前 言

井中—地面电法勘探能为圈闭评价提供重要信息。为了更好规范其设计、采集、资料处理和解释的相关技术要求，制定本标准。

本标准的附录A是规范性附录，附录B是资料性附录。

本标准由石油物探专业标准化委员会提出并归口。

本标准起草单位：东方地球物理勘探有限责任公司综合物化探事业部。

本标准起草人：刘雪军 黄 洲 唐必晏 赵 国

井中-地面电法勘探技术规程

1　范围

本标准规定了油气勘探中井中-地面电法勘探的技术设计、资料采集、资料处理、资料解释等工作的基本要求。

本标准适用于陆上油气勘探中井中激发、地面观测电法勘探。

2　规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

SY/T 5171 石油物探测量规范

SY/T 5930 大地电磁测深仪使用与维护

SY/T 6055 重力、磁力、电法、地球化学勘探图件

3　定义和缩略语

下列定义和缩略语适用于本标准

3.1井中－地面电法勘探 Borehole to Surface Electromagnetic Method

是利用变频方波电流，在目标储层上、下方分别激发；在地面进行电场、磁场分量观测的电法勘探。

3.2 激发井 Excited well

用于井中－地面电法勘探时布设激发电极的钻井。

3.3 地电模型 Geo-electric model

也称地层电阻率及厚度模型，是利用地质、录井、电测井和地球物理等资料建立的一维层状介质电阻率及厚度模型。

3.4 径向电场分量 Er

所有观测电场分量电极为对井方向，即MN方向都是沿以井为中心的径向方向。

3.5 缩略语

井地电法 BSEM

英文全称 Borehole to Surface Electromagnetic Method,中文称井中-地面电法。简称井地电法。

4　方法功能及应用条件

4.1　方法功能

4.1.1 探测激发井中相应目标储层的含油气性。

4.1.2 圈定已知含油气储层边界。

4.1.3 预测激发井附近相应目标储层的含油气性并圈定可能的含油气范围。

4.2　应用条件

4.2.1 目标储层深度小于3000m时，目标储层单层厚度不小于5m。

4.2.2 探测范围以井为中心，宜小于4000m。

4.2.3 激发井应为可敞口作业的直井。

4.2.4 探测目标所引起的异常能够观测到并且能被提取出来。

4.2.5 电磁噪声和人文干扰因素不会产生难以控制的影响。

4.2.6 探测范围内没有密集的地下管网，跨度大于200m的沟壑、河流。

5　技术设计

5.1　设计前的准备工作

5.1.1 应收集的主要资料：

—— 激发井的钻井、固井、录井、电测井、试油、综合解释等资料；

—— 激发井的井况资料。

5.1.2 可选择收集以下资料：

—— 探区地质资料；

—— 地层、岩石等物性资料；

—— 重点钻井、固井、录井、电测井、试油、综合解释等资料；

—— 激发井目的层解释评价图件；

—— 物探资料；

—— 测绘资料；

—— 自然、人文、经济及地理资料；

—— 其它。

5.1.3 测区踏勘：了解激发井的地面设施、井中激发电极的施工条件（套管结构、人工井底及其液面深度等）、地面施工条件（地形、交通、人文、气候等），调查电磁干扰源及其特征。

5.2　施工参数设计

5.2.1 建立地电模型：根据收集的地质、录井、电测井和地球物理资料，建立激发井或测区地电模型，激发井中探测目标储层宜划分为单独的层位。

5.2.2 激发源设计：利用激发井的地电模型，确定激发井中激发电极的数量和沉放深度。

5.2.3 激发频率设计：利用激发井的地电模型，确定激发源的最佳激发频率。

5.3　测网及测点设计

5.3.1 测网设计：根据地质条件、地表接收条件和地形条件，围绕激发井设计测网，测网可设计为图1所示放射状、网格状、不规则状三种形式或是其中任意形式的组合方式，测线的长度宜超过探测目标边界5-10个测点。

5.3.2 设计测线可与测区内已知的其它物探测线一致。有钻孔时，应有测点与之重合或靠近。

5.3.3 设计测线要避开城镇、密集的居民点及强干扰源。

5.3.4 测点设计：测点距为25-100m，一般采用50m点距。

5.4　设计书

5.4.1主要内容包括：

a) 地质任务和工作量；

b) 测区地理、地质概况、激发井试油情况及地层和岩石物性特征；

c) 激发源、测线和测点布设；

d) 资料采集施工方法及技术要求；

e) 资料处理解释工作和预期提交成果；

f) 队伍组织、仪器配备及进度安排；

g) 完成任务的措施；

h) 其它。

5.4.2 主要图件应包括：

a) 工区位置；

b) 测线设计。

6　资料采集工作

6.1　仪器测试与准备

6.1.1 发射仪器的测试

开工前和收工后应对发射仪器进行测试，测试其发射脉冲波的前沿陡度和电流纹波，施工期间定期测试，两次测试间隔不大于一个月，发射脉冲波的前沿陡度要求小于2ms，电流纹波应小于发射波幅度的5%。

6.1.2 接收仪器的标定

开工前和收工后应采用标准信号对仪器进行标定，施工期间定期标定，两次标定间隔不大于一个月，相邻两次标定的振幅和相位相对误差m均应小于2％。

按下式计算：

(1)

= ( )/2 (2)

式中：

n ──仪器标定频率数，个；

Ai──第一次标定第i个频率的振幅或相位，单位为mV或mrad；

──第二次标定第i个频率的振幅或相位，单位为mV或 mrad；

──相邻两次标定第i个频率的振幅或相位平均值，单位为mV或 mrad。

6.1.3 接收仪器的一致性试验

两台或两台以上仪器在同一测区施工时，施工前、后要求进行一致性测定；其振幅和相位的均方相对误差 应不大于2％。

按下式计算：

式中：

n ──仪器观测频点数，个；

M ──投入施工仪器台数，台；

Aij ──第j台仪器第i个频率的振幅或相位，单位为mV或mrad ；

──所有仪器第i个频率的振幅或相位平均值，单位为mV或mrad 。

6.2　激发源的布设

6.2.1 激发源采用偶极源，井口附近电极B与井中电极A构成激发源两极。

6.2.2 井口B极埋设位置应根据钻井资料提供的井斜位移和方位角确定，宜选择在井中A极的投影上方。

6.2.3 A极沉放井中前，应确定激发层深度，并按设计位置分别布设在激发层上方和下方，与井口B极共同构成激发源AB1和AB2。

6.2.4 井中A极应由耐酸碱、抗腐蚀、抗氧化的材料制作，可选用高纯度铜棒。

6.2.5 井中A极应与供电电缆相接，沉放到设计位置。

6.2.6 供电电缆的技术指标应满足：

—— 电阻R不大于3Ω/km；

—— 额定电流不小于50A；

—— 额定电压不低于800V；

—— 绝缘电阻大于5MΩ；

—— 额定温度大于120℃；

—— 缆抗拉力大于10KN。

6.2.7 施工时激发电流要求不小于30A，井口附近排列可适当缩小。

6.3　测线和测点的布设

6.3.1 测线可在设计测线距10％范围内调整，施工困难地区可放宽至20％。

6.3.2 施工中如所获资料表明原设计的测线长度不足以完成地质任务时，应延长测线。

6.3.3 全区测点距宜保持一致。

6.3.4 测点偏移距离应不超过点距的20％，在地形复杂区，测点偏移距离可放宽至30％。

6.3.5 测点不应选在山顶、狭窄的深沟、岩石裸露区或明显的局部电性不均匀体上，并要避开电磁干扰源。在地形复杂区，两极相对高差与极距之比应小于20％

6.3.6 测点平面坐标和高程应实测，测点应埋设木桩，并标明测线、测点编号。

6.4　观测装置及布设

6.4.1 地面观测采用排列、多道同步观测方式进行，两个排列之间至少应有1个重复测点。

6.4.2 观测装置可采用电场分量和磁场分量。

6.4.3 全区测点电场分量Er方位应采用对井方向，方位偏差应小于1°，M极为近井点，N为远井点，测点为MN中点。

6.4.4 电极距视观测信号的强弱宜可在20-100m之间选择，一般为25m和50m两种。在近井点根据信号强弱MN距可缩短。

6.4.5 电极距及方位应实测,测距误差应小于1%，方向误差应小于1°。

6.4.6 电极埋入土中应不小于30cm，保持与土壤接触良好，两电极埋置条件要求相同，不应把电极埋在树根处、流水旁、繁忙的公路边，同时应避免埋设在沟、坎处。接地电阻应不大于2000Ω,在接地困难区，可采用多电极并联、电极四周垫土等措施降低接地电阻。

6.4.7 测量磁场分量时，水平磁棒方位偏差和水平度偏差均应不大于1°，埋深应不小于30cm。水平磁棒埋置后需用土压实，保证磁棒与土壤接触良好、稳定。垂直磁棒入土深度应大于磁棒长度的2/3，露出地面部分用土压实。

6.4.8 电极、磁棒连线，接入仪器的电缆均不应悬空或并行放置，需压实或掩埋，防止晃动。

6.5　数据采集与记录

6.5.1 测点布设完毕后，应检查道号与点号对应关系是否正确，各道是否接通，连接是否牢固。测量并记录电极接地电阻。

6.5.2 仪器启动后首先进行噪声、增益等测试和记录参数检查。仪器各项指标符合设计要求后，以及输入参数检查无误后方可进行数据采集。

6.5.3 数据采集：同一排列的数据应按设计频率扫频观测，分别采集每一个激发源AB激发时，激发电流数据和测点观测数据。

6.5.4 每次采集结束，操作员在对数据不进行去噪、编辑等处理的情况下，显示信号随收发距变化的振幅曲线，初步衡量发射、接收的记录质量，出现问题及时查找原因并重新采集。

6.5.5 激发站工作时，应现场填写激发站记录班报，格式参见A.1、表A.2。

6.5.6 观测接收站工作时，应现场填写接收站记录班报，格式参见表A.3。

6.5.7 数据采集完成，激发源和测点观测数据应制作备份保存。

6.6　检查点

6.6.1 检查点是不同时间、不同采集站的重复测点。检查点应选在干扰背景平静的地区。

6.6.2 检查点应在测区内和时间上分布均匀。

6.6.3 检查点的总数不得少于测点数的3％。

6.6.4 检查观测与生产观测的全频段振幅和相位数值应接近，经畸变点处理、插值后两次观测振幅和相位的均方相对误差不大于5％，并编制误差统计表，格式参见表B.1。均方相对误差 按下式计算：

式中：

n ── 仪器观测频率数，个；

Ai ── 检查观测时第i个频率的振幅或相位，单位为mV或mrad；

Ai' ── 生产观测时第i个频率的振幅或相位，单位为mV或mrad；

── 第i个频率的振幅或相位的平均值，单位为mV或mrad。

6.6.5 强干扰区，检查点均方相对误差达不到6.6.4规定时，应在设计中提出具体要求。

6.7　资料质量评价

6.7.1 全频段振幅曲线和相位曲线的质量评价分为：

a) Ⅰ级：85％以上频点的数据，连续性好，能唯一确定曲线；

b) Ⅱ级：75％以上频点的数据，无明显脱节现象，曲线形态明确；

c) III级（不合格）：数据点分散,不能满足Ⅱ级的要求。

6.7.2 每个测点的振幅和相位曲线应分别评定，并对两条曲线按级登记，格式参见表B.2，对III级曲线应注明不合格原因。

6.7.3 测点质量评价分为：

a) Ⅰ级：一个测点的振幅曲线和相位曲线全部为Ⅰ级；

b) Ⅱ级：一个测点的振幅曲线和相位曲线均为Ⅱ级以上；

c) Ⅲ级（不合格）：不满足Ⅱ级要求。

6.7.4 测点质量评价满足Ⅰ级品率不小于70%，III级品率不大于3%，视为野外工程质量合格。

6.8　仪器的使用与维护

执行SY/T 5930

6.9　测量工作

执行SY/T 5171

7　采集资料验收

7.1 原始资料

a) 接收和发射时间序列原始记录数据；

b) 仪器使用、维护和测试记录；

c) 记录班报。

7.2 现场处理资料，主要包括：

—— 实际材料图；

—— 全频段振幅和相位曲线。

7.3 统计表，主要包括：

—— 仪器标定误差统计表；

—— 一致性误差统计表；

—— 检查点误差统计表，参见表B.1；

—— 物理点振幅、相位曲线及物理点质量评定表，参见表B.2；

—— 生产时效统计表，参见表B.3。

7.4 初步处理成果，主要包括：

—— 测线预处理振幅特征曲线。

7.5 测量资料，应包括：

—— 点位测量记录；

—— 检查点误差统计表。

7.6 野外生产工作总结报告

内容主要有：

a) 任务来源、地质任务、工区位置、工作量；

b) 任务完成情况；

c) 仪器测试、使用情况；

d) 方法技术及质量情况；

e) 质量保证措施；

f) 初步成果分析;

g) 其它。

8　资料处理与解释

8.1　预处理

8.1.1 删除零道和Ⅲ级品测点，对曲线进行去噪、叠加。

8.1.2 利用激发电流资料对观测数据进行归一化处理，标定各道原始采集数据。

8.1.3 处理离散畸变点，计算振幅和相位。

8.1.4 计算相关电性和极化参数，并对其编辑、滤波等处理。

8.2　异常信息提取

8.2.1 提取各测线电阻率异常信息，绘制相关剖面图件。

8.2.2 提取各测线极化异常信息，绘制相关剖面图件。

8.2.3 计算相位、层电阻率等，绘制平面分布图。

8.3　资料的解释

8.3.1 结合区域地质情况分析本工区内含油储层分布情况。

8.3.2 分析全测区主要参数沿测线变化，研究与圈闭含油气性有关的电阻率和极化性参数的分布规律。

8.3.3 统计工区内已知钻井电测资料，对相应测线的异常进行标定。

8.3.4 分析测区平面参数异常图，研究与目的层有关的含油气性参数的平面分布规律。

8.3.5 综合分析剖面、平面和地质资料，预测相应目标储层的含油气性。

8.3.6 通过剖面和平面的标定，预测已知含油气储层中油气藏的边界。

8.4　提交的解释图件

—— 测线剖面参数异常图；

—— 平面参数异常图；

—— 目的层地质、地球物理综合解释平面图（含油气预测及边界范围）；

—— 其它。

8.5　图件的制作

执行SY/T 6055

9　成果报告

9.1　正文

a) 地质任务及任务完成情况；

b) 工区位置、概况、前人工作程度及主要研究成果；

c) 测区地质及地球物理特征；

d) 资料采集技术及质量情况；

e) 资料处理及解释；

f) 地质－地球物理综合解释；

g) 结论与建议。

9.2　附图

9.3　附件

需要说明的材料。

附录 A

（规范性附录）

A.1　 井地电法记录班报封面格式

井中—地面电法记录班报

地 区：

项目名称：

激发井号：

起止时间：

施工单位：

单位负责：

技术负责：

年 月 日

A.2　激发站记录班报格式

表 A.2 井地电法激发站记录班报

工区 日期 时间

测线号 排列号 仪器号 天气

AB1 频率表

编号 采样率

ms 电压

V 电流

A 接地电阻

Ω 文件名

AB2 频率表

编号 采样率

ms 电压

V 电流

A 接地电阻

Ω 文件名

AB3 频率表

编号 采样率

ms 电压

V 电流

A 接地电阻

Ω 文件名

AB4 频率表

编号 采样率

ms 电压

V 电流

A 接地电阻

Ω 文件名

操作员： 记录员：

A.3　接收操作员记录班报格式

表 A.3 井地电法接收站记录班报

工区 日期 时间

测线号 排列号 仪器号 天气

道号 点号 极距

m 接地电阻

kΩ 道号 点号 极距

m 接地电阻

kΩ

1 13

2 14

3 15

4 16

5 17

6 18

7 19

8 20

9 21

10 22

11 23

12 24

AB1 频率表

编号 采样率

ms 文件名 AB2 频率表

编号 采样率

ms 文件名

AB1 AB2

备注：

操作员： 记录员：

附录B

（资料性附录）

统计表

B.1 井地电法检查点误差统计表

表 B.1 井地电法检查点误差统计表

检查点号

序号 频率 振幅 相位 备注

生产观测 检查观测 相对误差 生产观测 检查观测 相对误差

% %

% %

% %

均方相对误差： % %

平均均方相对误差： % %

B.2 井地电法振幅、相位曲线及物理点质量评定表

表 B.2 井地电法振幅、相位曲线及物理点质量评定表

线点号 振幅级别 相位级别 物理点级别 备 注

I Ⅱ III

I Ⅱ III

I Ⅱ III

B.3 井地电法生产时效统计表

表 B.3 井地电法生产时效统计表

月

份 日历天数 生产天数 剖面 物理点(个) 备 注

计划

km 完成

km % 测点 检查点 点/日