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CR法油气检测机理与激电谱提取方法

夏云  
【摘要】:复电阻率法是近凡年发展起来的一种频率域电偶源地面电法勘探方法,是电磁勘探方法中唯一的能直接指示油气藏的方法。复电阻率法在油气勘查上,主要用于检测、评价工作区域内的局部圈闭或异常是否含油。提供钻探靶标,提高钻井的成功率,降低勘探、开发风险和成本。该方法曾于1999、2000、2002年在新疆油田准噶尔盆地腹部进行过试验、试生产及大面积生产工作,2003年在克拉玛依九区浅层稠油油田应用初步反演和各类资料处理结果,与实际生产井的油水层对比结果一致,取得了较好的地质效果。通过近些年一些试验性的工作,取得了一些比较满意的效果,说明将复电阻率法用于直接检测油气是合理的,我们应积极开展这方面的研究和应用。但是用复电阻率法直接寻找油气资源,其理论尚存在争议。因此,开展利用油气藏勘查的激发极化效应来进行实验与理论研究,探索油气矿藏的极化参数,用于对实际采集资料的反演与解释中,来实现直接寻找油气资源的目的,具有十分重要的现实意义和实用价值。 本文在总结前人研究工作的基础上,以岩石的激发极化特性为基础,引入描述岩石激发极化特性的数学物理模型:Cole-Cole模型,分析比较了复电阻率法中数学物理模型的参数的影响,研究了Cole-Cole模型振幅谱和相位谱曲线特征及其随各种参数变化的规律。然后过对泥质粉砂岩样品的导电特性进行分析,并通过实验测量,研究了其在含水饱和时以及含油饱和时的振幅曲线与相位曲线所遵循的规律,得出了油气藏本身激发极化的特性和所遵从的规律。并与野外测得的数据对比分析,验证油气藏本身的激发极化现象,探讨直接利用复电阻率法找油的可行性。 伴随着复电阻率法的广泛应用,发展精确和快速的反演算法成为复电阻率法研究的重点。复电阻率频谱在地球物理勘探领域具有非常广阔的用途,但是其模型的选择及其参数反演比较困难。共轭梯度法作为一种全局寻优、简便、容错性强的算法,可以在复电阻率频谱模型参数的反演中发挥重要作用。本文提出了用共轭梯度法提取谱参数的设想,论述了用共轭梯度法求解谱参数的方法步骤。用理论模型和实际资料进行了验证,结果表明该方法是切实可行的频谱激电法谱参数的反演方法。


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