大地电磁场探测技术简介

大地电磁场探测技术简介

大地电场岩性探测技术是20世纪90年代发展起来的石油勘探与开发的新技 术。由中国石油天然气总公司立项的（85-101-05-08）重点攻关项目。现已广泛 的应用于陆地及海上油田的勘探及含油气构造评价。 由于该方法对地下薄层及条 带狀砂层油气、水的流体有独到之鉴别能力。而且垂直分辨率高，并且不受任何 地面条件的影响。很适合城市的民房密集区、野外复杂地形及海上的勘测。

1、原理浅谈

地层为水平N 层均匀介质，则介质分界面产生 反辐射脉冲电磁场（Hn 、En ）的频率（f ）与上覆 地层岩性的电阻率（p ）和岩性分界面的埋深（及第 一层的厚度）有关。由于大地对电磁的传播同样具有 低频“窗口”特性。新产生的低频脉冲电磁

波（Hn 或En ）在“窗口”范围内传播时几乎无衰减。白瑞 （Burrel ）曾推出低频电磁波在均匀水平 N 层介质 中

传播时低频窗口截止频率fn 的计算公式：

2 fn =KP/h

式中：K=9.4X105 电阻率p —单位（Q .m ） 深度h —单位（m ）

频率fn —单位（Hz ）

式中可知，截止频率fn 与h 2成反比，即随着h 的增大fn 将明显降低，也就 是说深部地层岩性分界面脉冲电磁波的频率很低，而截止频率 fn 与电阻率（p ） 成正比。也就是地下岩性表现为高阻层时，其截止频率（fn ）将升高。设地层深 度为h=2000m ，电阻率增量d p =0.1 Q .m 。

Dfn=Kd p /h 2。

可求得：dfn=0.0235Hz ，由此可知，只要能分辨出微小的频率变化，就能识 别出电阻率发生微量变化的深部地层。诠释地层各层间的产生的层间电磁场经叠 加后，按其频率特性，反射向地面形成一个具有不同深度对应的电磁场。

用CYT-V 型大地电场岩性探测仪，实现了对地下岩层反射到地面的电磁场中 的随深度微小频率变化的电磁场的综合能量值采集。

即：△ CYT=（CYT-KH ）

通过对该方法的研究，实现对地下储集层的流体性质进行解释与判别。

2、主要技术特点与用途 主要技术特点： 探测仪体积小、重量轻、操作方便。能在陆上、水下复杂地形及恶劣的地理

环境工作，垂向采样间距为10、5、2、1、0.5m 可调，探测深度0〜10000m 探测资料记录、处理、绘图计算机化，能够根据要求进行现场适时处理； 资料丰富、分辨率高，特殊岩性、流体性质（含剩余油）预测及裂隙判断方 面有点独到之处；

野外施工简便，无损农作物及作业环境，不需要钻地震井、放炮、打电极等 辅助劳动，生产井探测无需停产即可实现，省力节资，周期短，经济效益好。探 测费用仅是钻井成本的小数位，比三维地震和高分辨率地震廉价的多。

主要用途： 新探区、滚动扩边区、待钻井的储层、储层所含流体的预测和评价，特殊岩 性和破碎带的识别、采油井水淹层的探测和识别。

3、实例简介

N 层水平介质示意图

（3-1 ）概况

本次大地电磁场岩性探测红73-1 井和大48-1 井，位于红岗—大安油田区域。测点坐标分别：红73-1 井（X: 5052533.84, Y: 21577639.6）,大48-1 井（X: 5046880，Y：21581764）。按油田要求对该二口钻探井进行单点预测。

本次大地电场岩性探测与油层预测简要过程是：

2005年4月12日：按坐标进行大地电磁场资料的野外采集；4月13日：进行探测资料回放及检验，若有不合格的及时返工重新测量；

4 月15—19 日：进行岩性探测资料处理，综合分析探测点的储层与储层含

油、气情况；

4月20—22日：汇编岩性探测资料，编写探测点预测报告。

（3-2 ）地质任务与野外施工

（3-2-1 ）地质任务：

通过岩性探测技术（CYT对红73-1井和大48-1井进行单点预测；完成探测点的岩性探测技术（CYT预测报告。

（3-2-2 ）测点布置：

根据地质任务和探测目的要求，在红岗—大安油区的红73-1 井和大48-1 井各布置一个岩性探点。

（3-2-3 ）野外施工：

为确保地质任务的完成，首先确定探测深度和所预测主力油层的精密测量段以及采样间距。并进行仪器自检、校正卫星定位误差。一切正常后，在油田有关人员配合下进行岩性探测点的定位与资料采集。

（3-2-3-1 ）探测深度与精密测量段

探测起始测点深度为：探测终止深度根据油田技术要求探测加深200米为本区最大探测深度，探测终止深度：红73-1 井为2100 米，大48-1 井为2400 米。

精细测量段：测点所需预测的地层情况深度上提200米，为精细测量段的起点，至终止探测深度为精细测量段。

（3-2-3-2 ）采样间距依据大地电场岩性探测资料用于划分岩电界面、预测储层、流体工作目标，在非油层段采用 2 米垂直间距采样，用于确定岩电界面。主要研究目的层，采用0.5 米垂直间距采样，用与预测储层所含流体性质。在红

73-1 井和大48-1 井岩性探测野外采集，采用0-600 米/2 米垂直采样间距：600-2100 米/0.5 米和600-2400 米/0.5 米垂直采样间距。达到不漏掉 1.0 米以上油层厚度的预测要求。

（3-2-3-3 ）野外施工

①测点定位：用GPS3000卫星定位仪对已知点坐标进行观测对比，进行校正后的数值检验，绝对误差小于15米。然后用GPS300C卫星定位仪进行导航测量：控制在工作点坐标与实际坐标误差小于20 米。

②按照上述程序于2005年4月12 日完成了野外采集任务。

（2-3-4 ）资料质量

经计算机对所测两个岩性探测点的处理，达到了曲线形态正常、储层盖层记

录清晰、储层记录信息丰富，能够满足探测点的储层划分和油层预测要求。