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MX2007010868A - Un metodo para interpretar espacialmente datos electromagneticos utilizando frecuencias multiples. - Google Patents

Un metodo para interpretar espacialmente datos electromagneticos utilizando frecuencias multiples.

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Publication number
MX2007010868A
MX2007010868A MX2007010868A MX2007010868A MX2007010868A MX 2007010868 A MX2007010868 A MX 2007010868A MX 2007010868 A MX2007010868 A MX 2007010868A MX 2007010868 A MX2007010868 A MX 2007010868A MX 2007010868 A MX2007010868 A MX 2007010868A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
resistivity
shallow
data
electromagnetic
study
Prior art date
Application number
MX2007010868A
Other languages
English (en)
Inventor
James J Carazzone
Olivier M Burtz
Dmitriy A Pavlov
Original Assignee
Exxonmobil Upstream Res Co
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Publication date
Application filed by Exxonmobil Upstream Res Co filed Critical Exxonmobil Upstream Res Co
Publication of MX2007010868A publication Critical patent/MX2007010868A/es

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
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    • GPHYSICS
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    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/38Processing data, e.g. for analysis, for interpretation, for correction

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Abstract

Metodo para remover los efectos de las estructuras de resistividad poco profunda en datos de estudio electromagnetico para producir un mapa de anomalia de resistividad de frecuencia baja, o alternativamente formar imagenes de las estructuras de resistividad en sus niveles de profundidad correcta. El metodo involucra resolver las ecuaciones de campo electromagnetico de Maxwell por modelaje directo inversion, y requiere por lo menos dos conjuntos de datos de estudio, uno tomado en la frecuencia de fuente seleccionada para penetrar una profundidad objetivo, el otro, una frecuencia mas alta capaz de penetrar solo profundidades poco profundas.

Description

UN MÉTODO PARA INTERPRETAR ESPACIALMENTE DATOS ELECTROMAGNÉTICOS UTILIZANDO FRECUENCIAS MÚLTIPLES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere generalmente al campo de prospección geofísica y, más particularmente, a prospección electromagnética. Específicamente, la invención es un método para la interpretación de datos reunidos con estudios electromagnéticos de fuente controlada en ambientes en alta mar (donde un transmisor electromagnético controlado se remolca sobre receptores electromagnéticos fijados en el fondo del mar) . En prospección electromagnética de fuente controlada ("CSEM"), los campos eléctricos y magnéticos medidos por los receptores entonces se analizan para determinar la resistividad eléctrica de las estructuras de la tierra (yacimientos subterráneos) bajo la superficie o fondo del mar, debido a la resistividad, se conoce que se relaciona fuertemente con el tipo de fluido de poro y la saturación. Véase, por ejemplo, Patente Norteamericana No. 6,603,313 para Srnka. La resistividad eléctrica en volumen de depósitos con frecuencia se incrementa sustancialmente cuando están presenten hidrocarburos . El incremento puede estar en el orden de 100 a 1000 por ciento. Sin embargo, la resistividad de yacimiento incrementada sola puede no indicar únicamente hidrocarburos. Por ejemplo, carbonatos, rocas volcánicas y carbón mineral también pueden ser altamente resistivos. No obstante, la correlación espacial de la alta resistividad del yacimiento con trampas potenciales representadas por datos sísmicos o de atributo sísmicos proporciona una fuerte evidencia de presencia de petróleo o gas y de información valiosa sobre sus concentraciones. Estudios recientes de CSEM han mostrado que la resistividad superficial en la tierra puede enmascarar las respuestas electromagnéticas de los hidrocarburos resistivos que se ocultan más profundamente en la tierra (falso negativo) . Inversamente, la resistividad superficial puede malinterpretarse para indicar la presencia de resistividad de depósito más profunda (falso positivo) . El método convencional para interpretar datos electromagnéticos de fuente controlada (CSEM) marinos es para comparar la respuesta electromagnética observada a un experimento de referencia seleccionado en una frecuencia única (típicamente 1/4 Hz) . El experimento de referencia se supone que representa la resistividad de fondo; cualesquier diferencias observadas entre los datos observados en otras ubicaciones y los datos de referencia se interpretan como anomalías de resistividad (S. Ellingsrud et al., The Leading Edge, 21, 972-982, octubre del 2002). La frecuencia se selecciona para producir una respuesta óptima de las anomalías de resistividad en la profundidad del depósito. Desafortunadamente, esta frecuencia también es sensible a anomalías más superficiales y estas anomalías más superficiales pueden ocultar (o ser erradas) anomalías más profundas . Por ejemplo, la Figura 1 muestra las anomalías de resistividad de un ejemplo de estudio de CSEM marino sintético donde una frecuencia de 1/4 Hz se utilizó con una resistividad de fondo de 1 Ohm-m. El experimento de referencia se localiza en 4 en un sinclinal geológico donde ninguna anomalía de resistividad está presente. Las anomalías se definen con respecto a esta referencia. Si la respuesta electromagnética registrada en un receptor está cercana a los datos registrados en el receptor de referencia, se despliega un símbolo de triangulo en la ubicación del receptor. Un símbolo de circulo quiere decir que los datos ligeramente parecen más conductivos que la referencia y un símbolo de cuadrado que los datos parecen ligeramente más resistivos que la referencia. Los símbolos de diamante a hexano a estrella muestran un comportamiento resistivo elevado anómalo con respecto al receptor de referencia. La característica 1 prominente en el mapa de anomalía corresponde a una anomalía de resistividad muy poco profunda en 6 Ohm-m (canal lleno con gas de baja saturación). Un campo petrolífero más profundo pero aún relativamente poco profundo (anomalía de 40 Ohm-m) es visible en 2, pero el campo 3 principal más profundo está completamente oculto por la sobreimpresión de anomalía poco profunda. Obsérvese: en la práctica actual, una escala de color de preferencia puede utilizarse para visualizar diferencias de resistividad. Se conoce bien por practicantes en la técnica que la profundidad de penetración de los datos electromagnéticos depende de la frecuencia de la señal. La amplitud de los datos se atenúa a l/e (e es la base de logaritmos naturales) en una distancia d-503 (R /f) 1/2 donde R es la resistividad en Ohm-m, / es la frecuencia en Hertz y d es la profundidad pelicular en metros. Los datos electromagnéticos de alta frecuencia se atenúan rápidamente de la fuente y no son sensibles a las anomalías de profundidad. Los datos de baja frecuencia se atenúan menos y pueden penetrar más profundo. Estos son sensibles a la estructura de resistividad poco profunda y profunda. Véase, por ejemplo, Keller, G.V. y Frisknecht, F.C., Electrical Methods ín Geophysical Prospecting, Pergamon Press, 90-196 y 299-353 (1966); Olm, M.C., Electromagneti c Scale Model Study of the Dual f equency Differencing Technique : M. Sc . thesis, Colorado School of Mines, Pergamon Press, N.Y. (1981); Kaufmann, A. . y Keller, G.V. Frequency and Transient Soundings, Elsevier, N.Y., XVII-XXI, 213-314, 411-450, 621-678 (1983); B.R. Spies, Geophysics 54, 872-888 (1989); Zhdanov, M. S, y Keller, G. V., The Geoelectri cal Methods in Geophysical Explora tion, Elsevier, N. Y., 347-450, 585-674, 692-701 (1994). Estas fuentes son referencias estándares para los practicantes de electromagnetismo; sin embargo, contienen poco sobre la técnica de la exploración de CSEM en un ambiente marino, y ninguna de ellas enseña cómo determinar los efectos de estructuras de resistividad eléctrica muy poco profundas en las respuestas electromagnéticas de objetivos de resistividad más profundos en prospección de CSEM marina. La presente invención satisface esta necesidad. En una modalidad, la invención es un método de procesamiento de datos para reducir los efectos de enmascaramiento de estructuras de resistividad poco profunda en un estudio electromagnético de una región subterránea, que comprende: (a) seleccionar un primer conjunto de datos de estudio generado en una primera frecuencia de fuente, la primera frecuencia de fuente se ha seleccionado para penetrar sólo estructuras de resistividad poco profunda; (b) seleccionar un segundo conjunto de datos de estudio que corresponde con una segunda frecuencia de fuente más baja que la primera frecuencia de fuente, por consiguiente, revelar estructuras de resistividad que yacen en lo más profundo de la región subterránea así como estructuras de resistividad poco profunda; (c) calcular la estructura de resistividad poco profunda al resolver las ecuaciones de campo electromagnético utilizando el conjunto de datos de estudio generado en la primera frecuencia de fuente; y (d) utilizar la estructura de resistividad poco profunda calculada y los datos electromagnéticos a partir del segundo estudio para distinguir la respuesta poco profunda de la respuesta más profunda . La etapa (c) puede realizarse ya sea por el modelaje directo interactivo o por inversión. Algunas modalidades en las cuales se realiza la etapa (c) por modelaje directo utilizan las siguientes etapas: (a) asumir una estructura de resistividad poco profunda inicial; (b) calcular una respuesta electromagnética teórica para el estudio en la primera frecuencia de fuente utilizando las ecuaciones de campo electromagnético y la estructura de resistividad poco profunda asumida; (c) comparar la respuesta calculada con el primer conjunto de datos de estudio; y (d) ajustar la estructura de resistividad poco profunda asumida y repetir las etapas (b) - (d) cuando sea necesario hasta que la respuesta calculada coincida con el primer conjunto de datos de estudio dentro de una tolerancia preseleccionada . En el procedimiento de inversión para la etapa (c) , en algunas modalidades, la estructura de resistividad poco profunda se pronostica al invertir las ecuaciones de onda electromagnética en la primera frecuencia de fuente para resolver la estructura de resistividad que corresponde con los parámetros de adquisición y el conjunto de datos electromagnéticos del primer estudio. En algunas modalidades, la invención produce un mapa de anomalía bidimensional con efectos de resistividad poco profunda removidos o reducidos. Esto se logra en algunas modalidades al: (a) calcular una respuesta electromagnética teórica para el estudio en la segunda frecuencia de fuente utilizando las ecuaciones de campo electromagnético y la estructura de resistividad poco profunda calculada; y (b) comparar la respuesta electromagnética calculada con el segundo conjunto de datos de estudio para remover las contribuciones al segundo conjunto de datos de estudio provocadas por la estructura de resistividad poco profunda. En otras modalidades, la estructura de resistividad como una función de la profundidad puede generarse, con resolución, dependiendo del número y distribución de frecuencias de fuente para las cuales están disponibles los datos de estudio electromagnético. Esto se logra en algunas modalidades, al utilizar una estructura de resistividad poco profunda calculada (obtenida como se describe en lo anterior) y una estructura de resistividad más profunda estimada y al seguir estas etapas: (a) tomar la estructura de resistividad poco profunda calculada y suplementar este modelo de resistividad con la estructura de resistividad más profunda estimada para producir un modelo de resistividad asumido que cubra las regiones poco profundas y más profundas; (b) calcular una respuesta electromagnética teórica para el estudio en la segunda frecuencia de fuente utilizando las ecuaciones de campo electromagnético y el modelo de resistividad asumido; (c) comparar la respuesta calculada con el segundo conjunto de datos de estudio; y (d) ajustar el modelo de resistividad asumido y repetir las etapas (b) - (d) cuando sea necesario hasta que la respuesta calculada coincida con el segundo conjunto de datos de estudio dentro de una tolerancia preseleccionada. Este procedimiento proporciona un modelo de resistividad con dos zonas de profundidad que corresponden con la profundidad pelicular de la primera y segunda frecuencias de fuente. Más zonas y mejor resolución pueden lograrse al obtener datos de estudio para las frecuencias de fuente adicionales y repetir el procedimiento . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención y sus ventajas se entenderán mejor al referirse a la siguiente descripción detallada y los dibujos anexos en los cuales: La Figura 1 ilustra una anomalía de resistividad profunda oculta por las anomalías poco profundas; la Figura 2 ilustra las mismas anomalías de resistividad como la Figura 1 después del procesamiento por el presente método inventivo; la Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra las etapas primarias de una modalidad de la presente invención; y la Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra cómo la inversión puede utilizarse en el presente método inventivo en lugar del modelaje directo. La invención se describirá junto con sus modalidades preferidas. Sin embargo, el grado en que es específica la siguiente descripción detallada para uña modalidad particular o un uso particular de la invención, esto se pretende para que sea ilustrativo solamente, y no se interpretará como limitante del alcance de la invención. Por el contrario, se pretende cubrir todas las alternativas, modificaciones y equivalentes que pueden incluirse dentro del espíritu y alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones anexas. La presente invención presenta un método para interpretar datos electromagnéticos en diferentes frecuencias en una forma en cascada. Utiliza secuencialmente un margen de frecuencias para determinar los efectos de las estructuras de resistividad eléctrica muy poco profunda en las respuestas electromagnéticas de objetivos de resistividad más profunda en prospección de CSEM marina. Reduce la no unicidad de la solución e incrementa la discriminación de anomalías de resistividad en diferentes profundidades. Puede aplicarse a través de modelaje directo (una modalidad mostrada en la Figura 3) e inversión directa (una modalidad mostrada en la Figura 4) . Los datos de otra frecuencia (típicamente mayores a 1.5 Hz) son bastante sensibles a la estructura de resistividad poco profunda. (Debido al efecto pelicular, la radiación de alta frecuencia no puede penetrar más allá de las profundidades poco profundas) . Con referencia al diagrama de flujo de la Figura 3, los cuerpos de resistividad poco profunda potenciales pueden mapearse 302 a partir de los datos 301 sísmicos, o en su defecto, directamente a partir de los datos electromagnéticos (no mostrados en la Figura 3) . La estructura de resistividad poco profunda inicial puede obtenerse a partir de la interpretación de datos sísmicos al asociar la estructura de resistividad con estructura geológica identificada a partir de los datos de reflexión, refracción o transmisión sísmica, y después utilizando uno o más métodos bien conocidos, tales como correlación de resistividad de impedancia a eléctrica sísmica para estimar los valores de resistividad en la estructura sísmicamente identificada. Alternativamente, la resistividad poco profunda inicial se especula, o puede estimarse a partir de los datos de diagrafía de pozo si están disponibles. La respuesta electromagnética del modelo 302 (resistividad de fondo y anomalías de resistividad poco profunda) se genera 303 a partir de tales códigos de simulación ID, 2D o 3D (la Figura 3 muestra 3D) como los productos de software desarrollados por el Consorcio para el Modelaje de Electromagnetismo e Inversión (CEMI, Universidad de Utah) o los Sandia National Laboratories (Newman G. A . , Alumbaugh D. L . , Three dimensional Electromagnetic Modeling and Inversión on Massively Parallel Compu ters, Sandia Report SAND96- 0582 Sandia National Laboratories (1996) ) . En esencia, estas técnicas, representadas en programas de cómputo o módulos para utilidad práctica, toman información de entrada en forma de posición de fuente, forma de onda de fuente, ubicaciones del receptor y resistividad eléctrica como una función de la ubicación en la región subterránea que se estudia, y resuelve las ecuaciones de Maxwell para producir los campos eléctrico y magnético resultantes (algunas veces referidos como la respuesta electromagnética) en las ubicaciones del receptor para cada posición de fuente. Aunque son cálculos sofisticados, la persona de experiencia en la técnica no necesitará guía adicional sobre cómo acceder a los medios para realizarlos. Los datos de alta frecuencia simulados se comparan 305 con los datos 304 electromagnéticos de alta frecuencia observados (dados actuales) . La resistividad poco profunda en el modelo 302 entonces puede disminuirse o incrementarse para ajustar mejor los datos actuales. El ciclo 302 a 305 se repite hasta que se alcanza una conciliación satisfactoria entre los datos simulados y actuales. Para reducir la no unicidad de la solución, es preferible utilizar tantos datos como sea posible: campos eléctrico y magnético de los datos en línea (los receptores están muy cercanos a la línea de amarre del transmisor) y datos fuera de línea (los receptores están fuera de la línea de amarre del transmisor) . Una vez que se logra una buena conciliación 305 entre datos simulados y actuales a alta frecuencia, el modelo 306 de resistividad correspondiente se simula en el siguiente conjunto de frecuencias bajas. De acuerdo con la presente invención, esta simulación 307 produce los datos electromagnéticos de referencia para comparar los datos 308 de baja frecuencia actuales. Cualquier discrepancia corresponde a una anomalía verdadera de resistividad más profunda (es decir, algo que no puede explicarse por la geología de poca profundidad) , y puede esquematizarse en un mapa 309 de anomalía tal como la Figura 2. El mapa 309 de anomalía en la frecuencia más baja entonces tiene sentido. La Figura 2 muestra los datos de la Figura 1 después de que se ha aplicado el presente método inventivo, es decir, después de que se ha removido la contribución poco profunda calculada a partir de los datos electromagnéticos observados. El mapa de anomalía de la Figura 2 muestra el grado de los campos 3 petrolíferos más profundos (ahora evidenciados por los símbolos de hexágono y diamante) mientras se ha removido la sobreimpresión de la anomalía 1 no económica muy poco profunda. El campo 2 petrolífero de profundidad intermedia (es demasiado profundo para considerarse como una anomalía poco profunda, y no se incluye en el modelo 306) aún es visible. Este proceso para ajustar la primera resistividad poco profunda y simular el resultado en baja frecuencia para interpretar los datos de baja frecuencia actuales mejora dramáticamente el mapeo de anomalías más profundas comparado con lo que puede obtenerse al omitir el ciclo 302 a 305 y al ver simplemente la información de baja frecuencia (Figura 1, la forma convencional para interpretar los datos electromagnéticos) . En tanto la Figura 1 como la Figura 2, los datos de amplitud en baja frecuencia se escalan por los datos de referencia. Tal escalado es sobre cómo el efecto del enmascaramiento de la anomalía 1 poco profunda se remueve en la modalidad particular de la invención que produjo el mapa de anomalía de la Figura 2. En esta modalidad, el escalado se logró al dividir la amplitud 308 observada en una ubicación dada x, y por la amplitud 307 simulada en la misma ubicación. En lugar de la división simple, otras formas de escalar la referencia serán obvias para la persona con experiencia en la técnica. En el procedimiento convencional de la Figura 1, la amplitud de referencia del porque se dividieron los datos medidos para escalarlos fue la medida tomada en una sola ubicación, es decir, la señal de referencia se asume que es un antecedente constante y no dependiente de la posición. De este modo, en ambos dibujos, los números representados por los diferentes símbolos son números sin dimensión. Si una escala de color fuera a utilizarse en lugar de diferentes símbolos para representar resistividad en las Figura 1 y 2, el rojo podría seleccionarse para indicar que los datos actuales son mucho más resistivos que la referencia. Una persona con experiencia en el trabajo de CSEM entenderá cómo determinar si los datos medidos indican más o menos resistencia que la referencia correspondiente. En esencia, más señal implica menos atenuación que corresponde a más resistencia. El amarillo puede denotar más resistivo que la referencia, pero menos que el rojo. El azul puede indicar menos resistencia que la referencia. Por ejemplo, el área en la cercanía de los domos de sal con sedimentos saturados con salmuera puede mostrarse en azul . El blanco puede seleccionarse para indicar que la relación de la amplitud medida con la amplitud de referencia es aproximadamente la unidad; es decir, los datos observados son los mismos que los datos de referencia y no existe ninguna anomalía de resistividad. Otros colores pueden completar el margen de amplitudes de resistividad como puede indicarse en la escala de color de los dibujos. La misma calibración se ha utilizado para la escala de resistividad en la Figura 1 y la Figura 2, aunque no implica que las determinaciones cuantitativas deban hacerse a partir de la Figura 2. La estructura 1 poco profunda se solapa parcialmente con la estructura 2 más profunda en la vista de mapa (la estructura 2 es más profunda) . Cada estructura es resistiva y muestra símbolos de hexágono utilizando la referencia de la Figura 1. Pero en la Figura 1, la anomalía (hexágono) en el área común es debido a la estructura 1 poco profunda y la estructura 2 más profunda. En la Figura 2, la contribución de las resistencias poco profundas (es decir, estructura 1) se han removido, y la anomalía restante es debido a las resistencias más profundas. La anomalía aún se visualiza en hexágonos debido a que la estructura 2 es muy resistiva (mucho más resistiva que la estructura 1) . La Figura 2, sin embargo, solamente es un mapa bidimensional . Uno puede concluir a partir de comparar la Figura 2 con la Figura 1 que el cuerpo 3 resistivo yace más profundo que el cuerpo 1 resistivo, pero la Figura 2 no pronostica que tan profunda es la anomalía 3. En la Figura 2, el campo 3 petrolífero parece más pequeño que el campo 2, pero en realidad es mucho más grande. Debido a que es más profundo, su respuesta electromagnética es más pequeña. El presente método inventivo puede ir más allá del mapa 309 de anomalía que produce un mapa tal como la Figura 2, y estimar el grado, la profundidad y la magnitud de la resistividad en las anomalías profundas, es decir, uno puede estimar un volumen completo 3D de la resistividad que explica los datos actualmente observados en todas las frecuencias. La interpretación 310 sísmica más profunda puede utilizarse para construir la geometría de los cuerpos 311 de resistividad más profunda en una forma similar a aquella descrita junto con las etapas 301 y 302 (la estructura 306 de resistividad poco profunda es el resultado del análisis iterativo de alta frecuencia) . La resistividad inicial en las anomalías potenciales profundas pueden asumirse generalmente a partir del control de pozo regional, pero la información del pozo no es necesaria. Los datos 312 de baja frecuencia simulados se comparan 313 con los datos 308 de baja frecuencia observados. Los valores de resistividad profunda entonces se ajustan para adecuar mejor los datos actuales. El ciclo 311 a 313 se repite hasta que se alcanza una buena conciliación entre los datos simulados y actuales. La estructura 314 de resistividad final entonces es una buena explicación de los datos observados . Si están disponibles frecuencias de fuentes muy bajas, el proceso puede repetirse para frecuencias progresivamente más bajas y objetivos más profundos, pero un proceso de dos etapas generalmente es suficiente considerando el ancho de banda de frecuencia estrecha de las formas de onda presente de fuente de CSEM. Este proceso se parece a los procedimientos de separación de capas en sismología y gravimetría, pero la física y las ecuaciones de control son completamente diferentes. El procedimiento de modelaje de continuación descendente antes descrito (modelaje directo y comparación de datos simulados y actuales, el cual se realiza por un interprete humano - véase etapas 305 y 313) es de un proceso iterativo que exige mucho tiempo. Puede automatizarse completamente a través de la inversión ID, 2D o 3D. Básicamente, el análisis de prueba y error de los ciclos 302-305 y 311-313 (Figura 3) se hace automáticamente. Para los códigos de inversión, véase por ejemplo, Newman G.A . , Alumbaugh D . L . , Three dimensional Electromagnetic Modeling and Inversión on Massively Parallel Computers, Sandia Report SAND96- 0582 Sandia Na tional Laboratori es (1996) . Para reducir la no unicidad de la solución, se recomienda utilizar tanta información como sea posible (campos eléctricos y magnéticos, receptores cercanos a la línea del transmisor y receptores alejados de la línea del transmisor) , como con el modelaje directo, la inversión puede hacerse en una, dos o tres dimensiones; el diagrama de flujo de la Figura 4 indica la inversión 3D, la cual proporciona los mejores resultados pero es la que exige mucho más tiempo y es costosa. Los datos 401 de alta frecuencia actuales se invierten primero 402 para estimar la estructura 403 de resistividad poco profunda (normalmente hasta 2 ó 3 veces la profundidad pelicular de los datos de alta frecuencia más bajos) . La persona con experiencia en la técnica reconocerá que la técnica 402 de inversión, la cual se representa en un programa de software o módulo para utilidad práctica, resuelve el problema de inversión en aquel resuelto por el módulo de modelaje directo o programa en la etapa 303. En otras palabras, resuelve las variables de entrada (la estructura de resistividad) de 303 en términos de cantidades producidas (componentes de campo eléctrico y magnético como una función de la ubicación) . El modelo 403 de resistividad poco profunda resultante entonces se utiliza como el modelo de partida o restricción para la inversión de los datos 404 de baja frecuencia. La inversión 405 de baja frecuencia se realiza en una ventana más profunda que la inversión de alta frecuencia (es decir, no se permite que cambie la estructura 403 poco profunda) , aunque cierto solapamiento puede ser preferible (típicamente la mitad de una profundidad pelicular en la frecuencia alta más baja) . El resultado de inversión es un modelo 406 de resistividad 3D que puede mostrar cierta rugosidad no geológica en el límite entre las ventanas de inversión. Opcionalmente, uno puede ejecutar una inversión 407 final con los datos 401 de alta frecuencia y los datos 404 de baja frecuencia para asegurarse que el modelo 408 de resistividad final es consistente con todos los datos. Puesto que el modelo 406 de partida debe estar cercano a la solución final, esta etapa final normalmente es rápida. La persona con experiencia en la técnica entenderá que las inversiones 402, 405 y 407 deben realizarse por métodos numéricos, es decir, de prueba y error. De este modo, una primera conjetura buena en la respuesta acelera el proceso. Sin embargo, un punto clave es que los circuitos iterativos realizados por el algoritmo de inversión (no indicado en la Figura 4) pueden realizarse satisfactoriamente sin intervención humana, el cual no es el caso con las etapas 305 y 313, el ajuste subsiguiente de la estructura de resistividad, en la modalidad de modelaje directo de la presente invención. Para propósitos de simplicidad de explicación, el método inventivo se ha descrito para la modalidad en la cual se utilizan dos conjuntos de frecuencias, un conjunto de datos de frecuencia más baja y un conjunto de datos de frecuencia más alta. Sin embargo, si el espectro de frecuencia registrado es lo suficientemente amplio, el circuito 404-406 de inversión puede ejecutarse nuevamente en frecuencias aún más bajas. El espectro de frecuencia más amplio que se puede obtener de preferencia es para reducir la no unicidad de la imagen de profundidad de resistividad invertida. Típicamente, una forma de onda de la fuente de CSEM tendrá un ancho de banda de aproximadamente una década, es decir, el componente de frecuencia más alta (en su descomposición de Fourier) que tiene la amplitud asociada importante tendrá una frecuencia de aproximadamente 10 x la frecuencia del componente de frecuencia más baja. Para obtener un ancho de banda más amplio (más rico en frecuencias más bajas o más altas) con las fuentes existentes, el estudio debe repetirse varias veces con diferentes formas de onda. La economía es un factor limitante en que tantas veces puede repetirse el estudio para intervalos de profundidad de diferentes objetivos. La descripción anterior se dirige a modalidades particulares de la presente invención para el propósito de ilustrarla. Será aparente, sin embargo, para alguien de experiencia en la técnica, que muchas modificaciones y variaciones a las modalidades descritas en la presente son posibles. Todas las modificaciones y variaciones se pretenden para estar dentro del alcance de la presente invención, como se define por las reivindicaciones anexas.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método de procesamiento de datos para reducir los efectos de enmascaramiento de las estructuras de resistividad poco profunda en un estudio electromagnético de una región subterránea, caracterizado porque comprende: (a) seleccionar un primer conjunto de datos de estudio generado en una primera frecuencia de fuente, la primera frecuencia de fuente se ha seleccionado para penetrar sólo las estructuras de resistividad poco profunda; (b) seleccionar un segundo conjunto de datos de estudio que corresponde con una segunda frecuencia de fuente más baja que la primera frecuencia de fuente, revelando por consiguiente estructuras de resistividad que yacen más profundo de la región subterránea así como estructuras de resistividad poco profunda; (c) calcular la estructura de resistividad poco profunda al resolver las ecuaciones de campo electromagnético utilizando el conjunto de datos de estudio generado en la primera frecuencia de fuente; y (d) utilizar la estructura de resistividad poco profunda calculada y los datos electromagnéticos del segundo estudio para distinguir la respuesta poco profunda de la respuesta más profunda.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de resistividad poco profunda se pronostica al: (a) asumir una estructura de resistividad poco profunda inicial; (b) calcular una respuesta electromagnética teórica para el estudio en la primera frecuencia de fuente utilizando las ecuaciones de campo electromagnético y la estructura de resistividad poco profunda asumida; (c) comparar la respuesta calculada con el primer conjunto de datos de estudio; y (d) ajustar la estructura de resistividad poco profunda asumida y repetir las etapas (b) - (d) cuando sea necesario hasta que la respuesta calculada coincida con el primer conjunto de datos de estudio dentro de una tolerancia preseleccionada .
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la respuesta poco profunda se distingue de la respuesta más profunda al : (a) calcular una respuesta electromagnética teórica para el estudio en la segunda frecuencia de fuente utilizando ecuaciones de campo electromagnético y la estructura de resistividad poco profunda calculada; y (b) comparar la respuesta electromagnética calculada con el segundo conjunto de datos de estudio para remover las contribuciones al segundo conjunto de datos de estudio provocadas por la estructura de resistividad poco profunda .
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la estructura de resistividad poco profunda inicial se obtiene a partir de la interpretación de datos sísmicos al asociar la estructura de resistividad con la estructura geológica identificada a partir de los datos de reflexión, refracción o transmisión sísmica, y después estimar los valores de resistividad en la estructura sísmicamente identificada al correlacionar la impedancia sísmica.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de resistividad poco profunda se pronostica al invertir las ecuaciones de onda electromagnética en la primera frecuencia de fuente para resolver la estructura de resistividad que corresponde con los parámetros de adquisición y el conjunto de datos electromagnéticos del primer estudio.
  6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende calcular una estructura de resistividad dependiente de la profundidad para la región subterránea a partir de la estructura de resistividad poco profunda calculada y una estructura de resistividad más profunda estimada; la estructura de resistividad dependiente de la profundidad que contiene por lo menos dos zonas de profundidad que corresponden con la profundidad pelicular de la primera y segunda frecuencias de fuente .
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el cálculo de la estructura de resistividad dependiente de la profundidad comprende: (a) tomar la estructura de resistividad poco profunda calculada y suplementar este modelo de resistividad con la estructura de resistividad más profunda estimada para producir un modelo de resistividad asumido que cubra las regiones poco profundas y más profundas; (b) calcular una respuesta electromagnética teórica para el estudio en la segunda frecuencia de fuente utilizando las ecuaciones de campo electromagnético y el modelo de resistividad asumido; (c) comparar la respuesta calculada con el segundo conjunto de datos de estudio; y (d) ajustar el modelo de resistividad asumido y repetir las etapas (b) - (d) cuando sea necesario hasta que la respuesta calculada coincida con el segundo conjunto de datos de estudio dentro de una tolerancia preseleccionada .
  8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la estructura de resistividad más profunda estimada se obtiene a partir de la interpretación de datos sísmicos al asociar la estructura de resistividad con la estructura geológica identificada a partir de los datos de reflexión, refracción o transmisión sísmica, y después estimar los valores de resistividad en la estructura sísmicamente identificada al correlacionar la impedancia sísmica .
  9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la estructura de resistividad dependiente de la profundidad se calcula al invertir las ecuaciones de onda electromagnética en la segunda frecuencia de fuente para resolver la estructura de resistividad que corresponde con los parámetros de adquisición y el conjunto de datos electromagnéticos del segundo estudio.
  10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende seleccionar un tercer conjunto de datos de estudio que corresponde con la tercera frecuencia de fuente y agregar una tercera zona de profundidad a la estructura de resistividad dependiente de la profundidad calculada, mejorando por consiguiente la resolución de profundidad de las estructuras de resistividad subterráneas .
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende repetir el proceso descrito para agregar por lo menos una zona de profundidad adicional .
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las contribuciones de estructura de resistividad poco profunda se remueven del segundo conjunto de datos de estudio al utilizar la respuesta electromagnética poco profunda calculada para escalar el segundo conjunto de datos de estudio, posición por posición.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el segundo conjunto de datos de estudio escalado se esquematiza contra la posición lateral en un mapa utilizando una escala de color para representar los datos escalados.
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