可控源电磁测量技术在海上油气勘探中的应用

 近些年来，海上可控源电磁（CSEM）测量技术已成为寻找油气田的有效手段。该技术使用深拖电偶极源激发0.1～10.0Hz的低频电磁信号，信号穿过海水向地下传播达几公里深，采用空间分布的多分量海底接收器记录电磁能量信号，然后根据地下电阻率变化进行数据解释。
   油气层的电阻特性是最重要的性质，它可以产生有特征的地表电磁信号。就是说，用海上CSEM技术能区分地下的油气与其它流体。理论上讲，CSEM测量是用多个电源-接收器偏移距、几种不同的频率和一定的电源-接收器排列来记录数据。
　　随着海上CSEM成为较普遍的检测含油气层的方法，快速而精确地解释所记录的数据显得非常必要。最常用的根据海上电磁数据记录绘制地下电特性的技术就是反演，不过对快速数据解释来说，它却是不实用的。采用波场延拓地球物理成像方法是描绘地下物理特性的另一种方法。
   CSEM成像主要包括两项内容：一是进行电场外推。就是将记录的数据和电源场函数，从地面向下外推到地下各个深度；二是计算电场散射系数。在作了将电源场和记录的波场向下延拓到所有地下期望点后，就可应用地下各点处的成像条件进行所需的电性重建。其结果就是电场散射系数成像，可用相对电性差进行解释，这便是地电构造剖面。
    对于海上CSEM成像，首先是它通常用频率域方法，将所有接收器的总电场记录下来，然后分别用一次电场和散射电场成像，并从记录的数据中减去估算的一次场，得到散射场。另一个问题是为了进行电场外推，必须知道地下波数分布。在此采用的是迭代模型法。
    波场成像技术能用于窄带CSEM数据，并且只需少量频率就可有效成像实际深度（realistic depth levels）的典型的油气目标。用海相CSEM成像可以精确求取相对电特性，得到可解释的地电剖面。该方法根据电场外推法，只需作正演模型计算，使其所用时间远比相应的电磁反演法少，并且它只需依靠极少的地下地电构造的先验信息，成像结果可直接用于解释地下电阻率或为电磁反演提供独立的参数约束条件，此方法还可使CSEM数据解释的速度和质量大大提高。
    要获得可靠的CSEM成像有几个条件：首要的也是最重要的是必须作精确的绝对相位处理。实际做法中，它可通过可靠的接收器处理和稳定的电偶极源达到；第二是需要提供更多的频率数据。方脉冲源波形可以记录和处理基本透射频率和奇数谐波，少量频率就足以产生有用的CSEM成像；最后是需要确定正确测量海水电导率和适当的计算地下浅层电阻率的方法。确定地下浅层电阻率的方法有好几种，包括1D反演、小范围接收器数据的视电阻率法以及测井方法。