[发明专利]地球物理勘探方法

说明书

本发明涉及地球物理勘探方法，特别涉及到地球物理勘探中通过电场产生的声响反应的探测。

常规对地面的地震勘探技术是用一个适当的产生地震能量的源和沿着或者接近地面表层散开的接收器阵，以探测任何地震信号，因为地震能量从地下地质的分界面被反射回来。这些信号作为时间的函数被记录下来，然后这些信号即地震数据被用来重现合适的地下图象。简单地说，这种常规处理是使地震能量向下传入地下，从某一特定的地质层（阻抗对比）反射回来，并作为被反射的地震波回到接收器。

地震能量可以是所谓的横波（S波），或者是所谓的纵波（P波）。横波和纵波的波速、反射角、振动方向是不同的，并且在某种程度上来说，从它们各自的地震数据类型获得的信息类型也是不同的。然而，两种类型的波经过地层时经受相似的衰减;就是说，地层往往衰减高频成份，而让低频成份相对不衰减地通过地层。这意味着对较深的地层来说，被反射的地震能量的低频内容包含着下伏地层的信息。然而，因为探测反射地震能量的信号频率比较低，被反射的地震能量的分辨率不足以探测很薄的地质层。

另外，如果相邻但不同的地质层间的阻抗对比（impedance    contrast）很小，只有少量的地震能量被反射回来，这种地质层间的差别有可能不能从探测或者记录下来的地震数据中分辨出来。因此，应当继续作出努力，用地球物理勘探技术而不仅仅只用地震探测技术去对地下地层适当地成像。

一项在1990年2月27日公开的专利号为US4，904，942、专利权人为A.H汤普森（A.H.Thompsm）的美国专利描述了一项地球物理勘探新技术。这项专利叙述了一种石油勘探的方法，其中涉及用地震波在含有流体的多孔岩层产生一个电场。更具体地说，伴随地震波的压力梯度引起多孔岩层细孔中的液体流动。当流体包含带电物质时，这种流动产生电偶极层（detric    dipole    layers）的扭曲，从而形成一个电场。由此产生的电场传播到地面，为地面的电磁传感器所探测到。

这种所谓的电地震勘探技术可以提供更多关于地表下面地质层的信息，但只是对具高渗透性的充满流体的岩层才最敏感。这种电地震技术对具低渗透性的页岩或含页岩的岩层不敏感。因此，这种技术不能确定所探测的可能的多孔储蓄层是否被低渗透密封层所覆盖，如果在可能的储蓄层中有的话，也不能确定何种低渗透性的地层是石油流体源。

此外，还有一些已经出版的讨论电动效应理论和应用的文章。总的来说，这些文章叙述的是用来将电能转换成声能或者电动机械能的实验装置。例如，一个此类的装置就是一个微量吸移管装置，用一种含液体的多孔物质，加一个电场使得多孔物质喷出很少量的液体。这些实验装置获得有限的适用范围，因为它们与传统的扬声器和泵相比效率要低。

这些和那些先有技术的局限和缺点被本发明所克服，本发明提供了一种地球物理勘探的改进的方法和装置。

本发明具体提供了一种新型的地球物理勘探的方法。具体说，用能量源产生电场，并与含流体的多孔地表下面地层互相作用，改变多孔地层细孔里流体偶极子的极化，引起流体压力脉冲。这种流体压力脉冲在地层的细孔内产生一个随时间变化的压力梯度，并传播到地层或岩层;然后这种岩层压力脉冲以地震波的形式通过地表下层传播。这些地震波可以通过一个适当的地震探测器或者地震探测器阵所探测到。

本发明的目的之一是提供关于地球物理勘探的一种新的方法。

本发明的目的之二是提供关于地球物理勘探的一种方法，包括产生电场、在至少含有一种流体的至少一个多孔地表下面地层里将所述电场转换成地震波以及探测这种地震波。

本发明的目的之三是提供一种既利用电渗透又利用声电偶合技术的地球物理勘探的新的方法。

本发明的目的之四是提供一种新的地震源。

本发明目的之五是提供一种新的井测方法。

所有以上本发明的目的和优点从接下来的详细叙述中会变得明显，并参照附图中的各个分图进行。

图1是本发明优选实施例的简明工作原理图，在地层的横截面图上示出了装置和过程。

图2是多孔地层的部分剖示图，这种地层能依照本发明教导的那样，适于在电场激励下产生地震波。

图3是简略的方框图，图示依照本发明教导的地球物理勘探方法的步骤。

图4是依照本发明的教导图1中部件的另外一种布置的简略示意图。

图5是依照本发明的教导图1中的部件不同的布置的简略示意图。

图6是依照本发明的教导图1中部件的另一种不同的布置的简略示意图。