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）与上覆地表面

地层岩性的电阻率（ρ）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：

fn =KP/h2

式中：K=9.4X105

电阻率ρ—单位（Ω.m）N层水平介质示意图深度h—单位（m）

频率fn—单位（Hz）

式中可知，截止频率fn与h2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（ρ）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dρ=0.1Ω.m。

Dfn=Kdρ/h2。

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。

-KH）

即：△CYT=（CYT

测

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

（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GPS3000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。