海洋电磁响应有效信号增强与干扰压制方法研究

发布时间：2020-09-22 17:40

　　油气勘探中,海洋可控源电磁法(mCSEM)能够为判别储层内的流体性质提供重要的依据。然而,在海洋可控源电磁数据处理和解释过程中面临的一个重要问题是,发射源激发的电磁信号不仅与地下介质相互作用,有相当一部分能量是沿着海水和水面传播的。这部分能量不仅不含任何与地下介质相关的信息,反而会淹没来自地下储层的有效信号,给数据的处理和解释带来困难,这就是所谓的空气波。本文介绍了三种增强有效信号和压制空气波的方法:合成孔径源法、波场分解法和反褶积干涉法。通过数值模拟的手段概述分析了各种处理方法的优点和缺点。为增强弱信号,提高油气储层的可探测性,引入了合成孔径的方法,并着重讨论了最优加权系数的选取方法;推导了频率—波数域电磁波波场分解的通用公式,并将其一维特例应用到CSEM数据处理中,结果表明,分解得到的上行波场中不含垂直入射的一次空气波,达到了压制空气波的目的;最后介绍了反褶积干涉法,该方法通过反褶积运算消除了接收器以上源的影响,从而消除了水中的反射、透射以及空气波响应。不同发射源位置的模型表明,反褶积干涉法对弱信号同样有效。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：P618.13;P631.325
【部分图文】：

联合勘探

第1章绪论究目的和意义国虽地域辽阔，但地质构造环境复杂，在油气储量和产量方面与国距，各大油田的产量都有递减的趋势，陆地资源日益枯竭。这使得洋资源成为未来发展的趋势。为了减低风险，首先要对海洋进行探境与陆地环境不同，传统的成熟的物探方法在海洋中面临着新的问的物探方法。在探测海底构造方面，三维地震与其他物探方法相比，穿透性强等优势，但是地震勘探在反映岩石中孔隙流体的性质方心。相反，水饱和的储层具有低电阻率的特征，油饱和的储层表现特征，因此，电磁勘探可以弥补流体地震属性差异甚微的不足，从体性质的关键信息。从而实现油气探测的成功率。

示意图,海洋,示意图

言洋可控源电磁可以用于探测地下高阻体和油气储层，Constable（2磁方法的历史进行了回顾，介绍的该方法的发展历程[24]。在利用地究海底地壳岩石圈结构之初，由于高频的电磁信号在厚海水层中衰低频的大地电磁信号能穿入地下，因此天然场源只能探测深层的地源的 CSEM 能量强，可以探测到海底上岩石圈的电阻率变化，可控成为大地电磁的替代方法得以发展。当然，随着技术的进步，现阶已能够探测浅层地壳变化，与 CSEM 的可探测范围有所重合。总体方法可以对地壳浅层结构进行成像，且对高阻体比较敏感；MT 方法部构造成像，其对良导体更加敏感。论文中涉及的海洋电磁勘探方法是频率域 CSEM 方法中的一种，水源沿近海底拖动，发射出单频的电磁波，被固定在海底的多分量接而得到不同偏移距的电场和磁场分量。在高阻体（如盆地、盐丘、气储层等）上方的接收器测得的电场强度偏大，从而指示异常体（[25]。

模型图,水平层,模型

图 2.3 水平层状模型Fig. 2.3 1D layer modeling.层状模型，海水深度为 220m，水深比较浅，下阻油气层嵌入其中，电导率为 0.01S/m。发射发射频率 0.25Hz。文中用一维层状介质的解析分析，由于电磁波在高阻介质中衰减少，因CSEM 响应应该大于背景场的响应。而在浅水地下有效信号造成畸变。电场振幅值中可以看出，在浅水域，含储层的，由于空气波的影响较小，电场振幅值正常信号的相互作用，使得电场的水平分量的值移距掩盖了有效信号。流动方向指示了电磁场的能量的流动方向，向四周辐射呈椭球状的电磁能量，在近偏移从图 2.4 中看到，在电场分量相位发生变化

【参考文献】