[发明专利]一种利用极低频海洋电磁法进行海洋油气资源勘探的方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种利用极低频海洋电磁法进行海洋油气资源勘探的方法，特别是利用人工源海洋电磁法勘探的方法，属于海洋资源勘探技术领域。

背景技术

海洋地球物理探测一直以地震为主，重、磁等为辅，长期以来由于人们深信高电导率的海水会妨碍电磁勘探的应用效果，故很少注意电磁法在海洋环境中应用的可能性。但是，随着海洋地质调查的进展，人们发现在海底火山岩覆盖区，碳酸盐岩、珊瑚礁、泥底辟等分布区，海洋地震勘探十分困难，迫切需要寻找其他有效的地球物理方法加以配合。相比之下，地下岩层的电性参数(如电阻率等)较之其他物性参数能更好地反映岩石性质(如岩性、组分、孔隙度、水饱和度等)，以及岩石所处的物理状态(如温度、压力、熔融、脱水等)。因此，电磁法在海洋领域的应用便日益引起海洋地球物理工作者的兴趣。

海洋电磁技术发展经历了4个阶段：①方法研究阶段，20世纪70年代及其以前对海洋电磁探测方法的研究。②浅水试验探索阶段，为了获取海洋电磁资料，80年代初在浅水域开展了试验，限于当时仪器设备以及海洋探测技术的局限性，试验没有取得成功。③深水试验探索阶段，针对浅水试验失败的原因，在20世纪90年代中期由美国加州大学Scripps海洋学院和加利福尼亚大学Berkeley分校共同组成的海洋电磁科研联盟开展了卓有成效的研究工作。该科研联盟在仪器开发制造、处理解释技术和实际应用技术方面取得了多项标志性进步，解决了深水电磁探测技术难题，使海洋电磁法勘探技术逐步从科研走向实际应用阶段。④实际应用阶段，在深水试验成功以来的近8年中，海洋电磁法勘探技术越来越受到国际石油公司的重视，先后陆续成立了多家专业海洋电磁勘探公司，并已在世界范围内的主要海洋油气田进行过数百次商业化勘探作业，对提高海洋钻探成功率起到了极其重要的作用。

海洋电磁法根据场源差异，可以分为天然场源(Marine MT-海洋大地电磁法)和人工场源(Marine CSEM-海洋可控源电磁法)两类；根据原理方法差异，可以分为时间域(TCSEM)和频率域(FCSEM)方法；根据施工方法差异，可以分为浅海拖曳施工和深海固定施工。海洋电磁法是海上区域地质调查、深部地质结构研究和海洋油气资源勘查的重要地球物理方法之一，目前已在在海洋油气资源直接检测中发挥关键作用。

海洋大地电磁法以大气噪声为信号源，大气噪声信号通过海水传播到海底，布设在海底的电磁仪器接收到经海水衰减的大气噪声信号和经海底介质反射的噪声信号，通过对噪声信号的分析得到视电阻率和相位曲线，通过反演分析得到海底电性结构，用于区域地质调查、深部地质结构研究和海洋油气资源勘查。海洋大地电磁法实际上是把常规的陆上大在电磁法移到海洋中应用。由于海洋和陆地环境的不同，两者在仪器、数据采集作业技术和噪声影响等方面必然存在一些差别。

海洋可控源电磁法与海洋大地电磁法的接收方式是一样的，不同之处在于信号源。海洋可控源电磁法信号源为人工发射，发射源位于海水中，移动式发射，而海洋大地电磁法信号源为天然的大气噪声。海洋大地电磁由于大气噪声存在随机大、信号弱，因而存在抗干扰能力弱，探测精度低的缺点；而现有的海洋人工源电磁法，用人工发射的高信噪比信号代替天然场信号，提高了抗干扰能力和探测精度，但存在成本很高、施工难度大，探测范围小等缺点，急需一种新型海洋电磁探测方法解决上述问题。

发明内容

针对上述可控源电磁法存在的问题，本发明提出了一种利用大功率固定式发射源海洋可控源电磁法，通过在陆地特定地质地区建立大功率极低频发射台，利用固定式发射源发射信号稳定、空域时域一致性强发射信号，对海洋油气资源勘探。

本发明提出的利用极低频海洋电磁法进行海洋油气资源勘探的方法，包括以下步骤：

步骤一，选择电阻率大于4000欧姆米地区架设极低频发射天线，天线为正交架设，并设立固定的广播式极低频发射台，其发射功率大于或等于500kW，发射频率为0.1～300Hz，发射台发射的极低频电磁信号通过发射天线发射，形成极低频电磁信号覆盖的范围；

步骤二，在上述极低频电磁信号覆盖的范围内选择信噪比大于20dB，水深在300m以内的区域作为勘探区域，并在勘探区域的海底布设若干海底数据采集站；

步骤三，极低频发射台根据设定的时间和频率发射预定频率信号，布设勘探区海底的数据采集站同步采集该频率信号经过海底介质反射回后的信号；