布。因为烃从储层中产出，在储层内烃饱和度以不一致的方式降 低和水饱和度以不一致的方式升高。虽然震波方法已经为4D应用研发 以监视储层流体，这种方法昂贵；并且由响应烃流体变化中的相对低 的震波响应的灵敏度，所述方法常无效。这种低灵敏度独特地处在于 石油储层，因为很多石油储层的声学特性的变化与储层地层水的变化 相似，因此石油饱和度的改变不在震波响应中反映。

【0004】被技术中已知有用于估计储层流体特性的其他方法。 在井孔的几米内通过井眼(井下或测井)方法在储层衰竭期间可以得 到烃电阻率和饱和度数据。然而测井方法在烃场内相距成百到上千米 的油井之间无效，这是由于从井下测井设备到储层的探测信号受限的 穿透距离。此外，生产油井通常由导电套管封闭，其严格地限制了使 用电方法来监视储层流体的电阻率，这是因为套管屏蔽了储层与电探 测信号(非常低的频率除外)。

【0005】通过使用震波或电磁能，储层流体电阻率和饱和度数 据也可以在储层衰竭期间通过跨越井眼(井间)方法获得(c.f.Rector， W.J.(ed.)，“Crosswell Methods：Special Issue”，Geophysics60，no. 3(1995))。然而，井间方法需要为测定同步使用至少两个井，这是 昂贵的因为两个井的生产必须停止并且生产管必须从井中移出。此外， 井间数据主要提供连接两个井的共有垂直面的二维勘测。海下储层中 更多的井从垂直面导出，这限制了井对之间公用垂直面的量。同样， 在许多井场内通常相距成百到上千米的油井之间井间方法是无效的， 这是由于来自井下源的探测信号的受限穿透距离。并且与单测井情况 相似，在生产油井中导电套管的存在严格地限制了使用井间电方法来 检测储层流体电阻率。

【0006】常规地用于估计井间流体饱和度的另一种方法是储 层流体流动的数学仿真。然而，为了使数学仿真在甚至在大型计算机 上可行，储层仿真必要地合并井间岩石性质的简化和假设。储层仿真 也需要对模型中数字参数的连续调节以与井内测得数据一致，所谓“历 史匹配”途径，且这些参数可能不具有和测得岩石和流体性质的简单 联系。

【0007】从海洋受控源电磁(CSEM)勘测得到的结果，如使 用授权给Srnka的编号为4,617,518的美国专利和先前引用的编号为 60/797,560的美国专利，以及编号为2003/0050759的美国专利所公开的 方法收集的结果，显示可以远距离确定烃储层内流体的体电阻率。为 了良好的首次估计，使用水平点偶极子(HED)源获得的海洋CSEM数 据主要敏感于地下储层的网垂直电阻(体电阻率成倍于网垂直厚度) (Kaufman and Keller，Frequency and Transient soundings，300-313， Elsevier(1983))。西非海洋观测(Eidesmo，et al.，First Break，20， 144-152(2002)；Ellingsrud et al.，The leading Edge，972-982(2002)) 证实由烃的存在引起的地下电阻率可以被检测。