184067. lajstromszámú szabadalom • Szénhidrogén kutatási eljárás és berendezés szénhidrogén tárolók közvetett észlelésére
184 067 vektora annak következtében keletkezik, hogy az adásban résztvevő 11 huzal (lásd az 1. ábrát) árama mágneses teret hoz létre, amely feszültséget indukál a vételi 16 huzalban. Az 51 vektor fázisa mindig pontosan 90°-os lesz. A szabad térben értelmezett csatolási 51 vektor nagysága csak az elrendezés geometriai kiképzésétől függ, például az adásban és vételben résztvevő huzalok közötti távolságtól, ezen huzalok hosszától, továbbá a bemeneti áram frekvenciájától. Ha ezt a frekvenciát és a geometriai elrendezést pontosan állandó értéken tartjuk, akkor az 51 vektor nagysága ismert lesz. A harmadik vektort az indukált tér 52 vektora képezi. Ennek a felületnél mért térnek a fázisa ismeretlen. Számítási eredmények azt mutatták, hogy Schlumberger elrendezésnél, ahol az adási és vételi huzalok egymáshoz közel vannak, az indukált tér vektorának nagysága lényegesen kisebb, mint akár a szabadtéri 51 vektor, akár a vezetési 50 vektor nagyságának 1 %-a, ezért az indukált tér 52 vektora elhanyagolható. Az elektromágneses csatolt tér 53 vektora és annak 54 szöge pontosan megjósolható, mert ez képezi a vezetési tér 50 vektorának (amelyet a mért látszólagos ellenállásból határozunk meg) és a szabadtéri csatolás 51 vektorának (amelyet a rögzített geometriai elrendezésből és a frekvenciából határozunk meg) az összegét. A gyakorlatban a meghatározott elektromágneses csatolást annak feltételezésével számítjuk ki, hogy a huzalok egy homogén féltérben fekszenek (amelynek nincs indukált polarizációs válaszreakciója) és amelynek ellenállása egyenlő a Schlumberger elrendezésre mért látszólagos ellenállással bármely rögzítő állomás helyzeténél. Az ehhez a számításhoz szükséges egyenleteket a későbbiekben megadjuk. Ha a talaj egyenáramú látszólagos ellenállását használjuk az egyenletekben a féltér ellenállásának kifejezésére, akkor a féltérre vonatkozó számítások és a pontos több rétegre vonatkozó számítások számszerű összehasonlítása azt mutatja, hogy a helyes elektromágneses csatolás fázisát a féltérre vonatkozó számításból kaphatjuk akkor is ha a talaj homogén félteret képez és akkor is ha több rétegből áll. Most az 5. ábrára hivatkozunk, ahol az elektromágneses csatolás fázisszögét adtuk meg 0,1 Hz-es rögzített bemeneti áramnál és 0,0085 m-es huzaltávolságnál, a Schlumberger elrendezés három különböző hosszúsága mellett. A diagramon a 60 görbe esetében a 10a és 10b elektródok között az 5a hivatkozási számmal jelölt távolság 762 m, a 61 görbe esetében 381 m és a 62 görbe esetében 190,5 m. Ezeket a hiperbolikus elektromágneses csatolási görbéket az alábbi egyenletekkel jól megközelíthetjük. Az elektromágneses csatolás fázisát milliradiánokban kifejezve 0,1 Hz-nél és 0,0085 m-es huzaltávolságnál az alábbi összefüggések adják: ^EM = 621//*a 5a = 762 mmellett = 144/ /»a 5a = 381 mmellett = 34/y»a 5a = 190,5 m mellett ^EM = 8/A 5a = 95,1 mmellett. A látszólagos ellenállást ohmméterekben mérjük. 9 Az elektromágneses csatolás hatása elhanyagolható amikor mértéke 1 milliradián körül van vagy annál kisebb, ílymódon, ha változtatjuk a huzalok távolságát vagy az elrendezés távolságát, akkor ez az elektromágneses csatolás korrekcióját szükségtelenné teheti, mert ennek nincs lényeges hatása a csatolatlan fázisszögre. A csatolatlan fázisszög Schlumberger elrendezésnél a mért fázisszög az elektromágneses csatolás fázisából és abból a fáziseltolásból adódik, amelyet a talajban indukált polarizáció okoz. Azt találtuk, hogy az indukált polarizáció fázisszöge a szivárgó szénhidrogének jelenlétének legjobb indikátora. Azt is megállapítottuk azonban, hogy az elektromágneses csatolás fázisszöge a mért fázisszög legnagyobb részét képezi, mivel a talaj látszólagos ellenállása egy profilvonal mentén négyszeres tényezővel vagy még annál is nagyobb mértékben könnyen megváltozhat. A mért fázisszög rendellenességek közül nagyon sok valójában a látszólagos ellenállás rendellenességéből adódik, amelyhez nem társul indukált polarizáció rendellenesség, ezért lényegesnek tartjuk, hogy az indukált polarizáció fázisszögét elkülönítsük az elektromágneses csatolás fázisától, amely a látszólagos ellenállástól függ. Ezt úgy végezzük el, hogy az elektromágneses csatolás fázisszögét (amelyet a korábban leírtak szerint pontosan felbecsülhetünk) kivonjuk a mért fázisszög értékéből. A maradék vagy csatolatlan fázisszög pontosan jelzi a talajban a rendellenes polarizációt. A berendezésünkben kialakított tényleges gyakorlati módszer szerint a csatolatlan fázisszögeket az elektromágneses csatolásra vonatkozó egyszerű közelítések felhasználásával számítjuk ki: % ~ ‘621//^ 5a = 762 m esetében 0c = í>m -144ip^ 5a = 381 m esetében % = ()m - 345a = 190,5 m esetében fi. = ÍL - 8/ A 5a = 95,1 m esetében c in 1 f a ahol 0C = a csatolatlan fázisszöggel milliradiánokban Pm = a mért fázisszög milliradiánokban (az elrendezés kimeneti feszültségének a fázisa és az elrendezés bemeneti áramának a fázisa között mért fáziskülönbség) ^?a = a talaj látszólagos ellenállása ohmméterekben amint azt a Schlumberger elrendezésre mértük 0,1 Hz = az elrendezés bemeneti áramának a frekvenciájával 0,0085 m = a bemeneti áramot továbbító huzalok és a kimeneti feszültséget szolgáltató huzalok egymástól mért huzalközti távolsága. A csatolatlan fázisszögek fenti egyenleteiben azok a kifejezések, amelyeknek a látszólagos ellenállás a nevezőjében szerepel, az elektromágneses csatolás fázisszögét jelentik milliradiánokban a leírt viszonyok esetében. Az elektromágneses csatolás fázisszögének a közelítő álta-10 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
