本發(fā)明具體涉及一種探測(cè)油氣儲(chǔ)層的可控源電磁方法，屬于地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

人工源地震方法是探測(cè)油氣的主要手段。通過(guò)對(duì)深部油氣儲(chǔ)層構(gòu)造的判斷來(lái)評(píng)估可能存在的油氣。然而，油氣與水的波速(密度)差異可能很小，僅通過(guò)地震法確定鉆孔的風(fēng)險(xiǎn)較大。油氣的一個(gè)重要物理特性是其具有高電阻，因此利用以地球物質(zhì)電性為基礎(chǔ)的電法勘探手段進(jìn)行分辨油氣與水。經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展，可控源電磁法(CSEM)已成為油氣儲(chǔ)層探測(cè)及檢測(cè)的有效手段，成為地震探測(cè)的有利補(bǔ)充。

CSEM的工作環(huán)境可以是陸地也可以是海洋。在海洋環(huán)境中，接收裝置固定于探測(cè)區(qū)域，發(fā)射源通過(guò)船拖拽移動(dòng)并發(fā)射某一個(gè)或幾個(gè)頻率的電流，從而不斷改變收-發(fā)距實(shí)現(xiàn)不同深度的疊加覆蓋測(cè)量。而在陸地環(huán)境中，接收裝置在測(cè)區(qū)內(nèi)不斷移動(dòng)，發(fā)射源固定在離測(cè)點(diǎn)一定距離處，并發(fā)射一系列不同頻率的電流實(shí)現(xiàn)不同深度的探測(cè)。目前CSEM的觀測(cè)區(qū)域主要集中在軸向和赤道向，一般通過(guò)觀測(cè)這兩個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)分量進(jìn)行地下深部目標(biāo)體的探測(cè)，見圖1。

CSEM勘探中空氣波是影響探測(cè)效果的一個(gè)重要因素。為了避免這種影響，我們希望盡量采集到空氣波影響較小的電磁場(chǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種利用地面長(zhǎng)導(dǎo)線為發(fā)射源，在與發(fā)射源呈30-40度夾角的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行觀測(cè)水平電場(chǎng)的新型陸地可控源電磁法，

本發(fā)明探測(cè)油氣儲(chǔ)層的可控源電磁方法具體為利用地面長(zhǎng)導(dǎo)線為發(fā)射源，在與發(fā)射源呈30-40度夾角的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行觀測(cè)水平電場(chǎng)，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一維反演。

進(jìn)一步的，所述方法具體包括：

步驟一布置接地長(zhǎng)導(dǎo)線發(fā)射源；

首先確定目標(biāo)體的大致深度，根據(jù)目標(biāo)體深度確定發(fā)射源位置；

步驟二選擇發(fā)射電流頻率；

根據(jù)目標(biāo)體深度與測(cè)區(qū)平均電阻率選擇頻率范圍；根據(jù)趨膚深度公式中的已知的d和ρ反算所需的最低頻率f；

步驟三觀測(cè)電場(chǎng)分量；

利用接收機(jī)在與發(fā)射源呈30-40度夾角的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行水平電場(chǎng)分量Ex的觀測(cè)；

步驟四移動(dòng)發(fā)射源；

完成一個(gè)發(fā)射源控制的最佳觀測(cè)區(qū)域以后，移動(dòng)發(fā)射源進(jìn)行其他區(qū)域的測(cè)量，發(fā)射源的位置應(yīng)確保測(cè)線與發(fā)射源之間的角度在30-40度之間；

步驟五數(shù)據(jù)反演；

對(duì)水平電場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一維反演。

其中，所述步驟一中發(fā)射源距接收點(diǎn)的距離等于1-2倍的探測(cè)深度，發(fā)射源長(zhǎng)度為1-2km。

其中，所述步驟三中電極距的長(zhǎng)度可選擇為30m-100m之間，電極距與發(fā)射源平行。

其中，所述步驟五中的數(shù)據(jù)反演方法包括最小梯度法、最小二乘法、Occam法。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出的可控源電磁法在與發(fā)射源呈30-40度夾角之間的區(qū)域進(jìn)行觀測(cè)水平電場(chǎng)，可以獲得直接波占主導(dǎo)的電磁波，有效地降低了空氣波的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高阻目標(biāo)體的最大靈敏度觀測(cè)。本方法可明顯提高對(duì)深部油氣儲(chǔ)層的探測(cè)效果。

附圖說(shuō)明

圖1是背景技術(shù)中傳統(tǒng)可控源電磁法示意圖；

圖2是本發(fā)明可控源電磁法示意圖；

圖3是用于數(shù)值模擬的一維層狀模型；

圖4與均勻半空間之間的相對(duì)誤差平面分布圖；

圖5是利用本發(fā)明對(duì)圖3正演數(shù)據(jù)的一維反演結(jié)果；

圖6是本發(fā)明實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的一維反演剖面圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明：

一種探測(cè)油氣儲(chǔ)層的陸地可控源電磁方法，如圖2所示，具體實(shí)施方式如下：

設(shè)計(jì)如圖3所示一維層狀模型，中間薄層代表油氣儲(chǔ)層。對(duì)該模型進(jìn)行一維正演計(jì)算水平電場(chǎng)Ex分量，并與不含薄層的均勻半空間正演結(jié)果對(duì)比，按照公式計(jì)算相對(duì)異常。將η的對(duì)數(shù)值繪制如圖4所示。相對(duì)異常最大的區(qū)域近似與發(fā)射源呈30-40度角，表明在該區(qū)域內(nèi)可獲得對(duì)高阻薄層的最高靈敏度。對(duì)該區(qū)域的正演數(shù)據(jù)進(jìn)行一維Occam反演得到如圖5所示的反演結(jié)果，很好地反映了真實(shí)地層情況。

根據(jù)上述結(jié)論，本發(fā)明實(shí)際施工時(shí)應(yīng)在與發(fā)射源呈30-40度角的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行觀測(cè)，具體來(lái)說(shuō)，包括如下步驟：

1.布置接地長(zhǎng)導(dǎo)線發(fā)射源：

首先確定目標(biāo)體的大致深度，根據(jù)目標(biāo)體深度確定發(fā)射源位置。一般情況下，發(fā)射源距接收點(diǎn)的距離等于1-2倍的探測(cè)深度。發(fā)射源長(zhǎng)度一般為1-2km。發(fā)射源的位置應(yīng)確保測(cè)線與發(fā)射源之間的角度在30-40度之間，如圖2所示。其中圖中所示A、B、C、D區(qū)域具有對(duì)稱性，具有相同的探測(cè)能力。因此在實(shí)際工作中可根據(jù)地形情況選擇合適的位置布置發(fā)射源，使測(cè)線位于上述其中一個(gè)區(qū)域即可。

2.選擇發(fā)射電流頻率：

根據(jù)目標(biāo)體深度與測(cè)區(qū)平均電阻率選擇頻率范圍。根據(jù)趨膚深度公式中的已知的d和ρ反算所需的最低頻率f。通常為了得到由淺及深的電性特征，一般選擇發(fā)射以對(duì)數(shù)等間隔排列的包含高頻到低頻的一系列頻率，如9600Hz-0.1Hz。

3.觀測(cè)電場(chǎng)分量：

利用接收機(jī)在如圖2所示的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行水平電場(chǎng)分量Ex的觀測(cè)。根據(jù)目標(biāo)體尺寸確定電極距，一般情況下，電極距MN的長(zhǎng)度可選擇為30m-100m之間。電極距MN與發(fā)射源平行，并沿測(cè)線逐點(diǎn)觀測(cè)。

4.移動(dòng)發(fā)射源：

當(dāng)完成一個(gè)發(fā)射源控制的最佳觀測(cè)區(qū)域以后，需要移動(dòng)發(fā)射源進(jìn)行其他區(qū)域的測(cè)量。發(fā)射源的移動(dòng)準(zhǔn)則參照布置原則，即使測(cè)線與發(fā)射源之間的角度為30-40度，且位于最佳收發(fā)距范圍內(nèi)。

5.數(shù)據(jù)反演；

利用不同反演方法對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一維反演。選擇的方法有最小梯度法、最小二乘法和Occam法。反演中需要發(fā)射源端點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)以及對(duì)應(yīng)各測(cè)點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)。

探測(cè)實(shí)例：

圖6為利用本發(fā)明實(shí)際探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一維occam反演得到的視電阻率-深度剖面。揭露了地下深度2500米-3000米之間的高阻異常。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。