[发明专利]用于确定电磁勘探传感器取向的方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电磁地球物理勘探的领域。更具体地，本发明涉及用于准确地确定被部署为执行此类勘探的电磁传感器的取向的方法。

背景技术

电磁勘探系统和方法提供关于地下（subsurface）地层的多种数据；包括例如地球的地下中的电阻率的空间分布。除其它目的之外，解释并评估此类数据是为了改善来自给定储层（reservoir）或场的油和气生产的预测，检测新的油和气藏，提供地下地层和储层的图片或模型以便促进碳氢化合物的去除，和/或降低风险或以其它方式增强井定位的过程。

受控源电磁（“CSEM”）勘探包括向地下地球地层中注入（impart）电流或磁场（通过海洋勘探中的海床或通过钻孔勘探中的井内流体）并测量在设置在地球表面附近、海床上或钻孔中的电极、天线和/或磁强计中感生的电压和/或磁场。电压和/或磁场是响应于注入地球地下中的电流和/或磁场而感生的，并且在地球内的电阻率的分布、感生极化等方面来解释所记录的信号。

本领域中已知的受控源勘探通常包括向地下注入连续的交流电流。该交流电流可以具有一个或多个选定频率。此类勘探称为频域受控源电磁（f-CSEM）勘探。例如Sinha、M.C. Patel、P.D.、Unsworth、M.J.、Owen、T.R.E.和MacCormack、M.G.R.等人在1990年的An active source electromagnetic sounding system for marine use, Marine Geophysical Research, 12, 29-68.中描述了f-CSEM勘探技术。描述电磁地下勘探的物理学和解释的其它出版物包括：Edwards, R.N., Law, L.K., Wolfgram, P.A., Nobes, D.C., Bone, M.N., Trigg, D.F., and DeLaurier, J.M., 1985, First results of the MOSES experiment: Sea sediment conductivity and thickness determination, Bute Inlet, British Columbia, by magnetometric offshore electrical sounding: Geophysics 50, No. 1, 153-160；Edwards, R.N., 1997, On the resource evaluation of marine gas hydrate deposits using the sea-floor transient electric dipole-dipole method: Geophysics, 62, No. 1, 63-74；Chave, A.D., Constable, S.C. 和 Edwards, R.N., 1991, Electrical exploration methods for the seafloor: Investigation in geophysics No 3, Electromagnetic methods in applied geophysics, vol. 2, application, part B, 931-966；以及Cheesman, S.J., Edwards, R.N., 和 Chave, A.D., 1987, On the theory of sea-floor conductivity mapping using transient electromagnetic systems: Geophysics, 52, No. 2, 204-217。Strack（美国专利No. 6,541,975 B2、6,670,813、和6,739,165）和Hanstein等人（美国专利No. 6,891,376）描述了典型的钻孔相关应用。提出的方法不限于此类应用，因为其比这些特定背景更加全面。