[发明专利]一种油藏注采动态监测的电磁方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理探测和油田开发技术，具体是采用地面瞬变电磁测 量反演得到油气储层水驱或蒸汽驱开发区块电阻率变化情况的一种油藏注采 动态监测的电磁方法。

背景技术

在采用注水或注蒸汽开采的油藏中，由于储层的孔隙度、泥质含量、裂缝、 断层等的分布差异，注入体在储层中并不是以注入井为中心均匀扩散或流动， 含油储层经注剂驱替后，储层的地震波速度参数和电性参数都将发生改变。 所以，探明注入体的优势通道，圈定残余油的位置，对于制定开发调整方案， 有效地实现资源挖潜非常重要。

在石油勘探中反射地震法被广泛用来探测地下地质构造，能以较高的精度 和分辨率确定有油气前景的圈闭位置。但由于地震波速度参数随储层中流体 性质的变化并不十分明显，反射地震法不能很好地确定储层中流体的成分或 性质。电磁探测的场源可以是天然源和人工可控源。采用天然场源的方法以 大地电磁测深法为代表，具有频带范围宽、勘探深度大、装置轻便等优点。 但对于在开发油区应用，天然源方法的分辨能力很难达到进行储层描述的精 度，且由于油田的工业干扰大，天然源方法也很难获得高信噪比的测量。

电磁探测的场源可以采用人工供电的可控源电磁方法，通过不同的供电 方式和加大供电功率来获得在强干扰区的较高信噪比测量。可控源电磁方法 又可分为频率域方法和时间域方法。频率域方法通常以固定频率或混合频率 的连续电流波形作为发射源，其主要的局限是发射装置与接收器的强耦合。 由于发射电流波形连续，任意时刻接收到的信号是源场(一次场)和地中介 质异常响应(二次场)在接收器处的合成。一般情况下，二次场的幅度要远 小于一次场，要将淹没在总场信号中的微弱二次场信号精确地提取出来比较 困难，限制了频率域方法的分辨能力和应用效果。

时间域方法的激励波形一般为脉冲或半占空的方波，根据需要可以选择 不同的方波脉冲宽度。根据电磁感应原理，供电脉冲在关断的瞬间将在供电 电极附近的地层中产生一个很强的感应场，并随时间推移逐渐向外扩散并衰 减，该瞬变场的扩散与衰减特征就反映了地层电性参数的空间分布信息。测 量一般在供电电流关断的瞬间开始进行，这样测得的信号仅为地中的衰变场 (二次场)而没有一次场的影响。实践表明，除了具有穿透高阻层能力强及 人工源方法能压制随机干扰等优点外，与频率域电磁探测方法相比，时间域 电磁法还具有：①断电后观测纯二次场，可以进行近区观测，减少旁侧影响， 增强电性分辨能力；②可用加大发射功率的方法增强二次场，提高信噪比， 从而增加勘探深度；③通过多次脉冲激发和场的重复测量叠加，提高信噪比 和观测精度；④瞬变电磁响应对电性层敏感、易于提取多种解释参数等特点。

80年代初，前苏联提出了瞬变电磁法，用电磁波拟地震波的偏移方法，可 进行一维、二维和三维复杂地电模型瞬变电磁响应的数值模拟计算和一维和 二维模型的反演，有正则偏移和解析延拓偏移两种方法。目前在油气勘探中 得到应用的瞬变电磁方法有两种形式，一种方法是中心回线方式的瞬变电磁 测深法(CLTEM)，它利用不接地回线向地下发送脉冲方波，在发射回线的中 心用一个接收线圈测量感生电动势的垂直分量。CLTEM法的特点是收发装置 的中心在同一点，实现了零偏移距测量，观测信号受旁侧构造的影响小，因 而横向分辨率高。但该方法勘探深度小，只适用于浅层地质结构调查。

瞬变电磁方法的另一种观测方式是长偏移距瞬变电磁测深(LOTEM)法，前 苏联又称为建场法，它的理论提出最早源于前苏联Vanyan(1967)等人。该方 法采用两端接地的长导线作为发射源，向地中供以方波电流，在距发射源一 定偏移距处测量瞬变场的电场和磁感应强度分量，一般要求收发距大于或等 于勘探深度，故称之为长偏移距瞬变电磁测深法。近十多年来，对于深部构 造勘探、灰岩山区和沙漠地区利用LOTEM方法进行以油气勘探构造详查和 局部异常体(火成岩体)的勘探均取得了一定的效果。

但是，由于开发油区工业用电和地面井网、管网、电网的强干扰环境， 使得上述电磁方法难以在开发油区获得高信噪比的观测资料，所以更难于用 于油藏注采动态监测。

发明内容

本发明目的在于提出一种利用在不同时间内进行地面大功率瞬变电磁测 量得到地层电阻率的变化，进而确定地层中注剂的优势通道，实现油藏注采 动态监测的电磁方法。

本发明的具体步骤为：