海洋可控源电磁法(CSEM)在斯卡伯勒气田的应用,第2部分--2D反演

我们探索了海洋可控源电磁和海洋大地电磁数据2D反演的应用,用来模拟一个模糊的目标体。斯卡伯勒气藏位于澳大利亚西海岸,紧邻相似电阻率与厚度乘积的覆盖层,并且距离电阻基底不远,使其成为一个难以探测的电性目标体。我们发现标准的2D平滑反演方法产生了无法解决这种模糊结构的模型。我们通过开发两阶段工作方案来解决这个问题,其中我们首先反演一个粗略的背景电阻率模型(例如,各向异性层),然后使用更精细的模型离散化反演与该背景的最小偏差。我们的两阶段工作方案的主要目的是将己有知识应用到地下由自相似地质区域组成的反演中。虽然得到的模型不能解析精细结构情况,但它们仍可能用于在一个复杂的环境中刻画目标体的整体范围和体积质量。

海洋可控源电磁法（CSEM）在斯卡伯勒气田的应用——第一部分：实验设计和数据不确定性分析

文章针对位于澳大利亚西北海岸的斯卡伯勒气田进行的海洋可控源电磁法（CSEM）勘探，详细阐述了海洋CSEM探测的施工布设、数据处理和不确定度分析。这次勘探包括20条测线，由总共144个接收站组成密集的二维剖面和复杂的3D网格。这次勘探的目的是在一个已知的碳氢化合物区域收集高质量的数据，进一步开发海洋CSEM可以作为一种油气资料解释工具。最近在导航和处理技术的改进能够保证高质量的频率域数据。数据拟断面图显示，在已知的储层位置有明显的异常。对发送站的参数的不确定度做扰动分析，能够预测数据的振幅和相位在小范围内仅仅有几个百分点的不确定性，但也有可能被低估了。通过在一条测线上来回拖曳各一次来获得更加精确的不确定性，比较每条测线残差产生一个高斯分布，利用正相关计算得到发送站参数的总的不确定性。利用扰动分析可以压制由发送机天线的倾角和长度引起的系统误差。振幅和相位分量的不确定度是不一样的，因此这些分量更适合进行反演。1D反演结果表明储层和在其之上的复杂电阻率层不能够很好的分辨出来，即使是在模型约束允许电阻率的跳变和目标函数偏向模型约束时，这意味着单站的CSEM数据无法反应出上述程度的模型细节。更进一步的说，当应用依赖收发距的误差棒时，在浅水区分辨率相对于应用固定的误差时有所下降。

海洋电磁法在探测天然气水合物及减轻灾害中的应用

对于地球物理学家来说，海洋可控源电磁测深是一种新的、可利用来进行近海水合物探测的工具。虽然这种方法技术已经发展到探测深部高电阻率的油气藏，但通过天然气水合物探测，它仍有潜能发展成为一种有用的工具，来减轻地质灾害。水合物储层出现在浅部地区（几百米深），并且通过细微的电性差异（几Ω·m）显示出来。这需要修正CSEM技术来扩大浅层水合物成像的能力。