184067. lajstromszámú szabadalom • Szénhidrogén kutatási eljárás és berendezés szénhidrogén tárolók közvetett észlelésére
184 067 a talaj villamos változásaival szemben az elrendezés hoszszához viszonyított 25 %-os és 50 %-os mélységi tartományban. üymódon egy 762 m-es hosszúságú Schlumberger elrendezés elsősorban a 182,88 m-től 365,76 m közötti mélységekben képes a talaj villamos változásainak észlelésére, és viszonylag érzéketlen a 30,48 m-es vagy az 1524 m-es tartományban bekövetkező villamos változásokkal szemben. Ennek eredményeként bármely sekély villamos rendellenesség esetében lesz egy optimális Schlumberger elrendezés hosszúság, amely maximális értéket ad a rendeUenességre. A Schlumberger elrendezés különböző hosszúságának a hatását a bemeneti áram azonos frekvenciája esetében a 6. ábrán szemléltettük. Ennél a példánál egyetlen 80 körzetben változtak meg a villamos tulajdonságok a talaj felszínéhez képest állandó 81 mélységben. A rövid 82 elrendezés áramfolyási útvonalai túlságosan kis mélységben haladnak ahhoz, hogy keresztülmenjenek a 80 körzeten és így azt kimutassák. A hosszútávú 84 elrendezésnél az áram folyási 85 útvonala túlságosan mély behatolású ahhoz, hogy lényeges hatást gyakoroljon rá a rendellenes réteget tartalmazó 80 körzet. A középső 86 elrendezés esetében lényeges árammennyiség folyik át a rendellenes 80 körzet 83 mélységében. Az elrendezést erre a rendellenes 80 körzetre fókuszáljuk; ezért egy új terület felderítő áttekintésekor a villamos méréseket az elrendezés több különböző hosszúsága mellett végezzük el, hogy bármely rendellenes zóna hatását maximalizáljuk. A behatolási mélységet változtathatjuk az elrendezés bemeneti árama frekvenciájának változtatásával is. Egy adott hosszúságú elrendezésnél a kisebb frekvenciák mélyebbre hatolnak a nagyobbaknál, amint az a szkin-hatás figyelembevételével várható. A rendellenes zónának a fókuszálására vonatkozó itt leírt eljárás működőképes marad bármely egyéb elektromágneses felderítő rendszer használata esetében is beleértve a frekvenciatartományban vagy az időtartományban végzett felderítéseket is. A villamos rendellenesség értékelése Miután egy elektromos rendellenességet találtunk, több dolgot tehetünk a kiértékelés elvégzése céljából, hogy meggyőződjünk arról, vajon a villamos rendellenességet egy mélyebb tárolóból szivárgó szénhidrogén okozta-e. A látszólagos ellenállás és/vagy a csatolatlan fázisszög értéket egyetlen helyszínen az elrendezés több különböző távolsága mellett is meghatározhatjuk, amint azt a 7. ábrán a 90 görbe szemlélteti. Ezeket az adatokat arra használhatjuk, hogy mélységi modellt alkossunk az ellenállásról vagy az indukált polarizációról a mélység függvényében, amint azt a 7. ábrán a 91 görbe szemlélteti. Egy ilyen modell előrejelzi a rendellenes villamos zóna mélységét. Ezt követően kismélységű és viszonylag nem drága lyukat fúrhatunk az előre meghatározott rendellenes zónán keresztül. Egy hasonló lyukat fúrunk ezután ugyanezen a geológiai zónán keresztül a rendellenességtől távoli helyen is. A kismélységű lyuk fúrása közben a lyukból szerzett 13 vágatokat (azaz mintákat) összegyűjtjük és tároljuk. A vágatokat ezután arra használhatjuk, hogy meghatározzuk a kismélységű litológiát. A mintákat ellenőrizhetjük ellenállásra és indukált polarizációs rendellenességekre ilyen célra kifejlesztett laboratóriumi eljárások segítségével. A kismélységű lyukak kifúrása után naplókat készíthetünk az ellenállás és az indukált polarizáció értékeiről, amint azt a 7. ábrán az útnaplót szemléltető 92 görbén feltüntettük. A lyukban készített villamos naplózás révén a villamos rendellenesség mélysége pontosan meghatározható. Miután a villamos rendellenesség mélységét pontosan megismertük, akkor az ebből a mélységből származó kutvágatokat arra használjuk, hogy megállapítsuk a villamos rendellenesség okát. Ugyanezeket az analíziseket elvégezzük azokból a vágatokból, amelyeket a rendellenességtől távoli helyeken fúrtunk, hogy igazoljuk az ok megállapítását. Nyilvánvaló módon a megfúrási módszer mindenképpen hasznos, tekintet nélkül arra, hogy a rendellenes zóna meghatározásához elektromágneses eljárást használtunk, vagy ez az elektromágneses kutatás frekvenciavagy időtartományos módszerének részét képezi. 1. példa A találmány egyik legfontosabb részét képezi a csatolatlan fázisszög meghatározása, amely figyelembe veszi a látszólagos ellenállás változásait és annak hatását a mért fázisszög profilra. A csatolatlan fázisszögre olyan példát szemléltetünk a 8. ábrán, amely rendellenességet szemléltet mind a mért fázisszögprofilban, mind pedig a látszólagos ellenállásban. Ezeket az adatokat 762 m-es Schlumberger elrendezés révén kaptuk 0,0085 m-es huzalközti távolsággal és 0,1 Uz-es bemeneti áram frekvenciával. Megfigyelhetjük, hogy a talajban a profilvonal mentén a 8. ábrán vázolt módon háromszoros változás következik be a látszólagos ellenállásban, és ennek megfelelően a profilvonal mentén a mért fázisszögek is 3 :1 arányban változnak. A mért fázisszögek nagyobb értékei a látszólagos ellenállás alacsony értékeinek felelnek meg, mert az elektromágneses csatolás fázisszöge fordítottan arányos a látszólagos ellenállással. A csatolatlan fázisszögprofil azt szemlélteti, hogy ha az elektromágneses csatolás görbéjének a fázisszögét egyszer már kiszámoltuk és az adatokban bekövetkező változásokat kivettük a csatolásmentes működés során, akkor a csatolatlan fázisszög nem mutat rendellenességet, még a szeizmikus rendellenesség fölött sem. Két lyukat fúrtunk a szeizmikus rendellenességnél. Mindkét lyuk kimutatott bizonyos mennyiségű olajat és porozitást is tapasztaltunk, de a talaj áteresztőképessége olyan kicsiny volt, hogy ipari méretű termelésre nem volt lehetőség. A villamos rendellenesség értelmezése megegyezik azzal, hogy ipari kitermelés nem lehetséges. Mivel a tárolónak nem volt áteresztőképessége, a szénhidrogének nem tudtak a felszín közeiéhez szivárogni. A felszínen nincs nagymértékű ellenállás rendellenesség. A felületnél nem volt rendellenes indukált polarizációs hatás sem kimutatható. 14 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 9
