Способ геоэлектроразведки углеводородных залежей

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Гололобов Дмитрий Владимирович Янушкевич Виктор Францевич Стадник Юрий Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) 1. Способ геоэлектроразведки углеводородных залежей, при котором на исследуемый профиль воздействуют электромагнитным полем находящейся вне залежи радиостанции,работающей на фиксированных частотах, в точках исследуемого профиля измеряют напряженность электромагнитного поля и по результатам измерений определяют границу залежи,отличающийся тем, что осуществляют измерение напряженности электромагнитного поля,воспринимаемого двумя идентичными ориентированными на радиостанцию приемными 5556 1 антеннами, которое проводят в горизонтальной плоскости с выделением разностного сигнала, при этом осуществляют последовательный поворот антенн относительно выбранного направления с построением диаграмм направленности, а границы залежи определяют по результатам сравнения смещений максимума и минимума диаграмм направленности и приращений ширины диаграмм направленности по половинной мощности. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что строят нормированные и/или ненормированные диаграммы направленности. 3. Способ по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что диаграммы направленности строят в половинном секторе углов относительно выбранного направления. 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что определение границ залежи осуществляют с использованием двух фиксированных частот.(56)970349 , 1998.92010085 , 1995.2112997 1, 1998.2094829 1, 1997.81529, 1959. Изобретение относится к поисковой геофизике и может быть использовано для определения границ углеводородных залежей (УВЗ), других видов топливного сырья, а также в системах неразрушающего контроля для выявления анизотропных неоднородностей в полупроводниковых материалах. Известен способ диагностики дефектов в материале 1, основанный на измерении приращения угла между направлением прихода электромагнитной волны и нормалью к исследуемой поверхности, вызванного локальным изменением диэлектрической проницаемости исследуемого материала. Однако при исследовании необходимо проводить измерения на просвет, использовать специальную приемно-передающую систему сверхвысокой частоты. Кроме того, способ не позволяет регистрировать анизотропные включения в материале. Наиболее близким к предлагаемому является способ 2, при котором на исследуемый профиль воздействуют электромагнитным полем находящейся вне залежи радиостанции,работающей на фиксированных частотах, в точках исследуемого профиля измеряют напряженность электромагнитного поля и по результатам измерений определяют границу залежи. Способ обладает низкой разрешающей способностью, низким уровнем достоверности при идентификации УВЗ из-за конечности дискретного расстояния между пикетами, находящимися в точках геопрофиля. Задачей изобретения является повышение разрешающей способности и уровня достоверности при определении границ УВЗ. Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе геоэлектроразведки углеводородных залежей, в котором измеряют напряженность электромагнитного поля находящейся вне залежи радиостанции, работающей на фиксированных частотах, и по результатам измерений определяют границу залежи, в отличие от прототипа, осуществляют измерение напряженности электромагнитного поля воспринимаемого двумя идентичными ориентированными на радиостанцию приемными антеннами, которое проводят в горизонтальной плоскости с выделением разностного сигнала, при этом осуществляют последовательный поворот антенн относительно выбранного направления с построением диаграмм направленности антенн (ДНА), а границы залежи определяют по результатам сравнения смещения максимумаи минимумадиаграмм направленности и приращений ширины диаграммы направленности по половинной мощности 0,5 (фиг. 1),причем 2 0,50,5 н-0,5 вн-вн-в ,0,5 - приращение ширины диаграммы по половинной мощности 0,5 н - приращение ширины диаграммы по половинной мощности над контуром зале 0,5 в - приращение ширины диаграммы по половинной мощности вне контура зале- смещение максимума диаграммы н - угол, соответствующий максимуму диаграммы над контуром залежи в - угол, соответствующий максимуму диаграммы вне контура залежи- смещение минимума диаграммы н - угол, соответствующий минимуму диаграммы над контуром залежи в - угол, соответствующий минимуму диаграммы вне контура залежи. Таким образом, на основе измерений значений 0,5, ,повышается точность определения границ УВЗ. Если использовать ненормированные ДНА, то можно измерять приращение напряженностей электрического поля ЕЕн-Ев,где Ен - напряженность электрического поля над контуром залежи Ев - напряженность электрического поля вне контура залежи, соответствующих максимумам диаграммы над залежью и за ее пределами (фиг. 2). Для уменьшения времени измерения можно ограничиться измерением ДНА в половинном секторе углов. Повышению точности определения границ УВЗ способствует измерение ДНА на двух фиксированных частотах. На фиг. 1 представлен общий вид нормированной ДНА относительно выбранного направления юг-север, на фиг. 2 нормированные (а) и ненормированные (б) ДНА над контуром залежи и вне ее, на фиг. 3 структурная схема устройства для реализации предложенного способа, на фиг. 4 нормированная ДНА над контуром и вне ее на частоте 15,1 кГц, на фиг. 5 нормированная ДНА над контуром залежи и вне ее на частоте 17,8 кГц,на фиг. 6 нормированная ДНА над контуром залежи и вне ее на частоте 18,6 кГц, на фиг. 7 ненормированная ДНА над контуром залежи и вне ее на частоте 15,1 кГц, на фиг. 8 ненормированная ДНА над контуром залежи и вне ее на частоте 17,8 кГц. Устройство построено по двухканальной схеме и содержит антенну 1, приемное устройство 2 первого канала, выход которого присоединен к первому входу устройства сравнения 3, антенну 4, приемное устройство 5 второго канала, выход которого присоединен ко второму входу устройства сравнения 3, выход устройства сравнения присоединен ко входу оконечного устройства 6. Устройство работает следующим образом. Две идентичные антенны 1 и 4 ориентируют на радиостанцию, находящуюся вне залежи, относительно направления юг-север. Расстояние между ними выбирают, исходя из следующих критериев минимальное расстояние должно быть таким, чтобы окружности измерения ДНА не пересекались между собой и антенны не оказывали влияние друг на друга, максимальное расстояние определяется технико-экономическими соображениями и удобством измерений. Приемные устройства 2 и 5 идентичны по своим параметрам. Настраивая каждый из каналов на фиксированную частоту радиостанции, находящейся вне залежи, производят измерение напряженности электрического поля антенн 1 и 4 в горизонтальной плоскости при различных углах их ориентации относительно выбранного направления антенн над контуром залежи и за его пределами. Устройство сравнения 3 выделяет разностный сигнал двух каналов. Оконечное устройство 6 служит в качестве индикатора сравнения. В качестве оконечного устройства возможно применение персонального компьютера для ускоренной обработки результатов измерений. По результатам измерений строят нормированные ДНА, определяют прира 3 5556 1 щение ширины диаграммы по половинной мощности 0,5, смещения максимумаи минимумадиаграммы, по результатам сравнения смещений и приращений ширины над контуром залежи и за его пределами определяют границы углеводородной залежи на основе калибровочной характеристики, полученной на известном месторождении УВЗ. Если обе антенны расположены вне залежи, то разностный сигнал на выходе устройства сравнения будет равен нулю. Если одна из антенн будет расположена над контуром залежи, а вторая вне его, на оконечном устройстве сразу можно определить наличие смещения максимума и минимума ДНА, а также приращение ДНА. Если обе антенны будут находиться над залежью, то разностный сигнал может отличаться от нуля, по этому показателю расстояние между антеннами желательно уменьшить до минимально возможного. Пример реализации способа. Оба канала устройства геоэлектроразведки настраиваются на частоту сигнала 15,1 кГц и строятся нормированные и ненормированные ДНА в горизонтальной плоскости при изменении угла отсчета с дискретой 15. На этой частоте(фиг. 4) над контуром залежи происходит смещение максимума ДНА на 10 и минимума на 10 относительно ДНА вне залежи. Помимо угловых изменений происходит расширение ДНА на уровне минимальных амплитудв 0,7. При настройке обоих каналов устройства геоэлектроразведки на частоту сигнала 17,8 кГц и построении ДНА обнаружено, что 10, а увеличение амплитуды поля при минимальных значениях ДНА является незначительным нв 0,1. При настройке на частоту 18,6 кГц искажение ДНА характеризуется неоднозначными угловыми смещениями н 10, в 15, при этом нв 0 и расширение по минимуму н 0,075, в 0,05. Таким образом, для однозначной регистрации УВЗ оптимальными частотами являются 15,1 кГц и 17,8 кГц из-за более контрастного отличия ДНА. Предлагаемый способ был опробован в работах Центральной нефтегазовой геофизической экспедиции ПО Белорусгеология. Результаты представленных измерений подтверждены данными сейсморазведки и скважного бурения. Использование предлагаемого способа геоэлектроразведки УВЗ обеспечивает по сравнению с существующими аналогами следующие преимущества 1. Повышение точности определения границ УВЗ. 2. Отсутствие необходимости проведения дополнительных измерений геопрофилей по всей его протяженности. 3. Использование стандартной аппаратуры для ведения разведки. Источники информации 1. Викторов В.А., Лункин Б.В., Савлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. - М. Энергоатомиздат, 1989. - С. 194-196. 2. Тархов А.Г. Поиски и разведка полезных ископаемых и геологическое картирование радиоволновым методом (радиокип). - М. ВИЭМС, 1965. - С. 21-35. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.