專利名稱：：電磁數(shù)據(jù)的時滯分析的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：0002本發(fā)明一般涉及地球物理探礦領(lǐng)域，更具體地涉及通常在海洋環(huán)境中的受控源電磁勘測，其中受控電磁發(fā)送器被拖拽于海底上的電磁接收器之上或在所述接收器之間，以用于烴探測、鉆探以及生產(chǎn)的目的。明確地，本發(fā)明是用于確定在最初時間地下儲層的電阻率和在一個或多于一個后續(xù)時間的地下儲層電阻率之間差值的方法，并涉及在中間時段期間從所述儲層烴的生產(chǎn)的不同。
背景技術(shù)：
：0003本發(fā)明著眼于確定在一段吋間內(nèi)地下儲層內(nèi)烴流體三維(3D)分布的問題，所述地下儲層通常位于水體下，如海下，所述一段時間指從所述儲層烴生產(chǎn)的時間段。震波方法對于這個問題的應(yīng)用被稱為時滯或4D方法。從儲層經(jīng)濟地生產(chǎn)烴(天然氣、天然氣冷凝物和石油)的關(guān)鍵問題是正確了解包含儲層的滲水巖石中烴飽和度的分布。因為烴從儲層中產(chǎn)出，在儲層內(nèi)烴飽和度以不一致的方式降低和水飽和度以不一致的方式升高。雖然震波方法已經(jīng)為4D應(yīng)用研發(fā)以監(jiān)視儲層流體，這種方法昂貴；并且由響應(yīng)烴流體變化中的相對低的震波響應(yīng)的靈敏度，所述方法常無效。這種低靈敏度獨特地處在于石油儲層，因為很多石油儲層的聲學(xué)特性的變化與儲層地層水的變化相似，因此石油飽和度的改變不在震波響應(yīng)中反映。0004被技術(shù)中已知有用于估計儲層流體特性的其他方法。在井孔的幾米內(nèi)通過井眼(井下或測井)方法在儲層衰竭期間可以得到烴電阻率和飽和度數(shù)據(jù)。然而測井方法在烴場內(nèi)相距成百到上千米的油井之間無效，這是由于從井下測井設(shè)備到儲層的探測信號受限的穿透距離。此外，生產(chǎn)油井通常由導(dǎo)電套管封閉，其嚴(yán)格地限制了使用電方法來監(jiān)視儲層流體的電阻率，這是因為套管屏蔽了儲層與電探測信號(非常低的頻率除外)。0005通過使用震波或電磁能，儲層流體電阻率和飽和度數(shù)據(jù)也可以在儲層衰竭期間通過跨越井眼(井間)方法獲得(c.f.Rector,W.J.(ed.)，"CrosswellMethods:SpecialIssue"，Geo—戸'cs60，no.3(1995))。然而，井間方法需要為測定同步使用至少兩個井，這是昂貴的因為兩個井的生產(chǎn)必須停止并且生產(chǎn)管必須從井中移出。此外，井間數(shù)據(jù)主要提供連接兩個井的共有垂直面的二維勘測。海下儲層中更多的井從垂直面導(dǎo)出，這限制了井對之間公用垂直面的量。同樣，在許多井場內(nèi)通常相距成百到上千米的油井之間井間方法是無效的，這是由于來自井下源的探測信號的受限穿透距離。并且與單測井情況相似，在生產(chǎn)油井中導(dǎo)電套管的存在嚴(yán)格地限制了使用井間電方法來檢測儲層流體電阻率。0006常規(guī)地用于估計井間流體飽和度的另一種方法是儲層流體流動的數(shù)學(xué)仿真。然而，為了使數(shù)學(xué)仿真在甚至在大型計算機上可行，儲層仿真必耍地合并井間巖石性質(zhì)的簡化和假設(shè)。儲層仿真也需要對模型中數(shù)字參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)以與井內(nèi)測得數(shù)據(jù)一致，所謂"歷史匹配"途徑，且這些參數(shù)可能不具有和測得巖石和流體性質(zhì)的簡單聯(lián)系。0007從海洋受控源電磁(CSEM)勘測得到的結(jié)果，如使用授權(quán)給Smka的編號為4，617，518的美國專利和先前引用的編號為60/797，560的美國專利，以及編號為2003/0050759的美國專利所公開的方法收集的結(jié)果，顯示可以遠(yuǎn)距離確定烴儲層內(nèi)流體的體電阻率。為了良好的首次估計，使用水平點偶極子(HED)源獲得的海洋CSEM數(shù)據(jù)主要敏感于地下儲層的網(wǎng)垂直電阻(體電阻率成倍于網(wǎng)垂直厚度)(KaufmanandKeller,f>e，ewc_yaw/rra肌.ew"ow"(i/wg^，300-313，Elsevier(1983))。西非海洋觀測(Eidesmo,etal.，F(xiàn)//^&eaA:，20，144-152(2002);Ellingsrudetal.，77ze/ea力"g，972-982(2002))證實由烴的存在引起的地下電阻率可以被檢測。0008已知大地的電阻率可是各向異性的?？梢?，例如Kdler禾口Frischnecht，￡7ecWca/MeAotis1Geo//yAs/ca//Vaype"/"g，33-39，Pergamon(1966);Kaufmann禾口Keller，F(xiàn)regwewqy朋d7hms7,ewZ'5"畫力一，257-284，Elsevier，紐約(1983);Negi等，為:so&，Geoe/e"ra廳gwW扁，Elsevier，紐約(1989);以及Zhdanov禾口Keller，77zeGeoe/ecWca/A/e^70(iyGeop/yw'ca/￡x//orato，199-124，Elsevier,紐約(1994)。幾個公開物講授了如何計算(模型)多個受控源各向異性大地電響應(yīng)?？梢?，例如，Chlamtac禾BAbramovici，Geop/zjw'os46，904-915(1981);Yin和Weidelt，G，—64，426-434(1999);Yin和Maurer，(7e—戶.c"6，1405-M16(2001)。同樣，幾個作者討論方位角電各向異性的解釋(例如，Watson和Barker，—64，739-745(1999);以及Linde和Peterson，Ge，/ya/"69，909-916(2004))。其他人依照使用多個可控電磁源獲得的數(shù)據(jù)討論各向異性的解釋(Jupp禾卩Vozoff，Ge07/yAy.尸ms/ec"wg25，460-470(1977);Edwards(7eop/2jAS7.cw49，566-576(1984);以及Christensen，Ge。//,Pms7ec""g48，1-9(2000))。0009授權(quán)給Strack的編號為6，739,165的美國專利公開了通過測定大地表面的電磁場數(shù)據(jù)中改變來監(jiān)視儲層電阻率變化的方法，由于受控流電和電感源和自然大地電磁源產(chǎn)生的激勵，所述方法必須包括測定穿過儲層的至少一個井眼中電阻率的改變。Strack沒有公開成像或反轉(zhuǎn)的使用以映射整體儲層電阻率P^r或烴飽和度She的分布，并且沒有討論電各向異性。0010Johnstad等，在編號為WO2004/086090的專利中公開了與Stmck相似的用于儲層電阻率監(jiān)視的方法，但其包括由通過沿油井的到點套管從海底到儲層傳輸電能構(gòu)造的井下電磁源。作者沒有公開3D成像或3D翻轉(zhuǎn)的使用以確定pr或She，并且沒有公開如何包括電各向異性的效應(yīng)。0011Constable,在編號為WO2004/053528(2004)，Al的專利中討論了用于烴儲層實時監(jiān)視的方法，他提出使用多個垂直和水平電偶極子輻射源和自然電磁(如大地電磁)源，單獨或結(jié)合地與分布在包含烴儲層的區(qū)域上的多個陣列中的包含電感應(yīng)器和磁感應(yīng)器的海底天線。海底天線可以永久地固定在海底或可在被獨立地安放幾次。Constable的用于監(jiān)視儲層整體電阻率pr的時間變化的方法，所述方法含有使用響應(yīng)來自發(fā)送器能量的接收器信號的兩個直交的水平和垂直電場分量在每個源一接收器結(jié)合勘測大地電阻抗，并映射這些阻抗到儲層區(qū)域。大地電磁數(shù)據(jù)可以被可選地用于幫助確定電背景(大地的非儲層量)。對于任何維度，沒有接收器信號的數(shù)學(xué)反演或成像，并且沒有公開包括各向異性影響的方法。0012Loke("ConstrainedTime-LapseResistivityImaging■Inversion"，paperEEM-7，ProceedingsoftheSAGEEPSymposium,Denver,March3-7，2001)描述了2D約束的像反轉(zhuǎn)的使用從而為環(huán)境應(yīng)用測定地下電阻率的改變。Loke公開了作為用于在隨后時間執(zhí)行的電阻率反轉(zhuǎn)的開始模型的在最初勘測時間獲得的電阻率反轉(zhuǎn)結(jié)果的使用，從而降低通過如采集系統(tǒng)變化的地下電阻率外的其他影響導(dǎo)入的結(jié)果中的人工分量。本公開限制了對DC電阻率勘測的討論，并且使用從岸上Wenner-Schlumberger陣列獲得的速率示例，其是本領(lǐng)域人員熟知的勘測方法。Loke沒有討論各向異性影響或海洋數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)多分量的使用或烴應(yīng)用。0013Gasperikova等(AFeasibilityStudyofGeophysicalMethodsforMonitoringGeologicC02Sequestration",ExtendedAbstractRC3.8,SEGAnnualMeeting,Denver,Colorado,October2004)討論了接地的HED源對與激勵相關(guān)的岸上電場測定的使用，從而基于3D正演模型勘測作為C02注入結(jié)果的阿拉斯加北坡上的SchraderBluff油田中水飽和度(或l-She)的改變。通過在適當(dāng)?shù)臅r間區(qū)分正演模型運算模擬隨時間的改變。該論文沒有描述電場中的哪個分量為這個測定優(yōu)化，也沒有任何各向異性影響的討論。0014Hoversten等("DirectReservoirParameterEstimationusingJointlnversionofSeismicAVOandmarineCSEMData"，ExtendedAbstractRC2.1,SEGAnnualMeeting,Denver,Colorado,October2004)討論了用于震波映像和海洋CSEM海底數(shù)據(jù)(HED源)的1D(平面分層大地)同步反轉(zhuǎn)的方法。CSEM數(shù)據(jù)受限于線上在線電場數(shù)據(jù)(即圖l中源線上的Ex)。Hoversten等(2004)沒有給出用于儲層監(jiān)視的時滯方法，他們也沒有給出如何在反轉(zhuǎn)中包括大地電各向異性。0015因此，需要一種方法來通過遙測和成像對飽和度高度敏感的地下物理數(shù)據(jù)直接估計3D意義上的儲層內(nèi)的烴飽和度，并能夠重復(fù)所述測定/成像并分析儲層流體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這種方法必須考慮電阻率的各向異性。本發(fā)明滿足這種需要。
發(fā)明內(nèi)容0016在一個實施例中，本發(fā)明是依照從含有儲層的地下區(qū)域獲得的受控源電磁勘測數(shù)據(jù)確定地下儲層的烴含量的隨時間的改變的方法，所述方法包括(a)從所述地下區(qū)域的最初勘測獲得記錄在(相對于勘測源線的)多個在線和離線接收器位置處的電磁場數(shù)據(jù)，并從充分相同的條件下導(dǎo)出的、相同區(qū)域的至少一個稍后勘測獲得相應(yīng)的測量結(jié)果，所述數(shù)據(jù)包含至少主要對垂直電阻率敏感的場分量和至少主要對水平電(b)對于每個勘測，使用勘測獲取參數(shù)和測定的電磁場數(shù)據(jù)為所述地下儲層中的多個"，y，z)位置處的水平電阻率和垂直電阻率求解Maxwell電磁場方程；以及(c)比較所述勘測之間計算的電阻率結(jié)果。通過使用Archie定律(Archie'slaw)或其他關(guān)系，烴流體飽和度的值可以從水平和垂直電阻率計算得到，并且由于儲層的烴隨時間生產(chǎn)，分時間勘測中的的此參數(shù)成像結(jié)果的比較提供了分析變化的基礎(chǔ)。0017通過參考下文詳細(xì)描述和附圖將更好地了解本發(fā)明及其優(yōu)勢，其中0018圖l說明了適用于本發(fā)明實施例的勘測幾何圖，其中水平電源和水平磁源被使用，并結(jié)合在線和離線的多個多分量電磁接收器；0019圖2說明了用于模型計算以提供本發(fā)明方法的測試示例的勘測幾何圖和地下電阻率模型；0020圖3A顯示帶有圖2中模型的電阻層的HED源的在線Ex幅值，而圖3B顯示不帶有圖2中模型的電阻層的EVTI的變化值的Ex相位。0021圖4說明了模型地下烴儲層的垂直電阻率的仿真的深度模型，所述模型地下烴儲層是通過在線Ex和離線Hz海底電磁數(shù)據(jù)的3D反轉(zhuǎn)獲得的，被平均儲層厚度的模型，所述電磁數(shù)據(jù)是在圖2中所示勘測幾何圖的初始時間獲得的。0022圖5說明了模型地下烴儲層的垂直電阻率的仿真的深度模型，所述模型地下烴儲層是通過在線Ex和離線Hz海底電磁數(shù)據(jù)的3D反轉(zhuǎn)獲得的，被平均儲層厚度的模型，所述電磁數(shù)據(jù)是在圖2中所示勘測幾何圖的后續(xù)時間獲得的，其中需要如在第一時間使用相同的源線在相同位置的海底測定；以及0023圖6是顯示本發(fā)明方法的一個實施例的基本步驟的流程圖。0024本發(fā)明將聯(lián)系其優(yōu)選實施例被描述，然而，就下文的詳細(xì)描述對本發(fā)明的具體實施例和具體使用來說，下文描述僅是說明性的，并且不試圖作為對本發(fā)明的限制。相反，其試圖包括可以包括如所附權(quán)利要求限定的在本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的全部替代、修改和具體實施例方式0025本發(fā)明是用于確定如烴儲層的海洋地下區(qū)域內(nèi)垂直和水平電阻率中隨時間改變的方法，所述隨時間改變是由于儲層特性的改變，如巖石小孔流體飽和度。這種改變的一個原因是在烴生產(chǎn)中執(zhí)行的有意的流體抽出或注入。本發(fā)明要求在初始時間和在一個或多于一個隨后的時間測定的受控源電磁(CSEM)勘測數(shù)據(jù)，對于至少一個在線電磁場分量和至少一個離線分量，特定分量的選擇取決于源的類型。本發(fā)明利用一個現(xiàn)實，即確定的電磁場分量對垂直電阻率或水平電阻率中的一個而不是兩個的主要敏感或排他性的敏感，然而其它場分量對兩個電阻率都敏感。本發(fā)明也利用烴儲層流體飽和度的改變將改變儲層的垂直和水平電阻率的現(xiàn)實，這是因為儲層主要包含內(nèi)層和其它結(jié)構(gòu)并因此通常表現(xiàn)出電垂直橫向各向同性(EVTI)。因為儲層厚度通常小于儲層所埋深度，本發(fā)明實現(xiàn)了儲層間隔內(nèi)EVTI的垂直分辨率將充分地小于儲層厚度。這個儲層內(nèi)更低的空間分辨率是由于已知的電磁透入深度影響，通常小于l赫茲的低電磁源頻率必須被用于穿透儲層深度這一事實的推論。由此得出較薄層內(nèi)的高空間分辨率需要的頻率通常不存在于遙測的儲層響應(yīng)數(shù)據(jù)，這是因為更高的頻率僅穿透遠(yuǎn)小于儲層厚度的厚度。0026海洋受控源電磁(CSEM)勘測最新的發(fā)展提供了遠(yuǎn)距離確定地下儲層電阻率的方法，所述方法使用迭代正向模擬或數(shù)學(xué)反轉(zhuǎn)(Srnka"RemoteReservoirResistivityMapping"，SocietyofExplorationGeophysicists75thAnnualMeeting￡!xto7^/e<ijfo/racte,Houston,November2005,paperSS3.3)。Srnka等("RemoteReservoirResistivityMapping-BreakthroughGeophysicsfortheUpstream"Abstract17284,OffshoreTechnologyConference,Houston,Texas,May2005)進一歩顯示了當(dāng)考慮儲層內(nèi)電阻性烴的存在時，來自不同西非海洋烴儲層的預(yù)期的CSEM響應(yīng)接近地匹配從大地電結(jié)構(gòu)的現(xiàn)實的三維計算機模型預(yù)測的響應(yīng)。0027海洋受控源勘測，如那些收集的使用授權(quán)給Smka的編號為6,603,313的美國專利和2003年3月13日(Smka等)公開的編號為2003/0050759的美國專利申請公開的方法，顯示大地的電阻率可以嚴(yán)重地取決于用于完成這些測定的電流流動的方向。特別是，垂直電阻率pv可以比水平電阻率PH大得多(二或更多倍)，特別是如頁巖的較好分層的巖石中，并且一個位置到另一個位置的垂直電阻率的量級可以是變化的。這個現(xiàn)象被稱為電各向異性，或特定的被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為電垂直橫向各向同性("EVTI")。大地電阻率也可以方位地變化(即以羅盤方向)，但在烴勘探的沉積盆地中，這種各向異性影響似乎通常沒有EVTI重要(即更小的量級)。0028EVTI的存在失真了使用海洋CSEM勘測的電磁接收器在海底接收的信號，所述勘測需要水平電偶極子(HED)和水平電偶極子(HMD)受控源，所述接收的信號相對于沒有EVTI時接收的信號受到了失真。見圖l，圖l是適用于本發(fā)明的勘測幾何圖的說明。附圖顯示勘測船1拖拽在海底4上的HED2和HMD3，在海底4上在線接收器6和離線接收器7安排成關(guān)于拖拽線5的固定的陣列。這種失真影響了與如8的儲藏?zé)N的存在相關(guān)的海洋CSEM電阻率異常的解釋。這種失真效應(yīng)出現(xiàn)在測定海底場的幅值和相位，并依照頻率而改變。這種失真可以掩蓋烴的存在(假陰性)或不正確的建議它們存在(假陽性)。這種失真以在多個CSEM勘測中被觀測到。例如，Tompkin等，("EffectofVerticalAnisotropyonMarineActiveSourceElectromagneticDataandInversions"EAGE65thAnnualConvention,Paris,France,abstractE025(2004))描述了在僅使用(海底)電場測定時，EVTI對用于烴應(yīng)用的海洋CSEM數(shù)據(jù)的幾個影響。這些影響包括低估如烴儲層的地下底層的真實深度，以及如果忽視EVTI，會低估l其整體電阻率。0029Srnka(PCT專利公開號WO2006/135510)提出如何在海洋CSEM勘測中測定并分析EVTI。公開的分析步驟包括(1)適當(dāng)?shù)脑诰€和離線海底電場和磁場數(shù)據(jù)的測定，其精確地結(jié)合取決于采用的受控電磁源(HED或HMD)的類型；以及(2)在計算機上使用數(shù)字運算，為包括EVTI影響的地下電阻率結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)地反轉(zhuǎn)海底數(shù)據(jù)。0030為了利用這些特性，CSEM源需要產(chǎn)生垂直和水平電流。兩種CSEM源完成這點，水平電偶極子(HED)和水平磁偶極子(HMD)。如公開號為WO2006/135510的PCT專利所提出，本發(fā)明優(yōu)選的實施例利用兩個源類型中的每個所需的特定的電磁場測定數(shù)據(jù)。本發(fā)明的圖1，2和3A-B全部是這一現(xiàn)有申請的重復(fù)。0031在一些情況下，被包括地下儲層的勘測覆蓋的地下區(qū)域的電阻率各向異性可以非常小(即EVTI接近于一致)。如果儲層是非常均勻的砂巖堆積并且儲層外的地下區(qū)域不含有大體積的各向異性頁巖堆積的條件下，這種情況可能發(fā)生。在這些少數(shù)情況下，CSEM響應(yīng)將接近于各向同性，其可以簡單地用過現(xiàn)有技術(shù)提出的勘測數(shù)據(jù)的分析來確定。在這種情況下，數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)反轉(zhuǎn)可以通過使用更少的勘測數(shù)據(jù)分量來執(zhí)行，所述數(shù)據(jù)分量對儲層電阻率(如僅在線EX)敏感并且可以通過使用各向同性反轉(zhuǎn)運算來執(zhí)行從而更加有效地經(jīng)濟地成像地下區(qū)域。0032圖l說明了用于一般的各向異性大地電阻率情況(如EVTI〉1)的可能的數(shù)據(jù)采集(勘測)。船1在海面或海面下沿源線5接近海底4拖拽HED源2和/或HMD源3，并傳輸在CSEM勘測中通常得到(一般通過HED源)的具體電流波形?？纱娴?，當(dāng)產(chǎn)生源波形傳輸時，HED和/或HMD源可以用固定的方法置于接近或接觸沿線5的每對獨立的在線海底電磁接收器6之間的海底。使用連續(xù)拖拽和/或固定源的選擇取決于操作勘測條件的變化，但主要取決于電磁噪聲環(huán)境。源產(chǎn)生的噪聲和自然噪聲歲水深的減小而增加，在淺水(一般150米或更少)里適合固定源的使用，因此可以使用非常長的數(shù)據(jù)求和(堆棧)時間，而不帶有數(shù)據(jù)的橫向拖尾效應(yīng)，從而抑制隨機噪聲。源波形傳輸可以包含適當(dāng)持續(xù)時間的多種波形，如專利號為WO2005/117326的PCT專利或前文參考的公開物所描述的。離線接收器7記錄由源激勵產(chǎn)生的大地電磁響應(yīng)，與在線接收器6勘測的所述響應(yīng)同步。源線，在線接收器和離線接收器被置于海底上并鄰近已經(jīng)被鑒定為潛在烴或其池資源儲層的大地內(nèi)的地下地質(zhì)地層8。如從預(yù)先海底響應(yīng)或預(yù)測模型或?qū)⒈槐绢I(lǐng)域技術(shù)人員理解的可操作約束所確定，通過使用統(tǒng)一或不統(tǒng)一的內(nèi)接收器間隔(或兩個接收器間隔)，海底接收器被放置在距離HED和HMD源的多個距離。通常接收器的線內(nèi)或跨線間隔從500到5000米。0033通過上文描述的在第一勘測時間所需的電磁數(shù)據(jù)，通過使用一個或多于一個數(shù)據(jù)分析和解釋方法，現(xiàn)有的編號為WO2006/135510的PCT專利允許在一個區(qū)域內(nèi)確定包括EVTI的大地電阻率值，所述區(qū)域被所述勘測的每個在線和離線接收器結(jié)合所包圍。通過在任何可用勘測頻率的線內(nèi)或離線場響應(yīng)的分析確定任何存在的EVTI的量、深度和橫向分布；在最淺深度確定EVTI的最高頻率(在海底開始并向下延伸直到接近EM滲透深度)，并且從最淺深度到有效滲透的最深深度提供完整EVTI影響的最低頻率(接近擴散EM波長的0.5倍，或Ji倍的電磁透入深度)。這種確定允許EVTI影響被移除或被考慮進海底CSEM數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行儲層電阻率(即掩埋的目標(biāo)儲層地層的電阻率)的正確預(yù)期。0034當(dāng)為了確定地下電阻率隨時間改變的目的，在一個或多于一個后續(xù)時間需要圖l描述的勘測，所述勘測優(yōu)選地充分相似于在第一勘測時間的勘測，因此所勘測數(shù)據(jù)表現(xiàn)同樣地下區(qū)域大地的電磁響應(yīng)。在實踐中，通過海洋CSEM勘測的經(jīng)驗顯示了在隨后時間的用于勘測的接收器位置必須位于第一次勘測時間使用的位置的幾十米范圍之內(nèi)。在第一和后續(xù)重復(fù)的接器的位置之間允許的準(zhǔn)確距離取決于地下電參數(shù)和用于探測大地結(jié)構(gòu)的源頻率。通常，對于i.o歐姆的大地背景水平電阻率和EVinN2.0的海底下1500米的儲層，和0.25赫茲的探測頻率，允許的距離小于100米。0035本發(fā)明方法中用于第一勘測時間和一個或多于一個后續(xù)勘測時間的線內(nèi)和離線電場和磁場數(shù)據(jù)的獨立數(shù)據(jù)處理步驟是被海洋CSEM勘測的技術(shù)人員使用的標(biāo)準(zhǔn)程序，并在包括本文引用的公開物的現(xiàn)有技術(shù)中描述。幾個額外的步驟可以被引入以準(zhǔn)備被數(shù)學(xué)反轉(zhuǎn)在第一和后續(xù)勘測時間所需的測定數(shù)據(jù)，這取決于數(shù)據(jù)的質(zhì)量、空間覆蓋率和其他方面(圖6流程圖的步驟62)。這些額外的步驟可以包括在源一一接收器偏移域內(nèi)使用消音器或濾波器的噪聲抑制，相位調(diào)節(jié)以解決有定時誤差造成的整體位移，幅值調(diào)節(jié)以解決分量和數(shù)據(jù)求和之間的矛盾從而產(chǎn)生更大的有效孔徑(參見，例如公開號為2003/0050759Al的美國專利)。0036在前面參考的2005SEG論文中，Smka公開了使用輸入到在計算機上運算的三維(3D)反轉(zhuǎn)運算的CSEM數(shù)據(jù)可以成像海下儲層的電阻率，其中推理的限制可以被采用并且地下電阻率的絕對值是確定的。Thompson等("SensitivitytohydrocarbontargetsusingmarineactivesourceEMsounding:DiffusiveEMimagingmethods"，EAGEAnnualMeeting,Paris,June2004)顯示了使用二維(2D)計算機算法的海洋CSEM數(shù)據(jù)的適當(dāng)成像的示例，其中所述計算機運算僅估計大地電結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)電阻率對照，而不是確定如使用非線性反轉(zhuǎn)得至ll的絕對電阻率值。Carazzone等("ThreedimensionalimagingofmarineCSEMdata"，ExtendedAbstract,EM3.3,SEGAnnualMeeting,Houston,Texas,November2005)顯示了3D海洋CSEM非線性數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)的幾個示例，其適當(dāng)?shù)仄ヅ渫ㄟ^在儲層內(nèi)感應(yīng)測井測得的儲層電阻率值。然而在這些反轉(zhuǎn)示例中，沒有一個討論結(jié)果中EVTI的合并，也沒有討論儲層電阻率中隨時間改變的成像。0037用于每個勘測時間需要的數(shù)據(jù)的本發(fā)明的反轉(zhuǎn)方法，包括但不限制于在編號為WO2006/135510的PCT專利中公開的四個補充步驟，其在下文中被總結(jié)。在圖6的流程圖的步驟63中，反轉(zhuǎn)方法被選擇。(1)(步驟64)使用本領(lǐng)域計算人員熟知的用于各向同性大地計算的運算在數(shù)字計算機上迭代1D、2D和/或3D正演模擬，其中實際數(shù)據(jù)(幅值和/或相位)與模擬響應(yīng)(幅值和/或相位)相比較，并且模型被充分調(diào)節(jié)以匹配帶有模型響應(yīng)的實際場數(shù)據(jù)。在這個各向同性解釋方法中，如果HED數(shù)據(jù)被使用，使用垂直電阻率模擬在線響應(yīng)，并使用水平電阻率模擬離線響應(yīng)，并且如果HED數(shù)據(jù)將被使用則反轉(zhuǎn)。(見下文表l。)通過比較測得的EM場分量數(shù)據(jù)得到對垂直電阻率模型的迭代調(diào)節(jié)，對應(yīng)于水平電阻率模型，所述EM場分量僅僅優(yōu)選地主要對垂直電阻率的影響敏感。在使用離線數(shù)據(jù)的情況下，優(yōu)選地來自接收器的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地位于所述源的側(cè)面(即在圖l中xi處)。然后在線對于離線模型結(jié)果(電阻率相對深度z和位置x，y)的比率提供了作為深度和位置函數(shù)的包括EVTI的大地電阻率的近似值。(2)(步驟65)使用用于各向異性大地計算在數(shù)字計算機上迭代1D、2D和/或3D正演模擬，所述各向異性大地運算包括本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的EVTI，所述領(lǐng)域包括上文參考的Yin和Maurer的論文，其中實際數(shù)據(jù)(幅值和/或相位)與模型響應(yīng)(幅值和/或相位)相比較，并且所述模型被充分調(diào)節(jié)以匹配帶有模型響應(yīng)的實際場數(shù)據(jù)。在這個各向異性解釋方法中，使用垂直和水平電阻率估計同步模擬在線和離線響應(yīng)。然后最終模型解決包含作為深度和橫向位置的函數(shù)的大地電阻率和EVTI值(量)。(3)(步驟66)使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的(見，例如，Newman等，7TzreeZ)/meww'owa/五/ec^omag"e"os(OristaglioandSpies,eds.)Soc.Expl.Geophysicists,Tulsa,299-321(1999))各向同性電阻率運算在數(shù)字計算機上自動執(zhí)行1D、2D和/或3D算數(shù)迭代(成像)。在各向同性反轉(zhuǎn)方法的一個實施例中，HED源的在線Ex和在線EJ或HMD源的在線Hx和在線Hy)以及HED源的離線Hz(或HMD源的離線Hz)被分別輸入到反轉(zhuǎn)程序，所述反轉(zhuǎn)程序?qū)⑹褂脭?shù)字最優(yōu)化運算來分別的解決水平和垂直電阻率的量、深度以及橫向分布，所述水平電阻率的電磁響應(yīng)最佳地滿足觀測的海底數(shù)據(jù)。然后通過在每個深度和位置隨后形成反轉(zhuǎn)的垂直對水平電阻率的比值找到EVTI。通過各向同性正演模擬，關(guān)鍵是一個反轉(zhuǎn)解使用對垂直電阻率更敏感的電磁場數(shù)據(jù)，而另一個反轉(zhuǎn)解使用對水平電阻率更敏感的數(shù)據(jù)。(4)(步驟67)使用個向異性1D電阻率運算(見，例如前文參考的Tompkin等的論文)在數(shù)字計算機上自動執(zhí)行數(shù)學(xué)反轉(zhuǎn)(成像)程序，而2D和3D的頻域和時域有限差運算的各向異性擴展由本領(lǐng)域計算人員在先前發(fā)展出(見，例如，Weiss等。67,1104-1114(2002);以及Weiss等，Ge—戸U，922-930(2003))。在這個各向異性迭代方法中，在線和離線響應(yīng)被聯(lián)合輸入到反轉(zhuǎn)程序，然后所述程序使用數(shù)字最優(yōu)化運算來解決水平和垂直電阻率的量、深度和橫向分布，所述水平和垂直電阻率的電磁響應(yīng)最佳地滿足觀測的海底數(shù)據(jù)。0038各向同性方法要求兩個獨立的計算機運行迭代正演建?；蚍崔D(zhuǎn)程序。一個運行包括至少一個電磁場分量的數(shù)據(jù)，所述電磁場分量主要對水平電阻率的影響敏感，并且輸出是水平電阻率數(shù)據(jù)的量。另一個運行包括是找一個EM場的分量的數(shù)據(jù)，所述EM場分量優(yōu)選的僅對垂直電阻率的影響敏感，或至少主要對垂直電阻率的影響敏感，并且輸出是垂直電阻率數(shù)據(jù)的量。各相異性方法輸入全部數(shù)據(jù)到單個運行。數(shù)據(jù)可以是同時對垂直和水平電阻率敏感的場分量；然而，如果該數(shù)據(jù)包括僅對垂直電阻率敏感的分量和另一個僅對水平電阻率敏感的分量，那么該方法產(chǎn)生更多的數(shù)學(xué)穩(wěn)健的結(jié)果。因此，用于一個方法的優(yōu)選的電磁數(shù)據(jù)組將是對所有方法優(yōu)選的組(對于給定的源類型)。表1列出了對于在線或離線接收器位置的HED和HMD源類型的對垂直電阻率Pv和水平電阻率PH或兩者的敏感性。(優(yōu)選的離線數(shù)據(jù)來自位于源側(cè)面的位置。)本發(fā)明感興趣的表l中的條目是數(shù)據(jù)至少主要地依靠Pv或PH影響的條目。可以從表l和前文描述的方法看出本發(fā)明全部優(yōu)選實施例需要至少一個EM場分量的在線測定以及至少一個EM場分量的離線測定。額外的數(shù)據(jù)提供了預(yù)期的數(shù)據(jù)冗余的好處。在表1中對PH或PH標(biāo)有"僅"的敏感性假設(shè)平坦分成的大地模型，并且必須了解在實際情況下這種敏感性不會完全純凈，并且應(yīng)該了解表l用于海洋環(huán)境，對于陸地上的應(yīng)用表將將被適當(dāng)?shù)母淖儭?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表l0039技術(shù)人員可以簡單看出以上的全部方法，無論各向同性還是各向異性，正演模擬或?qū)е?，都包括通過計算機輔助數(shù)字方法執(zhí)行的Maxwdl的電場方程。通過公知的源采集數(shù)據(jù)，以及背景電阻率(鹽水等)，還有測定的至少兩個EM場分量的數(shù)據(jù)，只有目標(biāo)電阻率是未知的并且其可以被解出。0040迭代正演模擬方法通常通過計算機實施，但通常需要人工指導(dǎo)。數(shù)據(jù)操作員通常輸入已知或估計的電阻率參數(shù)到開始深度模型。這種模型可能包括在其他參數(shù)中的海水深度，水電阻率及其垂直梯度，空氣電阻率以及基于現(xiàn)有指示的大地電阻率的第一猜測(如在相同的區(qū)域測井)，相關(guān)的數(shù)據(jù)(如通過統(tǒng)計關(guān)系轉(zhuǎn)換到電阻率的震波速率)，以及所述技術(shù)中的一般經(jīng)驗。通常選擇統(tǒng)一的背景電阻率值。初始電阻率模型的主要影響是加速或延遲收斂。然后通過使用運算在計算機上運行模型，所述運算為所選的輸入數(shù)據(jù)解決Maxwell方程，并且為真實數(shù)據(jù)相應(yīng)的勘測配置獲得作為結(jié)果的合成數(shù)據(jù)。然后操作員在幾個位置比較合成數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)，并基于預(yù)期響應(yīng)的可用的知識修改模型的電阻率從而使合成數(shù)據(jù)更接近真實數(shù)據(jù)。所述處理通常被重復(fù)多次，直到達到操作員設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，即最終電阻率一一深度模型的合成數(shù)據(jù)在一些接受的限制內(nèi)匹配真實數(shù)據(jù)。如果處理沒有收斂，這通常意味著地理結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的并要求更多的頻率、源到接收器距離以及需要被檢測的E或H分量或由于其他原因勘測的數(shù)據(jù)被損壞。0041如上文描述的正演模擬方法，在反轉(zhuǎn)方法中，數(shù)據(jù)操作員使用已知值(海水，空氣等)和通過經(jīng)驗、近似值確定的通常取統(tǒng)一或區(qū)域代表性的大地電阻率的開始猜測建立開始電阻率深度模型。然后真實數(shù)據(jù)和開始電阻率模型一起被輸入計算機運算，并且所述運算生成通過Maxwdl的方程解出的合成數(shù)據(jù)，所述Maxwell方程通常通過本領(lǐng)域己知的數(shù)字迭代方案的求解。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，運算使用數(shù)學(xué)技術(shù)，如在真實和合成數(shù)據(jù)之間的不同中導(dǎo)出的梯度，從而超出模型中的變化，所述變化將導(dǎo)致在下一次處理迭代中真實和合成數(shù)據(jù)之間不相稱的最小化。計算機運算能夠解決比人類操作員可解決的更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)和模型，并且允許連續(xù)的操作其內(nèi)部迭代處理知道真實數(shù)和合成數(shù)之間的不相稱達到一些預(yù)設(shè)的小值。在這點上，數(shù)學(xué)答案被稱為收斂到最優(yōu)化的解，其與最終電阻率一一深度模型相應(yīng)，所述模型代表包括任何存在的烴的真實大地電阻率結(jié)構(gòu)。0042例如，本發(fā)明的用戶可以選擇(圖6中步驟63)—個實施例，在其中本文描述的頻域內(nèi)的迭代模擬和反轉(zhuǎn)被使用，但限于各向異性計算機程序和運算，從而提供EVTI結(jié)果的交叉檢查(步驟68)并同樣更好地合并操作員的地理知識。例如，使用HED受控源可以獲得所選數(shù)據(jù)，所述受控源在海底附近被拖拽(優(yōu)選地在25到50米之間)或位于沿源線連續(xù)的一對海底接收器之間海底的固定位置。在這種情況下，只需要有在線Ex和Ez電場響應(yīng)，其被同步勘測的只有離線Hz響應(yīng)，在變化的在線和離線范圍內(nèi)，通常對于300,000安培——米的HED強度(偶極矩)，從零(0)到12,000米在線而一(1)到8,000米離線。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這些響應(yīng)測定的在線和跨線(離線)范圍(即源到接收器距離)的選擇取決于預(yù)期的大地的水平和垂直電阻率和所關(guān)心目標(biāo)的深度。0043僅對水平電阻率敏感的用于場分量測定的表1中選項的替代以被動源電磁測量的形式存在。在沒有人為操作源的情況下測定電磁響應(yīng)是被稱為大地電磁(MT)勘測的已知技術(shù)。發(fā)表的作品公開了如何使用被動源海洋大地電磁(MMT)方法測定在海下的大地電阻率(Constable等，Geo/^"/"63,816-825(1998);Hoversten等，Geo一，^65,1476-1488(2000))。大地電磁的能量源于地球周圍的磁場內(nèi)自然波動，這主要由于電離層波動和閃電。雖然垂直電場(Ez)數(shù)據(jù)有吋對估計地質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫向變化是有用的，MMT測定通常被限制于水平電場和磁場(Ex,Ey,Hx,Hy)(Zhdanov和Wen，"Three-dimensionalmarinemagnetotelluricsforpetroleumexploration"，犯G206^Afee^gExpa^fec/JZ^racA537-540(2003))。這些數(shù)據(jù)的分析得出的信息基本完全地限制與水平電阻率。0044為初始勘測執(zhí)行反轉(zhuǎn)計算(圖6中步驟61)，并用于在隨后的時間執(zhí)行的至少一個勘測(圖6中步驟72)。0045海洋CSEM數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)反轉(zhuǎn)提供了通過在海面或接近海面處遠(yuǎn)距離地獲得相對低成本的測定來匹配在深處的電阻率的方法。然后通過使用將電阻率聯(lián)系到飽和度的經(jīng)驗關(guān)系，如Archie定律(Archie,7>ara.爿weWcawMec/z.146,54-62(1942))，這種電阻率匹配可以被用具估計穿越儲層巖石的烴飽和度。從震波和井眼數(shù)據(jù)以及如巖石物理模型的其他方法獲得的巖石和鹽水特性的估計可以用于校準(zhǔn)或改進所述反轉(zhuǎn)。0046本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的在多孔滲水的巖石(如地下烴儲層)中電阻率對流體成分敏感(Keller和Frischnecht，Me^oAGeop—/ca/尸ms/ec"."g,20-33,Pergamon(1966).)。水-濕巖石的整體各向同性電阻率通常通過如Archie定律的經(jīng)驗數(shù)學(xué)關(guān)系式來描述Pr=Pw(1-Shc)氣f(1)其中Pr是整體巖石電阻率，Pw是巖石中鹽水的電阻率，Shc是烴飽和度，O是多孔性，m是經(jīng)驗指數(shù)，其同通常具有接近與n^2的值并且代表巖石矩陣。方程(1)建模了對于給出的巖石多孔性和鹽水電阻率的情況下，當(dāng)烴飽和度下降時整體儲層電阻率的迅速下降。由于烴儲層在生產(chǎn)，儲層多孔性本質(zhì)上恒定，除非儲層巖石在生產(chǎn)過程中無意中被改變，例如通過如粘土生長的成巖處理。儲層也可以通過化學(xué)或用于刺激生產(chǎn)的壓力破裂處理被有意的改變?？梢詮恼鸩ǚ瓷鋽?shù)據(jù)獲得整體巖石密度的信息從而隨后估計多孔性的這種改變。在從多個儲層生產(chǎn)烴的期間，弄濕小孔表面的儲層鹽水的電阻率也近似于常數(shù)，除非水或一些可溶于水的流體被人工地注入儲層以刺激生產(chǎn)。因此，如果孔隙主要包含烴流體和鹽水，整體電阻率的本地改變可以是烴飽和度Sk的直接測定。如果Prt)是在最初時間t。的本地整體電阻率并且She。是本地?zé)N飽和度，而Pn是在隨后時間ti的本地整體電阻率和Shd是本地?zé)N飽和度，那么用這些值取代方程(1)中的值，得到Shcl=l-(1-She。)(prl/prQ)—m(2)0047方程(2)提供了儲層初始特性確定的情況下在估計Shc改變的簡單方法。如果另一個電阻性流體被注入儲層，如二氧化碳(C02)用于生產(chǎn)刺激或用于碳截存，She和p,.之間的直接關(guān)系被破壞并且需要更復(fù)雜的方法來估計She(Hoversten等，"Pressureandfluidsaturationpredictioninamulti-componentreservoirusingcombinedseismicandelectromagneticimaging"，Geop/yAS7.cy68,1580-1591(2003))。示例0048為代替本發(fā)明中需要的實際CSEM數(shù)據(jù)的類型和結(jié)合，本領(lǐng)域計算人員熟知的采用1D方法的數(shù)字計算被用于本文以論證本發(fā)明使用的海底電磁響應(yīng)。圖2顯示用于CSEM響應(yīng)數(shù)據(jù)的這個模型計算的勘測幾何圖和1D電阻率模型。列出的儀器與圖l中的一樣(并采用同樣的參考編號)，只是使用了HED源。這個示例的模型使用3000米的海水深度和50米厚的仿真烴儲層8，其頂部埋在海底下1000米。圖3A和3B顯示了HED源——規(guī)格化的(即一米長度和一安培電流的單位偶極子響應(yīng))以伏特/米為單位的在線Ex海底場幅值(圖3A)和絕對相位(圖3B)中計算的改變，所述改變由變化量級的EVTI(1:1到5:1的EVTI比率pv:ph，其中pv是垂直電阻率而ph是水平電阻率)引起，其與用0.25赫茲的正弦源頻率的圖2中的勘測幾何圖和大地參數(shù)相應(yīng)。通常在烴儲層上下的大地通常是各向異性的，并且其可以出現(xiàn)在烴層內(nèi)，例如如果儲層是層積的情況。但是除非烴層足夠厚以至可以被電磁數(shù)據(jù)解析，其EVTI影響還不足夠大到可以在這些模型數(shù)據(jù)中看出，因此出于這些仿真的目的假設(shè)儲層具有各向同性電阻率。HED在x方向上排列(有時被稱為XED源)。(通常在海洋CSEM實踐中排列HED源，其基本是在拖拽方向上的一條長線，當(dāng)通過連接到其一端的電纜拖拽時，通常假設(shè)該方向是其趨向的方向。)這個計算中的水平電阻率Ph被設(shè)定在1.0歐姆。水平軸是沿源線的距離x，其通過從特定的在線接收器到移動源的距離來測定，即位于沿源拖拽線5的一個接收器6(見圖l)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解輸入?yún)?shù)的其他值可以同樣用于本說明。儲層層8被假設(shè)具有100歐姆的電阻率(電各向同性，EVTI=1)。六個曲線顯示了海底接收器對于儲層8存在或不存在的多個情況的響應(yīng)，以及過載或非過載EVTI的變化值的響應(yīng)。在圖3A-B中，參考編號的第二數(shù)字指代EVTI值以及儲層層存在(WR)于模型或不存在(NR)于模型中，依照以下說明l指代EVThpv/pfl，WR;2指代EVTTN2，WR;3指代EVTI-5，WR;4指代EVTP1，NR;5指代EVTTN2，NR;6指代EVTI二5，NR?？梢钥闯鲭SEVTI影響增加，目標(biāo)層的存在或不存在產(chǎn)生逐漸減小的差異，這說明需要本發(fā)明來確定儲層特性的改變。0049圖4和圖5是水平切開的3D深度圖，圖6中步驟69指示的可以(通過導(dǎo)致與不同頻率相關(guān)的數(shù)據(jù))被準(zhǔn)備的3D深度圖。圖4顯示了在地下烴儲層使用圖2中勘測幾何圖的在初始時間搜集的在線和離線數(shù)據(jù)的仿真的3D各向異性反轉(zhuǎn)。圖4或圖5都不是通過實際數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)準(zhǔn)備的；它們僅是試圖指出電阻率圖[69]的類型和隨時間的比較[73]的說明，所述隨時間的比較可以使用本發(fā)明方法來給出。不同于圖l和圖2所示的簡單的統(tǒng)一層模型情況，這里的烴飽和度和產(chǎn)油層厚度在儲層內(nèi)是變化的，這是由于其地理結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，因此儲層電阻率橫向的變化。用于生產(chǎn)烴的仿真井眼9的位置被顯示。場強線描述通過從震波和測井?dāng)?shù)據(jù)獨立地勘測的平均跨越50米的儲層總厚度(以歐姆為單位的數(shù)字值有灰度色標(biāo)參考標(biāo)記指代)的反轉(zhuǎn)垂直電阻率的值。在這種反轉(zhuǎn)中平均垂直電阻率通常是最穩(wěn)定的參數(shù)。對于好的第一接近，收集的在線和離線數(shù)據(jù)主要對在儲層深度產(chǎn)生的垂直厚度——電阻率敏感。在這個仿真中，高流體滲透性的區(qū)域由虛線41指代。其他參考編號具有和圖l相同的意義。0050圖5顯示了再次使用圖2勘測幾何圖的，在晚于圖4中顯示結(jié)果時間的一個時間收集的在線和離線數(shù)據(jù)的仿真的3D各向異性反轉(zhuǎn)。在這個仿真結(jié)果中，隨后時間勘測的源和接收器位置與初始時間勘測時的位置相同。在實踐中，如果源和接收器位置與初始時間勘測使用的位置相距太遠(yuǎn)，例如大于100米，那么對于隨后的勘測，小的誤差可以被引入地下電阻率反轉(zhuǎn)。0051圖5中的等勢線描述在平均50米厚度的儲層上的反轉(zhuǎn)的垂直電阻率的值，其與在隨后時間測定的測定海底CSEM數(shù)據(jù)對應(yīng)。因為通過電阻性烴的轉(zhuǎn)移會降低平均本地電阻率，因此可以在實際儲層中預(yù)期到的，在仿真結(jié)果中，在高流體滲透性區(qū)域附近的模型儲層中的平均垂直電阻率充分地降低(即較黑的區(qū)域具有尺寸上的收縮)。依靠巖石多孔性、滲透性以及實際儲層的初始飽和度和來自兩個油井的烴生產(chǎn)率的實際值，第一電阻率成像(圖4)和圖5中的第二電阻率成像之間的時間一般為3到10年。0052從本發(fā)明的描述可以清楚看出，可以在初始時間勘測后的多個時間獲得重復(fù)的勘測，取決于預(yù)期的生產(chǎn)率，為一個或多于一個后續(xù)時間適當(dāng)執(zhí)行的電阻率反轉(zhuǎn)，然后與初始時間的反轉(zhuǎn)相比較或者所述勘測的一個或多于一個后續(xù)時間的電阻率反轉(zhuǎn)相比較。0053本發(fā)明的一個實施例進一步包括在初始時間l和至少一個隨后時間2使用反轉(zhuǎn)的電阻率值來估計(圖6的步驟70)在這兩個時間的平均烴飽和度ShewSh^，然后映射(步驟71)并分析(步驟73)儲層區(qū)域內(nèi)飽和度中的隨時間的改變的AShf(Shel-She2)。電阻率到飽和度的轉(zhuǎn)化對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，并且可以通過包括經(jīng)驗關(guān)系使用的現(xiàn)有技術(shù)中的多種方法來執(zhí)行，所述經(jīng)驗關(guān)系包括諸如通過儲層多孔性測定和通過測井測定的水飽和度校準(zhǔn)的Archie定律Archie定律。0054在本發(fā)明方法的實踐中，頻域和時域技術(shù)可以用于數(shù)據(jù)采集、處理、分析和解釋。時域和頻域技術(shù)之間的選擇極大地取決于操作條件的影響(如水深)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這一點。海洋CSEM勘測領(lǐng)域的技術(shù)人員同樣了解本發(fā)明使用的用于測定海底數(shù)據(jù)的源、海底儀器、電場和磁場感應(yīng)器。所述儀器和感應(yīng)器最初為離岸電磁勘測而研制(Chave等"ElectricalExplorationMethodsfortheSeafloor"，E/e"尸細(xì)(2g"e"cAfe/ZzoAGeop/i!;AS7'"，2，931-966，.Societyof.ExplorationGeophysicists,Tulsa(1991))。0055上述應(yīng)用注重于本發(fā)明的具體實施例，并僅以說明為目的。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解可以對本文公開的實施例進行修改和改變。如所附權(quán)利要求限定，全部這種修改和改變均規(guī)定為在本發(fā)明范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種根據(jù)從含有儲層的地下區(qū)域獲得的受控源電磁勘測數(shù)據(jù)確定地下儲層的烴含量隨時間的改變的方法，所述方法包括(a)從所述地下區(qū)域的最初勘測獲得記錄在(相對于勘測源線的)多個在線和離線接收器位置處的電磁場數(shù)據(jù)，并從充分相同的條件下導(dǎo)出的、相同區(qū)域的至少一個稍后勘測獲得相應(yīng)的測量結(jié)果，所述數(shù)據(jù)包含至少主要對垂直電阻率敏感的場分量和至少主要對水平電阻率敏感的場分量；(b)對于每個勘測，使用勘測獲取參數(shù)和測定的電磁場數(shù)據(jù)為所述地下儲層中的多個(x，y，z)位置處的水平電阻率和垂直電阻率求解Maxwell電磁場方程；以及(c)比較所述勘測之間計算的電阻率結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一歩包含，在計算水平電阻率和垂直電阻率后根據(jù)所計算的水平電阻率和垂直電阻率計算流體飽和度值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述流體飽和度的計算使用Archie定律。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從一個勘測到另一個勘測的勘測幾何圖的重復(fù)程度取決于地下的電學(xué)參數(shù)和所述受控源的頻譜。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中從一個勘測到另一個勘測的接收器位置的變化不超過100米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述勘測數(shù)據(jù)來自使用水平電偶極子電磁源的勘測。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中至少主要對垂直電阻率敏感的所述場分量是在線Ez，而至少主要對水平電阻率敏感的所述場分量是離線Hz。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述勘測數(shù)據(jù)來自使用水平磁偶極子電磁源的勘測。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其至少主要對垂直電阻率敏感的所述場分量是離線Ez，而至少主要對水平電阻率敏感的所述場分量是在線10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電磁數(shù)據(jù)包含Hz數(shù)據(jù)，其中z代表垂直方向。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述地下區(qū)域和其上部空間的假設(shè)電阻率模型為電磁場分量值求解所述電磁場方程，比較場分量的計算值和測定值，調(diào)節(jié)所述模型的電阻率值以補償任何差值，并重復(fù)該過程直到符合預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述模型是各向同性的(電阻率獨立于電流方向)，并且所述模型在每次迭代運行兩次，一次假設(shè)只有水平電阻率(垂直電阻率=0)，而一次假設(shè)只有垂直電阻率(水平電阻率=0)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述電磁源是水平電偶極子，并且僅假設(shè)垂直電阻率的所述模型使用在線Ez數(shù)據(jù)運行，而僅假設(shè)水平電阻率的所述模型使用離線Hz數(shù)據(jù)運行。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述電磁源是水平磁偶極子，并且僅假設(shè)垂直電阻率的所述模型使用離線Ez數(shù)據(jù)運行，而僅假設(shè)水平電阻率的所述模型使用在線Hz數(shù)據(jù)運行。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述模型是各向異性的(電阻率取決于電流方向)，并且所述模型在每次迭代運行一次。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用作為已知量的所測定場響應(yīng)來求解所述電磁場方程，并通過迭代數(shù)值方法反轉(zhuǎn)所述場方程從而收斂所述地下區(qū)域的電阻率模型。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述電阻率模型假設(shè)為各向同18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述電阻率模型假設(shè)為各向異性的。19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述電磁源是水平電偶極子，且所述電磁場數(shù)據(jù)包含在線Ez和離線Hz數(shù)據(jù)。20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述電磁源是水平磁偶極子，且所述電磁場數(shù)據(jù)包含離線Ez和在線Hz數(shù)據(jù)。21.—種用于從地下區(qū)域的儲層中生產(chǎn)烴的方法，包含(a)從所述地下區(qū)域的最初勘測獲得記錄在(相對于勘測源線的)多個在線和離線接收器位置處的電磁場數(shù)據(jù)，并從充分相同的條件下導(dǎo)出的、相同區(qū)域的至少一個稍后勘測獲得相應(yīng)的測量結(jié)果，所述數(shù)據(jù)包含至少主要對垂直電阻率敏感的場分量和至少主要對水平電阻率敏感的場分量；(b)對于每個勘測，使用勘測獲取參數(shù)和測定的電磁場數(shù)據(jù)為所述地下儲層中的多個(x，y，z)位置處的水平電阻率和垂直電阻率獲得Maxwell電磁場方程的解；(c)獲得所述勘測之間計算的電阻率結(jié)果的比較；以及(d)使用勘測之間的電阻率差值從所述儲層生產(chǎn)烴，從而進行儲層管理和開發(fā)決定。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法是通過計算機實現(xiàn)的，并且進一步包含逐個位置計算來自兩個測量的電阻率結(jié)果之間的電阻率差值或比率，并輸出或在計算機存儲器內(nèi)儲存所述差值或比率。23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法是通過計算機實現(xiàn)的，并且比較步驟包含輸出或顯示每個測量的電阻率值的二維或三維圖表，然后確定從最初勘測到稍后勘測在一部分所述儲層的大小方面的任何增大或減小，這種增大或減小通過使電阻率值大于或小于預(yù)選值或者落入電阻率值的預(yù)選范圍內(nèi)來限定。24.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進一步包含確定在最初勘測時間和至少一個稍后勘測時間之間發(fā)生在所述地下區(qū)域的烴流體運動，所述確定基于根據(jù)不同勘測所計算的流體飽和度。全文摘要用于從海洋電磁勘測測量確定大地垂直和水平電阻率和流體飽和度的隨時間改變[73]的方法。該方法需要在線和離線數(shù)據(jù)，其應(yīng)包括至少主要對垂直電阻率影響敏感的至少一個電磁場分量和至少主要對水平電阻率影響敏感的另一個分量[62]。對于使用水平電偶極子輻射源，在線Ez和離線Hz測量是優(yōu)選的。對于水平磁偶極子輻射源，在線H2和離線E2數(shù)據(jù)是優(yōu)選的。大地電磁數(shù)據(jù)可以替換至少主要對水平電阻率敏感的受控源數(shù)據(jù)。使用各向同性[64，66]或各向異性[65，67]的地下電阻率模型，通過正演模擬[64，65]或反轉(zhuǎn)[66，67]可以解Maxwell方程。使用經(jīng)驗關(guān)系式或演示物理模型[70]從垂直和水平電阻率確定流體飽和度。文檔編號G01R29/00GK101438176SQ200780016223公開日2009年5月20日申請日期2007年3月6日優(yōu)先權(quán)日2006年5月4日發(fā)明者D·A·帕夫洛夫,J·J·卡拉佐尼,L·J·瑟斯卡申請人:?？松梨谏嫌窝芯抗?