Metody i techniki poszukiwania(eksploracji)
Celem poszukiwania jest znalezienie złóż węglowodoru w krótkim czasie i przy małych kosztach. Budżet przeznaczony na poszukiwanie jest podobny do budżetu na akwizycje, wydobycie. Jeżeli kompania poszukująca wyda więcej na poszukiwanie, niż miała by zapłacić za taką samą ilość bezpośrednio z rynku nie ma sensu na dalszą eksploracje. Konkurencyjną kompanią jest taka, która przy małych kosztach znajdzie duże złoża węglowodorów, pozostałe fundusze przeznaczy na dalsze poszukiwania i rozwój.
Kiedy nastąpi wybór obszaru poszukiwań (eksploracji) pierwsze co następuje to zdefiniowanie basenu, zagłębienia (basin). Pierwsze metody: mapowanie anomalii grawitacyjnych (gravity anomalies) i magnetycznych (magnetic anomalie). W wielu przypadkach takie badania dostępne są publicznie lub można jest wykupić na zasadzie badania „non exclusive”. Następna, tworzenie grubej sejsmicznej siatki 2D, pokrywającej szeroki obszar, która pokazuje obszary na których występują potencjalne złoża, akumulacje. Ostatnio wykorzystuje się techniki elektro-magnetyczne, w celu łatwego wyznaczenia basenów, zagłębi i identyfikacji potencjalnych złóż węglowodorów. Następnie tworzy się koncept poszukiwania, dalsze kroki to bardziej szczegółowe śledztwo na temat : struktury podpowierzchniowej, która posiada wszystkie elementy złóż ropy naftowej, czyli badane są skały, migaracja, "skała zbiornikowa" oraz "trap". Wiercenie jest ostatnim elementem, który potwierdza istnienie złóż. Czasem trafia się na złoża, kiedy indziej na tzw. water-bearing (suche studnie).
Metody Geofizyczne :
Metody Geofizyczne wyjaśniają różnice pomiędzy właściwościami fizycznymi pod-powierzchni Ziemi, w tym skał, płynów i wolnych przestrzeni. Znajdują one granice na których zachodzą różnice w strukturze, te różnice mogą świadczyć o wystąpieniu złoża węglowodoru. Pomiar różnic w sile sygnału wzdłuż linii siatki lub sieci, „profilowaniu”, umożliwia naniesienie anomalii w przestrzeni. Należy pamiętać o eliminacji aliasingu w celu zachowania dobrej jakości. Na tym etapie są większe koszty i potrzeba na to czasu.
Należy pamiętać, że tego typu badania i przetwarzanie danych nie gwarantują sukcesu badania: informacja nie jest równa wiedzy. Interpretacja geofizycznych danych zawsze powinna być przeprowadzana urządzeniami dźwiękowo geologicznymi.
Badania Grawitacyjne:
Metody grawitacyjne mierzą małe różnice w polu grawitacyjnym ziemi spowodowane różnicami gęstości w strukturze geologicznej. Narzędzie pomiarowe jest rodzajem sofistikejted równowagi sprężynowej(spring balance) zaprojektowanej aby reagować na szeroką gamę wartości. Fluktuacja w polu grawitacyjnym nadaje zmiany długości sprężyny wzdłuż profilu 2D sieci. Pomiary są poprawiane dla pozycji szerokościowych i elewacji stacji zapisującej aby zdefiniować anomalie Bouguer'a.
Rozwój technologii „lotniczych”(air borne) metod grawitacyjnych pozwolił dostać się do wcześniej niedostępnych obszarów i o wiele większych basenów niż urządzeń pomiarowych land-based.
Badania magnetyczne
Metody magnetyczne rozpoznają zmiany w polu magnetycznym ziemskim spowodane różnicami właściwości magnetycznych skał. Basement i skały magmowe są bardziej magnetyczne. Jeśli są położone bliżej powierzchni nadają wzrost anomalią z krótką długością fali i wysoką amplitudą. Metoda jest powietrzna (samolot lub satelita) która pozwala na szybkie badanie i mapowanie z dobrym pokryciem. Metoda stosowana na początku przygody eksploracyjnej.
CSEM seabed logging
Controlled Source electro-Magnetic (CSEM) badanie lub logowanie dna(?) jest bezprzewodową wykrywającą metodą, która używa sygnałów elektro-magnetycznych o bardzo niskich częstotliwościach emitowanych z źródła położonego blisko dna. Odbiorniki umiejscowione są na dnie w regularnych odstępach i odnotowują anomalie oraz zakłócenia w sygnałach elektro-magnetycznych generowanych przez rezystancyjne obudowy (bodies), takie jak zbiorniki nasycone węglowodorami. CSEM działa najlepiej na głębokich wodach (>500m) na obszarach charakteryzujących się prostą budową piaskowo-łupkową ( klasyczny zbiornik); jest to przydatne w badani dużych trapów (traps) , gdzie inne metody są mniej praktyczne albo nieopłacalne. Używane jest w połączeniu z danymi sejsmicznymi, w celu zweryfikowania wypełnienia „trapu”.
Sejsmiczne akwizycja i przetwarzanie
Badania sejsmiczne zawierają generowanie fal dźwiękowych, które rozprzestrzeniają się w skałach, aż do zbiorników. Fale odbijane są do(?) powierzchni, gdzie są zapisywane w odbiorniku, nagrywane i przechowywane w celu późniejszego przetworzenia. Wynikiem jest obraz akustyczny podpowierzchni, który jest interpretowany przez geofizyków i geologów.
Badnia sejsmiczne używane są w: Poszukiwania stratygraficznych i strutkuralnych "traps", Oceny Pola i szacowania rezerwy oraz sporządzania FDPs, Obserwacji ruchu płynów w zbiorniku. Techniki Akwizycji sejsmicznej często zależą od środowiska (onshore lub offshore) i celu badania. W eksploracji obszaru badania sejsmiczne mogą powodować utratę linii 2D na siatce.
Podstawy badań sejsmicznych
Fale dźwiękowe generowane są do powierzchni(onshore) lub pod wode (offshore) i przenikają podpowierzchnie ziemi. Fale odbijane są z powrotem do powierzchni poprzez interferowanie z dwoma skałami, gdzie są przekształcane na „acoustic impedancje (AI)”. AI to produkt gęstości formacji skały i prędkości fali w konkretnej skale (prędkość sejsmiczna). „Convultion” jest to proces przez który fala jest modyfikowana jako wynik przejścia przez filter. Dwa atrybuty odbitego sygnału są nagrywane: czas odbicia oraz amplituda.
Akwizycja danych sejsmicznych
Podobnie jak przy Dopplerze, sygnały wysyłane w kierunku dna, odbijane i odbierane z przesunięciem fazowym. W celu pomiarów wykorzystuje się air guny i water guny, a także elektryczne urządzenia takie jak sparkery, boom ery i pingery, które przekształcają energie elektryczną w akustyczną. Mają one większą częstotliwość od urządzeń pneumatycznych.
Detektory sejsmiczne są urządzeniami które rejestrują sejsmiczne uderzenia i przetwarzają je w elektryczne wyjście które jest amplifikowane przez nagraniem na taśme. Na lądzie odbiorniki nazywane są geofonami , zaś na morzu hydrofonami.
Akwizycja geometryczna zależy od celu badania, charakterystyki podpowierzchni i logistykyki. Badania sejsmiczne mogą być nabyte jako linie proste, zig zag, w zapętleniu kwadratowym i wzorcu kołowym. W ostatnich lata Multi-azymutowe badani stały się popularne. Dane sejsmiczne SA nabywane z różnymi azymutami aby pozwolić strukturze być zobrazowanym pod różnymi kątami.
Badania sejsmiczne otworu wiertnicznego
W Vertical Seismic Profiling źródło sejsmiczne jest umiejscowione na powierzchni, natomiast odbiornik jest umiejscawiany w otworze wiertniczym. W tomografii otworu wiertnicznego zarówno źródło jak i odbiornik umiejscowiane są w dwóch różnych otworach …
Przetwarzanie danych sejsmicznych
3 główne kroki: deconvolution, stacking and migration (Dekonwolucja, układania i migracji). Dekonwolucja próbuje usunąć ekety filtra ziemi poprzez zwielokrotnianie granic geologicznych jako serie odbić.
Układanie (Stacking) -wszystkie odbicia od różnych offsetów połączonych z CMP są sumowane Abo układane, aby nadać jeden trop dla każdego CMP, to prowadzi do polepszenia stosunku sygnał - zakłócenie.
Migracja jest procesem repozycjonowania odbitych sygnałów w celu pokazania geologicznych granic lub innych struktur jako prawdziwych pozycji podpowierzchniowych na prawidłowych głebokkościach. Wystepują dw typy migracji: pre-stack oraz post-stack.