地球物理勘探的製作方法
2023-06-25 01:16:26 1
專利名稱：地球物理勘探的製作方法
技術領域：
本發明涉及地球物理勘探，特別涉及到地球物理勘探中通過電場產生的聲響反應的探測。
常規對地面的地震勘探技術是用一個適當的產生地震能量的源和沿著或者接近地面表層散開的接收器陣，以探測任何地震信號，因為地震能量從地下地質的分界面被反射回來。這些信號作為時間的函數被記錄下來，然後這些信號即地震數據被用來重現合適的地下圖象。簡單地說，這種常規處理是使地震能量向下傳入地下，從某一特定的地質層(阻抗對比)反射回來，並作為被反射的地震波回到接收器。
地震能量可以是所謂的橫波(S波)，或者是所謂的縱波(P波)。橫波和縱波的波速、反射角、振動方向是不同的，並且在某種程度上來說，從它們各自的地震數據類型獲得的信息類型也是不同的。然而，兩種類型的波經過地層時經受相似的衰減;就是說，地層往往衰減高頻成份，而讓低頻成份相對不衰減地通過地層。這意味著對較深的地層來說，被反射的地震能量的低頻內容包含著下伏地層的信息。然而，因為探測反射地震能量的信號頻率比較低，被反射的地震能量的解析度不足以探測很薄的地質層。
另外，如果相鄰但不同的地質層間的阻抗對比(impedance contrast)很小，只有少量的地震能量被反射回來，這種地質層間的差別有可能不能從探測或者記錄下來的地震數據中分辨出來。因此，應當繼續作出努力，用地球物理勘探技術而不僅僅只用地震探測技術去對地下地層適當地成像。
一項在1990年2月27日公開的專利號為US4，904，942、專利權人為A.H湯普森(A.H.Thompsm)的美國專利描述了一項地球物理勘探新技術。這項專利敘述了一種石油勘探的方法，其中涉及用地震波在含有流體的多孔巖層產生一個電場。更具體地說，伴隨地震波的壓力梯度引起多孔巖層細孔中的液體流動。當流體包含帶電物質時，這種流動產生電偶極層(detric dipole layers)的扭曲，從而形成一個電場。由此產生的電場傳播到地面，為地面的電磁傳感器所探測到。
這種所謂的電地震勘探技術可以提供更多關於地表下面地質層的信息，但只是對具高滲透性的充滿流體的巖層才最敏感。這種電地震技術對具低滲透性的頁巖或含頁巖的巖層不敏感。因此，這種技術不能確定所探測的可能的多孔儲蓄層是否被低滲透密封層所覆蓋，如果在可能的儲蓄層中有的話，也不能確定何種低滲透性的地層是石油流體源。
此外，還有一些已經出版的討論電動效應理論和應用的文章。總的來說，這些文章敘述的是用來將電能轉換成聲能或者電動機械能的實驗裝置。例如，一個此類的裝置就是一個微量吸移管裝置，用一種含液體的多孔物質，加一個電場使得多孔物質噴出很少量的液體。這些實驗裝置獲得有限的適用範圍，因為它們與傳統的揚聲器和泵相比效率要低。
這些和那些先有技術的局限和缺點被本發明所克服，本發明提供了一種地球物理勘探的改進的方法和裝置。
本發明具體提供了一種新型的地球物理勘探的方法和裝置。具體說，用能量源產生電場，並與含流體的多孔地表下面地層互相作用，改變多孔地層細孔裡流體偶極子的極化，引起流體壓力脈衝。這種流體壓力脈衝在地層的細孔內產生一個隨時間變化的壓力梯度，並傳播到地層或巖層;然後這種巖層壓力脈衝以地震波的形式通過地表下層傳播。這些地震波可以通過一個適當的地震探測器或者地震探測器陣所探測到。
本發明的目的之一是提供關於地球物理勘探的一種新的方法。
本發明的目的之二是提供關於地球物理勘探的一種方法，包括產生電場、在至少含有一種流體的至少一個多孔地表下面地層裡將所述電場轉換成地震波以及探測這種地震波。
本發明的目的之三是提供一種既利用電滲透又利用聲電偶合技術的地球物理勘探的新的方法。
本發明的目的之四是提供一種新的地震源。
本發明目的之五是提供一種新的井測方法。
本發明目的之六是提供一種新型地球物理勘探裝置。
所有以上本發明的目的和優點從接下來的詳細敘述中會變得明顯，並參照附圖中的各個分圖進行。
圖1是本發明優選實施例的簡明工作原理圖，在地層的橫截面圖上示出了裝置和過程。
圖2是多孔地層的部分剖示圖，這種地層能依照本發明教導的那樣，適於在電場激勵下產生地震波。
圖3是簡略的方框圖，圖示依照本發明教導的地球物理勘探方法的步驟。
圖4是依照本發明的教導圖1中部件的另外一種布置的簡略示意圖。
圖5是依照本發明的教導圖1中的部件不同的布置的簡略示意圖。
圖6是依照本發明的教導圖1中部件的另一種不同的布置的簡略示意圖。
圖7是依照本發明的教導圖4中部件的改進的簡略示意圖。
現在參考圖1，圖中可以顯示本發明優選實施例的裝置的簡化的布置，具體地，可以看到天線110適當地放置在地面上面或者地表附近，產生電場111。圖1中所示的「天線」為兩個部分埋入地裡的金屬電極112、114。可以放置兩個或者更多地象這樣的電極，並且這些電極可以在水平面以上或者以下(未畫出)。當放置兩個電極時，這兩個電極間的距離可以從約15英尺到約25，000英尺。較好的選擇是電極都在第一個水平面以下。此外，一個大或者很大的金屬環(未畫出)，放置在地面上，通上較大的電流，也可以作為天線使用。類似地，一個(或者更多)大的線圈(未畫出)，不管有沒有鐵磁芯，都可以埋入地下(最好是水平面之下)作為天線使用。
一個脈衝直流源或者交流源116與天線連接產生電流(未畫出)，在地層裡或者在地層附近產生作用電場111。電源的頻率可以從1毫赫到30千赫。作用電場111與電流產生的電磁場111a相關。這個電場111然後向下傳播進入地表下面地層。要說明的是這種電磁波不同於聲波，它在地表下層是以光速傳播的。在地表下層的光速要低於在真空或者空氣中的光速。在地表下層傳播的電磁波要比聲波快大約100倍，這種聲波是在地震波頻率帶約10至100赫茲之間。
作用電場111對多孔地層中至少一種流體的流體偶極子120起作用。這種地層中的一部分118在圖1中的部分分解圖中被畫出來。這個作用電場引起細孔流體偶極子120極化的變化，它反過來又引起流體的流動或者產生壓力脈衝122。流動的流體(或者脈衝)產生隨時間變化的壓力梯度，然後傳播進入地層(或巖層)。壓力梯度然後傳播通過地表下層，包括到達地表，形成地震波124。這裡使用的「地震波」這個術語是指任何在地層內傳播的機械波，包括但不僅僅局限於P波和S波。這地震波被放在地面或地裡的適當的地震探測器126所探測到;這個地震探測器可能是探測器組，由諸如水中地震檢波器(hydrophones)或者地震檢波器(geophones)組成。地震檢波器可以是單一的或者多組的地震檢波器，即有象垂直、水平和正交的一個或者多個靈敏度的軸。
代表地震波的信號可以通過常規的地震場記錄儀(未畫出)適當地記錄下來，這些儀器通常放在記錄車128裡。這些信號可以按照常規的地震探測技術進行處理，可以得到行經時間，深度和/或速度信息，以及地表下層巖性信息。因為這種數據的記錄、分析及顯示(之前，過程中，和/或其後的處理)是公知的技術，這裡就勿需詳細討論了。
圖2更清楚地說明了多孔地層的情況。就是說，有固體巖石部分201，處處散布溝狀的細孔空間202。這裡用的「多孔」這個術語，是指含有非土空間或者細孔空間的地層物質，包括但又不僅僅局限于堅固的、欠堅固的或者不堅固的泥土物質。在有含水或可極化的流體存在的地方，在這種含水或可極化的流體與固態的巖石部分201之間，可能形成一種電化學結合力(bond)。這些含水或可極化的流體可以是但不僅限於如水、鹽水、碳氫化合物、石油或者它們的混合物。這種電化學結合力在流體部分用「+」號在巖石部分用「-」號來表示。一般說來，巖石部分201存在自然的表面電荷。這種電化學結合力可以形成局部細孔流體偶極子，這導致產生局部背景預先存在的電場。要說明的是，總的來說，在未受擾動的巖石及其周圍流體裡是沒有淨偶極子的。
背景預先存在的電場的符號或電場極性方向，依賴於固體表面的電荷和流體篩分電荷的方式。在粘土中，電荷是典型地如圖2所示。然而，在碳酸鹽中，剛好反過來，即「+」電荷在固體上面。
當作用電場111與地層相互作用時，如圖示地層的部位，背景電場有一個改變，背景電場作用於已建立的流體偶極子120或者伴隨那個偶極子的電荷，引起流體流動，如圖1和圖2中由電磁波111a引起的作用電場111所示。儘管作用電場111可以是「脈衝」或者「交變」電場(即由脈衝的直流源或由交流源產生)，為了便於說明，圖1和圖2中所示的作用電場為靜電場。作用電場111起到改變電化學結合力或者移動電荷的效果(由圖2中流體裡電荷上面和下面畫出的小箭頭表示)，因而在結合力被改變或者破壞的地方實際上造成一個壓力脈衝。這個作用電場111遍及流體區域，並主要影響偶極子120的電荷，這些電荷在流體表面或者流體附近或者在巖石的界面。因此，細孔流體壓力脈衝是由造成的電荷運動產生的，所形成的壓力脈衝傳到地層的固態巖石部分。依次地，壓力脈衝以地震波124的形式被傳播通過巖石部分。因此，相應的地表下面地層可成為一個地下地震能量源。
地震能量的一部分從地層(地震波124)向上向地表傳播，在地面被一個地震探測器或探測器陣所探測到。當然，如果在地層和地表之間存在一個通常的地震波反射面，會產生地震波反射，這種反射也可以用常規的方式通過探測器陣探測到。在多孔地層中，特別是具有低滲透性的地層中，只要有流體就能進行地下層所產生的地震波的探測。
因此，本發明的一個實施例，就是提供一種通過在地表上或地表裡的電極之間產生電場從而產生地表下層地震能量的方法。這裡一會還要提到，也可以將電極放進鑽孔以產生地震能量。這種電場當它與在至少包含一種流體的多孔地表下地層中細孔流體偶極子相互作用時，便被轉換成地震能量。
如圖1所示，當探測器和電極都在地表時，探測到的地震響應表明存在含有流體的地層。通過分析探測到的地震響應，能夠確定存在多少這樣的地層以及這些地層的深度。
通過「調節」作用電場的波長和/或振幅去選擇電場有效地穿過地層的深度是可能的。一般來說，強電流產生的電場和長波電場能穿過更深的地層。
一般認為含流體地表下面地層中產生的地震波的振幅及頻率。由作用電場的頻率、地層的厚度及地層的深度決定。通過分析探測到的地震波的頻率內容，產生地震波的地層的滲透性程度就可以被確定。
如前所述，這個電場是伴隨著電磁波的電場。相應地，脈衝直流源或交流源適當地與天線或電極相連產生電磁場。脈衝頻率或交流頻率可以調節，電流的大小也可以調節。
對於交流源來說，頻率可以在一系列頻率掃描，與地震振動器的掃描頻率相似。交流源可以由一個信號發生器和一個放大器組成，放大器足夠將交流信號放大到在地表下面感興趣的地層區產生足夠強度的電場所需要的電流和電壓。交流源也可以由恆速或變速的電機驅動發生器組成。
直流脈衝源可以由一個信號脈衝發生器和一個放大器組成，放大器足夠將直流脈衝信號放大到在地表下面感興趣的地層區產生足夠強度的電場所需要的電流和電壓。
這種電源的頻率範圍為從約1毫赫到約30千赫;傳統地震學採用的頻率範圍是從約1赫到約100赫。如前所述，選擇的電源頻率受電場所需穿越的深度的影響;對於深或很深的地層所使用的頻率低到約0.1赫。
合適的放大器可以是我們在劇院、體育場、或者其它公共集會場所看到的大功率有線廣播或音樂放大系統的那種典型的放大器。本發明所使用的電極的類型就是那些用來於作為聲頻大地磁場或電磁勘探或測量的控制源的電極。當使用兩個電極時，電極間的距離可以是從約15英尺到約25，00英尺。當使用兩個以上的電極時，極間空間可以偏離這個範圍，但電極陣總的長度及/或寬度應該大體在同樣的範圍。
可以用電極陣來產生特定類型或定向的電場。特別地，電極陣可以是類似於固定相位的電極陣，通過適當調節電子延遲，便可產生容易調控的電場。有可能出現的另一個情況是產生向下傳播進入地表下層的平面波。
現在參考圖3，所示的是依照本發明的地球物理勘探方法最佳步驟的簡化方框圖。具體地，可以看到第一步301是產生電場。電場可以按照前面所述的方法產生，即通過將電極放入或放在地面，然後將這些電極通上電流。電流產生電磁波，伴隨電磁波的電場然後穿過地表下面地層。這些電極最好應當部分地埋入地裡，更可取的是，放在第一個水平面之下。
本發明優選方法的第二步302，是通過至少含有一種流體的多孔地表下面地層裡的流體偶極子，將電場轉換成地震能量。如前所述，這種流體可以是碳氫化合物、水鹽水、其餘與石油有關的流體或者這些流體的混合物。如前所述，作用電場作用於至少有一種流體的多孔地層的流體偶極子。作用電場引起流體偶極子極化的改變，結果形成壓力脈衝，然後再形成地震波。
本發明優選方法的第三步303，是探測這種產生的地震能量。這種地震能量可以通過地表上面或附近放置的探測器或探測器陣探測到。這個探測器和/或探測器陣可以由任何適當的地震探測器組成。特別地，適當的地震探測器可以是水中地震檢波器或地震檢波器。地震檢波器可以有一個或多個軸的敏感度。這種探測器或探測器陣接收地震能量，這種地震能量是在至少包含一種流體的多孔地表下面地層中從電場轉換過來的。
簡單地說，本發明關於地球物理勘探的方法是先產生電場，在至少含有一種流體的多孔地表下面地層中將電場轉換成地震能量，然後探測這些所產生的地震能。
實現此方法必須的裝置基本上由以下組成，天線、電極或電極陣、脈衝的直流或交流的電流或功率源、放在地面上或附近的合適的地震探測器或探測器陣。很明顯，在沒有穿過地下的鑽孔時，這是實現本發明最有效的方法;當有鑽孔時，方法和裝置都有所改變，這要在下面繼續討論。
為了使本發明的基本點更清楚，還要作以下的簡短解釋。當壓力梯度作用於充滿流體的多孔巖層時，可以產生電場。這種偶合可以叫作聲電偶合或者叫作流動位差。當時充滿液體的多孔巖層施加電場時，可以產生壓力梯度。這種偶合可叫做電聲偶合或者電滲透效應。偶合係數可以用來說明這兩個偶合過程的大小和程度。
目前認為對於具有高滲透性即幾毫達西(mD)以上的巖石來說，聲電偶合係數要比電聲偶合係數大得多，這是因為對激勵作出的反應的細孔流體的體積不同。在聲電偶合情況下，整個的流體容量對施加的壓力梯度作出反應。在電聲偶合情況時，只有直接鄰靠細孔壁的帶電流體才對作用電場作出反應。因為這個原因，由作用電場產生流體運動的效率與通過壓力波引起的流體流動而產生電磁波的效率是不一樣的。
為了更清楚地了解本發明的基本點，還要作如下詳細的說明。在多孔介質中流體電動效應的唯象模型(pnenomenological models)已有過多年詳細的研究。特別地，John L.Anderson和Wei-Hwkoh的一篇論文討論了這些模型(膠體和截面科學雜誌Journal of Colloid and Interfacl Sciencl)，59，149〔1977〕。聯繫電流和場的基本方程叫作Onsager方程。在直管中流體流和電流的關係如下Q＝ (A)/(l) ( (K)/(η) △P+α△V) (1)I＝ (A)/(l) (α△P+βσ0△V) (2)這裡，Q＝流量〔m3/Sec〕，A＝細孔面積〔m2〕，l＝細孔長度〔m〕，K＝滲透率 (r2)/8 (管子)(1m2＝1015mD)，η＝絕對粘滯餘數〔Kg/m·Sec〕△P＝樣品間的壓差〔N/m2〕，α＝電滲透係數或電滲透遷移率〔m2/V·Sec〕，△V＝樣品間電壓差〔V〕，I＝電流(離子流)〔C/Sec〕，β＝導電率增加率〔無量綱〕＝ (帶電荷管導電率)/(不帶電荷的同樣管子的導電率) ，σ0＝鹽水導電率〔Ω·m-1〕電聲係數可以從令等式1的流體流動為零得到(△V)/(△P) ＝ (-K)/(ηα) (3)
對於在圓柱形的石英管(半徑10微米)中水的典型值，我們可以得到(△V)/(△P) ＝104V/bar因此，在半徑10微米時石英直管中，需要104伏才產生1個大氣壓的壓強。如果毛細管再小些而表面電荷更多一些，這樣變化會產生非常大的效果使得這個係數小於10V/bar。這小於10V/bar的係數使得用適當的電壓產生較大的聲壓梯度成為可能。同樣，對於滲透率為300mD的砂巖及具典型值的水，電聲偶合係數的數量級為103V/bar。然而，對於滲透率數量級在3×10-3mD的有細孔結構的巖層，電聲係數大約為0.3V/bar。
因此，對具有低或很低滲透性的巖層來說，0.3伏就能產生1個大氣壓的壓強。在細管流體中產生的這個壓力能有效地傳遞給脈石，產生地震能量源。偶合或轉換流體壓力變化成聲波的問題，在A.N.Norris著的「多孔固體飽和流體中點源輻射和散射理論」(「Radia-tion from a Point Source and Scattering Theory in a Fiuid Saturated Porous Solid」)(美國聲學協會期刊(Journal of Acoustic Society of America)77(6)，2012〔1985〕中已經討論了。Norris討論了兩種脈衝源(1)僅作用於固態組分的點載荷位移(Point load displacement)，和(2)作用於流體的點載荷位移。這兩種源都產生P波和S波。對於適合地震勘探的頻率來說，對縱波來說流體位移與固體的位移的比率大約是1，就是說，當同樣的壓差(壓強變化)施加於流體和施加於固體會產生同樣的P波。一般說來，對於S波來說也有相同效果。
因此，如果電聲偶合係數大，則產生地震波的效率更高。特別是，從流體中局部壓力變化到傳播的地震波的轉換，與滲透性無關。因此，具低滲透性的巖層可以被認為是這種電聲轉換的較好的源。
實驗結果證實，在地層中通過電磁波產生的感生壓力，可以從前述的方程估算。用這些方程，所期望的地表下面地層的聲波響應(通過作用電場激勵)，已經與常規的地震反射大小作過比較。就一個特別的模型來說，採用的參數如下天線為100米長，通以100安培的交流電，其頻率在地震頻帶(10-100赫)之間。在1，000米深處地層由電磁感生的壓力梯度，與1磅火藥爆炸所產生的壓力是同一數量級。
因此，這個模型表明，由電磁感生的地震波幅度與從同一地層的常規的地震反射波幅具有同一數量級。另外，在非均勻巖層或有細孔分布的巖層，電聲效應可望有某種頻率相關性(對地震勘探合適的頻率)。感生壓力梯度與作用電場的頻率成正比。因此，通過電場產生的地震波應該有足夠高的頻率(達到約電場的兩倍)，以便增加對薄地質層的分辨能力。
因此，還會看到在本發明的另外一個實施例中，本發明提供了一種地球物理勘探方法，它是通過產生電波，在含流體的地表下面多孔地層中將電波轉換成地震波，然後探測這樣產生的地震波。另外，電波同時伴有電磁波，並可由穿過地層的適當的電流產生。
現在參照圖4，圖中畫出了產生電場111的電極412、414相對於地震探測器426的另一种放置。圖4中，電極412、414放置在穿過地表下層的井孔中。雖然圖中只畫出了兩個電極，但多於兩個的電極也可以同樣使用。另外，儘管畫出的兩個電極一個靠近井孔的頂端而另一個靠近井孔底部，電極可以放置在彼此相隔很近的地方，並可沿著井孔放置在任何深度。圖4也畫出了布置在地面的地震探測器陣426。顯然，電極(在鑽孔裡的)和探測器陣(在地面上的)可以互換，讓探測器陣在鑽孔裡而電極在地面上或附近。
現在參考圖5，地震探測器陣526和電極512、514都在同一個鑽孔裡。顯然，探測器陣與電極的相對位置可以互換。另外，電極與探測器陣完全可以部分或全部交錯。再者，可以使用任何數量的電極。而且，電極和探測器陣可以作為測井工具的一部分(未圖示出)，這種工具可以使用常規方法、用本發明的電聲效應對被鑽孔穿過的含流體的多孔地層進行井測。
因此，本發明的另一個實施例提供了一種井測鑽孔的方法，它是通過在鄰近井孔的地方產生電場，在鄰近井孔含流體的多孔地表下面地層將電場轉換成地震波，然後在井孔中探測所形成的地震波。另外，需要注意的是，因為所產生的地震波的頻率與常規地震勘探技術的地震波在同一頻率範圍，用這種方法井測所獲得的信息與常規井測的信息相比，它更容易和地震橫截面一致或「聯結」;地震橫截面可以在已井測過的鑽孔開鑽之前、過程中或者以後獲得。
用類似的方式，圖6畫出了在一個鑽孔620內電極612，614的位置和在鄰近鑽孔630中地震探測器陣626的位置。再者，根據本發明的教導，可以採用多個電極，鑽孔中各個電極和/或所有電極的位置可以改變。
因此，本發明附加實施例提供了一種採用橫孔層析X射線攝影法的方法。特別是，本發明的這個實施例是使用電場在鄰靠的一個鑽孔裡產生地震波，然後可以通過適當處理在第二個鄰近的鑽孔裡為探測器所接收到的層析X射線攝像方法所得到的數據，用來產生圖象。處理層析X射線攝像方法所得數據而獲得關於鑽孔間的地層下層材料的信息是常規的公知技術，這裡就不再贅述了。
現在參考圖7，可以看到對圖4中的構件作了一些改變。特別是，圖7中採用了套管鑽孔720，而圖4中採用的是無套管鑽孔420。就是說，鑽孔還包含延伸到鑽孔某一深處的套管(或管子(750。這個套管750可以用作天線將電場輻射到地表下面地層。這個套管用作一個電極712，而將第二個電極714放置在離鑽孔有一定距離(可達1英裡甚至更多)的地方。套管及第二個電極714適當地與電源716相連，如前所述的那樣。圖7還畫出了探測器陣726。
根據類似的方法，為了能在套管鑽孔中使用圖5和圖6中的部件可以作一些改變。就是說，圖中的一個電極可以是套管，而另一個電極可以放在鑽孔裡或者放在地表上。顯然，圖4-6中畫出的構件的配置仍可使用，而不管鑽孔加或不加套管作為電極;在這些情況下，電極必須放置在鑽孔中未加套管的部分。
另外，本發明技術可以與美國專利專利號為US4，904，942中的技術結合，這項專利較早介紹了聲電效應。聲電技術可以用來探測更多的多孔地層即可能儲藏有石油和天然氣的高滲透性地層。本發明技術用來勘探同樣的地表下面區域時，能提供對在可能的儲蓄層頂上覆以一層低滲透性巖層情況下的探測，及對覆蓋巖層滲透性的估計。不管是可能的儲蓄層還是覆蓋巖層，它們都很容易通過聯合使用這兩種技術探測到，但都不能用常規的地震勘探技術探測到。特別是，直接指示滲透性(從常規地表數據是不能得到的)可以從聯合使用這兩種技術得到。因此，聯合使用兩種技術，就能得到否則只有鑽鑽孔才能得到的信息。同樣，這兩項技術也可以用作鑽孔井測。
對這項技術已有經驗的人來說，只要不違背本發明的基本原理，對於前述裝置和技術還可作出許多其它的改變和改進。因此，附圖和前邊文字所描述的裝置和方法，顯然只是為了解說，這並不意味著本發明就局限於此範圍。
權利要求
1.一種對預先選定的地面下層區域的地球物理勘探方法，該方法包括以下步驟(a).產生足夠強的電場，傳播進入該預先選定的地面下層區域；(b).在該預選地面下層區域中的至少一個地表下面多孔地層，將該電場轉換成地震波，該多孔地層至少含有一種流體，該地震波產生於由該電場引起的在該多孔層裡的該流體的流體偶極子的運動；(c).用地震探測器探測該地震波。
2.在權利要求1的方法中，產生電場和探測該地震波的步驟都是在地表上或地表附近進行。
3.在權利要求1的方法中，產生電場和探測該地震波的步驟中之一是在地表上或地表附近進行，而另一步驟是在穿入地層的鑽孔中進行。
4.在權利要求1的方法中，產生電場和探測該地震波的步驟都在從地表穿入該預選地表下層區域的鑽孔中進行。
5.在權利要求1的方法中，該產生電場的步驟在第一個穿進地層的鑽孔中進行，該探測該地震波的步驟在第二個穿進地層的鑽孔中進行，並且該預先選定的地表下層區域一般位於該第一鑽孔與第二鑽孔之間。
6.在權利要求1的方法中，該產生電場的步驟進一步包括(ⅰ)將直流脈衝源或交流源與天線相連，並且(ⅱ)啟動該電源，通過該天線產生電場。
7.在權利要求6的方法中，該天線包括至少兩個金屬電極，金屬電極至少部分放置在地裡。
8.根據權利要求7，該方法進一步包括將該金屬電極中的至少一個放在穿進地層的鑽孔裡。
9.在權利要求7的方法中，該金屬電極中至少有一個是在穿進地層的鑽孔中的鑽孔套管。
10.在權利要求1的方法中，該方法進一步包括記錄通過該地震探測器探測到的信號的步驟。
全文摘要
本發明提供了一種新型的地球物理勘探方法和裝置。方法是給含流體的地表下面多孔地層施加作用電場，由於細孔流體偶極子極化的變化而產生流體脈衝。流體脈衝以地震波形式在地表下層傳播，地震波可以被適當的地震探測器陣所探測到。裝置是產生作用電場的直流脈衝電源或交流電源及地震探測器。
文檔編號G01V3/08GK1066510SQ92103309
公開日1992年11月25日 申請日期1992年5月6日 優先權日1991年5月6日
發明者阿瑟·霍華德·湯姆森, 格蘭特·阿蘭·吉斯特 申請人:埃克森生產研究公司