Способ для определения вертикальной электрической анизотропии земли в морских электромагнитных исследованиях

010950 Настоящая заявка притязает на приоритет предварительной патентной заявки США 60/688841,поданной 9 июня 2005 г. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к области электромагнитных исследований с управляемым источником в морском окружении, где управляемый электромагнитный передатчик буксируется над или размещается между электромагнитными приемниками на морском дне для целей разведки, разработки и добычи углеводородов. В частности, настоящее изобретение представляет собой способ для определения разности между удельными сопротивлениями земли в заданной позиции, измеряемыми с использованием горизонтального электрического тока и вертикального электрического тока. Уровень техники Результаты морских электромагнитных исследований с управляемым источником (ЭИУИ), такие как результаты, получаемые с использованием способов, которые раскрыты в патенте США 6603313 Срнка и патентной заявке США 2003/0050759, опубликованной 13 марта 2003 г (Срнка и др.), показывают, что удельное сопротивление земли может сильно зависеть от направления электрического тока,используемого для этих измерений. В частности, вертикальное удельное электрическое сопротивление может быть гораздо (в два или более раз) больше, чем горизонтальное удельное электрическое сопротивление, в особенности, при наличии слоистых скал, таких как в случае глинистых пород, и оно может варьировать по величине в зависимости от конкретного местоположения. Специалисты в данной области техники называют это явление электрической анизотропией или, более конкретно, электрической вертикальной поперечной изотропией (ЭВПИ). Удельное электрическое сопротивление земли может также варьировать в зависимости от азимута (т.е. от направления компаса), однако, с точки зрения разведки углеводородов, этот эффект анизотропии представляется гораздо менее важным (т.е. с гораздо меньшей величиной), чем ЭВПИ. Наличие ЭВПИ искажает сигналы, принимаемые в электромагнитных приемниках на дне моря, которые используются в морских ЭИУИ, где сигналы получают с помощью управляемого источника горизонтального электрического диполя (ГЭД) или горизонтального магнитного диполя (ГМД), по сравнению со случаем, когда ЭВПИ отсутствует. Это искажение влияет на интерпретацию аномалий удельного сопротивления в морских ЭИУИ, связанных с наличием углеводородов. Подобные воздействия в форме искажений выражаются как в амплитуде, так и в фазах измеренных полей на морском дне, и они изменяются в зависимости от частоты. Эти искажения могут скрыть наличие углеводородов (ложные отрицательные результаты) или некорректно показать их наличие (ложные положительные результаты). Искажение подобного рода наблюдались в ряде ЭИУИ. Морские ЭИУИ для приложений углеводородов были получены с использованием управляемых источников ГЭД, благодаря их рабочим преимуществам и превосходной передаче энергии в землю. (См.Chave, et al., "Electrical Exploration Methods for the Seafloor," Electromagnetic Methods in Applied Geophysics 2, 931-966, Soc. Expl. Geophysics, Tulsa (1991. Источники ГЭД производят в земле как вертикальные,так и горизонтальные электрические токи. Источники ГМД также производят и вертикальные, и горизонтальные электрические токи, но до настоящего времени они не использовались для морских приложений, связанных с углеводородами, из-за их малой мощности и других рабочих ограничений. Способ вертикального электрического диполя (ВЭД) (См. Edwards, et al., J. Geophys. Res. 86B, 11609-11615(1981 производит в земле в основном вертикальные токи, но с гораздо меньшей эффективностью (худшей связью), чем источники ГЭД. Источник вертикального магнитного диполя (ВМД) производит в земле, по существу, только горизонтальные токи, и до настоящего времени он также не использовался в морских ЭИУИ из-за рабочих недостатков. В области морских ЭИУИ для изучения структур известен способ измерения продольных (Ex) и поперечных (Ey) горизонтальных компонентов электрического поля морского дна по точкам, расположенным на линии и вне линии (с поперечным выносом датчика),причем эти компоненты являются показателями характеристики земли относительно источника ГЭД. Специалистам в данной области техники хорошо известно, что удельное электрическое сопротивление земли может быть анизотропным. См., например, следующие документы: Keller and Frischnecht,Electrical Methods in Geophysical Prospecting, 33-39, Pergamon (1966); Kaufmann and Keller, Frequency andY. (1994). Некоторые авторы предлагают способы вычисления (моделирования) анизотропных электрических характеристик земли для различных управляемых источников. См., например, следующие документы: Chlamtac and Abramovici, Geophysics 46, 904-915 (1981); Yin and Weidelt, Geophysics 64, 426-434(1999); Yin and Maurer, Geophysics 66, 1405-1416 (2001). Кроме того, некоторые авторы рассматривают интерпретацию азимутальной электрической анизотропии (см., например, Watson and Barker, Geophysics 64, 739-745 (1999); и Linde and Peterson, Geophysics 69, 909-916 (2004. Другие рассматривают интерпретацию ЭВПИ с использованием различных управляемых источников (см., Jupp and Vozoff, Geophys.stract E025 (2004 описывают несколько эффектов ЭВПИ в данных морских ЭИУИ, собранных для применений, связанных с углеводородами, с использованием только изменений электрического поля (морского дна). Авторы Jupp и Vozoff (ссылка выше) описывают использование береговых ЭИУИ и магнитотеллурических данных для оценки ЭВПИ. Они использовали данные управляемого источника ГЭД с нулевой частотой (постоянного тока), измеренные только по линии возбуждения, и они не рассматривают случай морских применений на морском дне или близко к морскому дну, где электромагнитные характеристики достаточно сильно отличаются от таковых на суше. Данные удельного сопротивления управляемого источника постоянного тока представляют собой величины продольного статического электрического поля, измеренные на различных расстояниях от заземленного источника ГЭД вдоль линии возбуждения, и эти данные чувствительны как к вертикальному удельному сопротивлению, так и к горизонтальному удельному сопротивлению, как описано в других документах, на которые ссылались выше. Авторы Жупп и Возофф показывают, используя синтетические данные, что ЭВПИ может быть определена из данных, которые чувствительны только к горизонтальному удельному сопротивлению, в сочетании с данными ГЭД постоянного тока. Эта чувствительность магнитотеллурических данных проявляется только относительно горизонтального удельного сопротивления, что хорошо известно в данной области техники. Авторы Жупп и Возофф описывают алгоритм одномерной инверсии, который использует данные ГЭД постоянного тока и магнитотеллурические данные, чтобы успешно вычислить ЭВПИ. В опубликованных исследовательских работах о количественном определении степени эффекта ЭВПИ (например, Чламтеца) предлагается делать это, используя данные обычных ЭИУС, которые представляют собой измерения компонентов электрического поля (обычно, горизонтальных компонентов) на морском дне. Ни одна из этих работ не предлагает конкретного способа получения данных, такого как использование определенных комбинаций источника и приемника и измерение других компонентов электромагнитного поля, такого как Hz, в сочетании с последующими этапами обработки данных для получения оценки ЭВПИ. Ни одна из вышеупомянутых публикаций не раскрывает использования измерений вертикального магнитного поля (Hz) в сочетании с измерениями электрического поля для целей определения ЭВПИ. Однако хорошо известно использование данных Hz для электромагнитной разведки на суше, например с использованием величины Типпера в магнитотеллурических методах для определения трехмерной (3D) структуры (см., Kaufman and Keller, The Magnetotelluric Method, 483-484, Elsevier(1981, или использование данных Hz, собранных в центре источника вертикального магнитного диполя(ВМД) в способе индукции центрального контура для зондирования глубины удельного сопротивления(см., Zhdanov and Keller, The Geoeletrical Methods in Geophysical Exploration, 396-411, Elsevier (1994. Вместо этого опубликованная литература предлагает, что полезная береговая характеристика Hz может быть замещена на морские характеристики Ez по точкам, расположенным вне линии, при наличии глубокой воды (см., Berdichevsky, et al., Marine Deep Geoelectrics (in Russian), Nauka, Moscow (1989);Utah (1998. Несмотря на то, что Чисман и др. (см. Cheesman et al., Geophysics 52, 204-217 (1987 показывают вычисленные величины Hz по точкам, расположенным на линии, для источника ГЭД на морском дне, они не раскрывают ни его использование в сочетании с сигналами Ez, Ey или Ez по точкам, расположенным на линии, ни использование Hz для определения ЭВПИ. В патентной публикацииWO 2006/052145 (Булаенко и др., 2006) описан способ оценки вертикальной электрической анизотропии путем использования источника ВМД и ГМД, используя математическую инверсию данных донного приемника. Раскрытие изобретения В одном варианте осуществления настоящее изобретение представляет собой реализуемый посредством компьютера способ для определения вертикальной анизотропии земли на основании электромагнитного исследования находящейся под поверхностью области, расположенной ниже водяной подушки в морском окружении, причем упомянутое исследование использует электромагнитный источник и множество электромагнитных приемников, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:(а) из результатов исследования получают данные электромагнитного поля во множестве местоположений, расположенных на линии и расположенных вне линии приемников, причем упомянутые данные содержат компонент поля, чувствительный только к вертикальному удельному сопротивлению, и компонент поля, чувствительный только к горизонтальному удельному сопротивлению, при этом "расположенные на линии" и "расположенные вне линии" определяются относительно линии наблюдения("линии возбуждения") позиций электромагнитных источников (этап 71 с фиг. 7);(b) решают уравнения Максвелла для электромагнитного поля для горизонтального удельного сопротивления и вертикального удельного сопротивления на позиции (х, у, z) в лежащей под поверхностью области, используя параметры сбора данных исследования и измеренные данные электромагнитного поля (этап 72); и(c) получают меру вертикальной электрической анизотропии в позиции (х, у, z) на основании вычисленных горизонтального удельного сопротивления и вертикального удельного сопротивления (этап 73).-2 010950 Краткое описание чертежей Настоящее изобретение и его преимущества станут понятны после изучения следующего подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых фиг. 1 - иллюстрация конфигурации исследования для одного варианта осуществления настоящего изобретения; фиг. 2 - иллюстрация конфигурации исследования и модели удельного сопротивления, используемой для генерации, например, характеристик ЭВПИ; фиг. 3 А - иллюстрация амплитуды Ex по точкам, расположенным на линии, для источника ГЭД и для переменных величин ЭВПИ, с и без резистивного слоя в модели с фиг. 2; фиг. 3 В - иллюстрация фазы Ex по точкам, расположенным на линии, для источника ГЭД и для переменных величин ЭВПИ, с и без резистивного слоя в модели с фиг. 2; фиг. 4 А - иллюстрация амплитуды Ez по точкам, расположенным на линии, для источника ГЭД и для переменных величин ЭВПИ, с и без резистивного слоя в модели; фиг. 4 В - иллюстрация фазы Ez по точкам, расположенным на линии, для источника ГЭД и для переменных величин ЭВПИ, с и без резистивного слоя в модели; фиг. 5 А - иллюстрация амплитуды Ez по точкам, расположенным вне линии, для источника ГЭД и для переменных величин ЭВПИ, с и без резистивного слоя в модели; фиг. 5 В - иллюстрация фазы Ez по точкам, расположенным вне линии, для источника ГЭД и для переменных величин ЭВПИ, с и без резистивного слоя в модели; фиг. 6 - иллюстрация того, что Hz (для источника ГЭД) по точкам, расположенным вне линии, чувствителен к изменению величин h, но не к ЭВПИ; и фиг. 7 - схема последовательности операций, иллюстрирующая основные этапы в настоящем изобретательском способе. Настоящее изобретение описано в связи с его предпочтительными вариантами осуществления. Несмотря на то, что следующее подробное описание является характерным для конкретного варианта осуществления или конкретного применения изобретения, оно предназначено только для иллюстрации, и оно не должно быть истолковано как определяющее границы объема настоящего изобретения. Наоборот,оно имеет целью охватить все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в рамки сущности и объема настоящего изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения. Осуществление изобретения Настоящее изобретение представляет собой способ для определения воздействия электрической вертикальной поперечной анизотропии на данные морского электромагнитного исследования с управляемым источником. Для настоящего изобретения требуются измеренные данные для по меньшей мере одного компонента электромагнитного поля по точкам, расположенным на линии, и для по меньшей мере одного компонента по точкам, расположенных вне линии, причем выбор конкретных компонентов зависит от типа источника. Настоящее изобретение зависит от реализации того, что определенные компоненты электромагнитного поля главным образом или почти исключительным образом чувствительны либо только к вертикальному удельному сопротивлению, либо только к горизонтальному удельному сопротивлению, но не к обоим одновременно, тогда как другие компоненты поля чувствительны к обоим. Для использования этих фактов источник ЭИУИ должен производить как вертикальные, так и горизонтальные токи. Двумя типами источников для морского ЭИУИ, которые выполняют это, являются ГЭД и ГМД. Настоящее изобретение предписывает конкретные данные измерений электромагнитного поля,получаемые для каждого из этих двух типов источников. Источник ГЭД. Для источника ГЭД данные предпочтительно получаются, представляя одновременные измерения: а) вертикального магнитного поля (Hz) и либо (или обоих) горизонтального продольного (x) компонента электрического поля (Ex), либо поперечного (y) компонента магнитного поля (Hy), причем все характеристики измеряются в позициях, находящихся вне линии электромагнитного возбуждения, с последующим измерением характеристик в позициях, находящихся на линии возбуждения; b) характеристики применяемого в текущее время вертикального электрического (Ez) поля и либо (или обоих) характеристики горизонтального продольного электрического поля (Ex) и поперечного магнитного поля (Hy). Источник ГМД. Для источника ГМД данные предпочтительно получаются, представляя одновременные измерения: а) характеристик вертикального магнитного поля (Hz) по точкам, расположенным на линии, и либо (или обоих) характеристики горизонтального продольного магнитного поля (Hx) по точкам, расположенным на линии, и характеристики горизонтального поперечного электрического поля (Ey) по точкам, расположенным на линии, вместе с: b) характеристики вертикального электрического поля (Ez) по точкам, расположенным вне линии, и либо (или обеих) характеристики горизонтального продольного магнитного поля (Hx) по точкам, расположенным вне линии, и характеристики горизонтального поперечного электрического поля (Ey) по точкам, расположенным вне линии. Существует комбинация этих двух вариантов осуществления, где используется как источник ГЭД,-3 010950 так и источник ГМД, либо одновременно либо последовательно, и подходящие для каждого типа источника характеристики электрического и магнитного поля морского дна измеряются, как описано выше. В тех вариантах осуществления настоящего изобретения, где используется управляемый источник ГМД, часть основания для требований по получению данных, изложенных выше, заключается в том, чтоHz по точкам, расположенным на линии, чувствителен только к горизонтальному удельному сопротивлению, a Ez по точкам, расположенным вне линии, чувствителен только к вертикальному удельному сопротивлению; тогда как Hx и Ey по точкам, расположенным на линии и вне линии, оба подвержены воздействию ЭВПИ (т.е. и горизонтальному удельному сопротивлению, и вертикальному удельному сопротивлению). Характеристики ГМД могут использоваться по отдельности в описанных ниже способах итерационного моделирования и инверсии, или они могут использоваться в сочетании с характеристиками ГЭД. Аналогично, в тех вариантах осуществления, где используется источник ГЭД, часть основания заключается в том, что данные Ez по точкам, расположенным на линии, чувствительны только к вертикальному удельному электрическому сопротивлению, а данные Hz по точкам, расположенным вне линии,чувствительны только к горизонтальному удельному сопротивлению и достигают максимального значения при х=0, тогда как все данные Ex и Hy по точкам, расположенным на линии и вне линии, зависят и от вертикального удельного сопротивления, и от горизонтального удельного сопротивления. Характеристики ГЭД могут использоваться отдельно или в сочетании с характеристиками ГМД. Для получения, обработки, анализа и интерпретации данных могут использоваться способы либо в частотной области, либо во временной области. Выбор между способами временной области и частотной области в большой степени зависит от условий работы (таких как глубина воды), которые очевидны специалистам в данной области техники. Источники, инструментарий для работы на морском дне, а также датчики электрического и магнитного полей, необходимые для настоящего изобретения, хорошо известны специалистам в области ЭИУИ или магнитотеллурических исследований. Фиг. 1 представляет собой иллюстрацию конфигурации сбора данных (исследования) для настоящего изобретения. Судно 1, находящееся на или ниже поверхности моря, буксирует источник 2 ГЭД и/или источник 3 ГМД близко к морскому дну 4 вдоль линии 5 возбуждения, и передает заданную форму волны электрического тока. Альтернативно, во время передачи формы волны источник ГЭД и/или ГМД могут быть размещены стационарно около или соприкасаясь с морским дном между каждой парой отдельных, расположенных на линии донных электромагнитных приемников 6 вдоль линии 5. Выбор между использованием непрерывно буксируемого и/или стационарного источника зависит от ряда рабочих условий проведения исследования, но в основном - от окружения электромагнитного шума. Как шумы,генерируемые источником, так и естественные шумы увеличиваются по мере уменьшения глубины воды,что делает целесообразным использование стационарных источников на мелководье (как правило, 150 м и меньше), так что для подавления случайных шумов могут использоваться очень длительные периоды суммирования (накопления) данных, без побочного искажения данных. Передача формы волны источника может состоять из различных форм волны подходящей длительности, как описано в патентной публикации WO 2005/117326 авторов Лу и др., или в более общем виде в двух предыдущих патентных публикациях Срнка. Расположенные вне линии приемники 7 записывают электромагнитную характеристику земли вследствие возбуждения источника одновременно с характеристикой, измеряемой расположенными на линии приемниками 6. Линия возбуждения, расположенные на линии приемники и расположенные вне линии приемники размещаются на дне моря над и вблизи подземной геологической формации 8 в земле, которая была идентифицирована как потенциальный резервуар углеводородов или других ресурсов. Донные приемники размещаются на различных расстояниях от источника ГЭД или ГМД, используя равномерные или неравномерные интервалы между приемниками (или обе эти схемы), как определяется из предварительного моделирования ожидаемых донных характеристик или посредством рабочих характеристик, что очевидно для специалистов в данной области техники. Как правило, продольные и поперечные интервалы между приемниками лежат в пределах от 500 до 5000 м. Посредством электромагнитных данных, полученных как описано выше, настоящее изобретение предоставляет возможность определения величины ЭВПИ в области, заключенной между каждой используемой в исследовании комбинации приемников, расположенных на линии и вне линии, используя один или более способов анализа и интерпретации данных. Величина, глубина и поперечные распределения любой присутствующей ЭВПИ определяются из анализа характеристик поля по точкам, расположенным на линии и вне линии, на доступных частотах исследования, причем самая высокая частота определяет ЭВПИ на наименьшей глубине (начиная с морского дна и протягиваясь вниз, примерно на глубину одного электромагнитного скин-слоя), а самая низкая частота предоставляет интегрированные эффекты ЭВПИ от наименьших глубин к наибольшим глубинам эффективного проникновения (примерно половина длины распространяемой электромагнитной волны, или произведениена глубину проникновения электромагнитного поля (скин-слоя. Это определение предоставляет возможность устранить или учесть эффекты ЭВПИ в данных морского ЭИУИ, так что может быть выполнено точное прогнозирование удельного сопротивления резервуара (т.е. удельного сопротивления подземной целевой формации-4 010950 резервуара). Отдельные этапы обработки данных, применяемые в настоящем изобретательском способе к данным электрического и магнитного полей по точкам, расположенным по линии и вне линии, представляют собой стандартные процедуры, используемые специалистами в области морских ЭИУИ. Способы анализа и интерпретации данных настоящего изобретения включают в себя, но не ограничиваются этим, четыре дополнительных подхода:(1) Итеративное одномерное (1D), двумерное (2D) и/или трехмерное (3D) моделирование на цифровом компьютере с использованием алгоритмов для вычислений изотропии земли, которые хорошо известны специалистам в данной области техники и некоторые из которых упоминаются выше, где фактические данные (амплитуды и/или фазы) сравниваются с характеристиками (амплитудами и/или фазами) модели, и при этом модель впоследствии корректируется так, чтобы действительные полевые данные соответствовали моделированным характеристикам. В этом способе интерпретации изотропии, если должны использоваться данные HED, характеристики по точкам, расположенным на линии, моделируются с использованием вертикального удельного электрического сопротивления, а характеристики по точкам, расположенным вне линии, моделируются с использованием горизонтального удельного сопротивления, и наоборот, если должны использоваться данные ГМД (см. табл. 1 ниже). Итерационные коррекции модели вертикального удельного сопротивления выполняются путем сравнения измеренных данных для компонента электромагнитного поля, который чувствителен предпочтительно только (но, по меньшей мере, главным образом) к вертикальному удельному сопротивлению, и аналогичным образом для модели горизонтального удельного сопротивления. В том случае, когда используются данные по точкам, расположенным вне линии, данные предпочтительно являются данными из приемников, расположенных точно перпендикулярно источнику (т.е. при х=0 в случае фиг. 1). Отношение результатов модели с точками, расположенными по линии, и модели с точками, расположенными вне линии (удельное сопротивление в зависимости от глубины z и местоположения х, у), предоставляет примерное значение ЭВПИ как функцию от глубины и позиции.(2) Итеративное 1D, 2D и/или 3D прямое моделирование на цифровом компьютере с использованием алгоритмов для вычислений анизотропии земли, которые включают в себя ЭВПИ и которые хорошо известны специалистам в данной области техники, включая вышеупомянутый документ авторов Йин и Маурер, в которых фактические данные (амплитуды и/или фазы) сравниваются с характеристиками (амплитудами и/или фазами) модели, и модель впоследствии корректируется так, чтобы действительные полевые данные соответствовали моделированным характеристикам. В этом способе интерпретации анизотропии характеристики по точкам, расположенным на линии и вне линии, одновременно моделируются с использованием оценок как вертикального удельного сопротивления, так и горизонтального удельного сопротивления. Окончательное решение модели содержит значение (величину) ЭВПИ как функцию и от глубины, и от бокового положения.(3) Автоматическая 1D, 2D и/или 3D математическая инверсия (отображение) на цифровом компьютере с использованием алгоритмов изотропного удельного сопротивления, которые хорошо известны специалистам в данной области техники (см., например, Newman et al., Three Dimensional Electromagnetics (Oristaglio and Spies, eds.) Soc. Expl. Geophysicists, Tulsa, 299-321 (1999. В одном варианте осуществления этой изотропной инверсии Ех по точкам, расположенным на линии, и Ez по точкам, расположенным на линии, для источника ГЭД (или Hx по точкам, расположенным на линии, и Hy по точкам, расположенным вне линии, для источника ГМД), и Hz по точкам, расположенным вне линии, для источника ГЭД (или Hz по точкам, расположенным на линии, для источника ГМД), по отдельности вводятся в программу инверсии, чтобы по отдельности вычислить величину, глубину и поперечное распределение горизонтального и вертикального удельных сопротивлений, электромагнитные характеристики которых наилучшим образом подходят полученным данным морского дна. Тогда, ЭВПИ определяется путем последовательного формирования отношения инвертированного вертикального удельного сопротивления к горизонтальному удельному сопротивлению на каждой глубине и позиции. Как и в случае изотропного прямого моделирования, ключевым моментом является то, что одно решение инверсии использует данные электромагнитного поля, которые более чувствительны к вертикальному удельному сопротивлению,тогда как другое решение инверсии использует данные, которые более чувствительны к горизонтальному удельному сопротивлению.(4) Программы автоматической математической инверсии (отображения) на цифровом компьютере с использованием анизотропных 1D алгоритмов удельного сопротивления (см., например, ранее упомянутый документ Томкинса и др.), и анизотропные расширения 2D и 3D алгоритмов конечной разности в частотной области и временной области, которые ранее разработаны специалистами в данной области техники (см., например, Weiss, et al., Geophysics 67, 1104-1114 (2002); и Weiss, et al., Geophysics 68, 922930 (2003. В этом способе анизотропной инверсии характеристики по точкам, расположенным на линии и вне линии, совместно вводятся в программу инверсии, которая тогда использует численные алгоритмы оптимизации, чтобы вычислить величину, глубину и боковое распределение горизонтального и вертикального удельных сопротивлений, электромагнитные характеристики которых наилучшим образом подходят полученным данным морского дна.-5 010950 Изотропный подход требует двух отдельных прогонов либо программы итерационного прямого моделирования, либо программы инверсии. Один прогон вовлекает данные по меньшей мере для одного компонента электромагнитного поля, который предпочтительно чувствителен, только (но, по меньшей мере, главным образом) к горизонтальному удельному сопротивлению, и выводом является объем данных горизонтального удельного сопротивления. Другой прогон вовлекает данные по меньшей мере для одного компонента электромагнитного поля, который предпочтительно чувствителен, только (но, по меньшей мере, главным образом) к горизонтальному удельному сопротивлению, и выводом является объем данных вертикального удельного сопротивления. В анизотропных подходах все данные вводятся за один проход. Данные могут быть для компонентов поля, которые чувствительны и к вертикальному, и к горизонтальному удельным сопротивлениям, однако, способ действует более эффективно, если данные включают в себя компонент, который чувствителен только к вертикальному удельному сопротивлению,и другой компоненте, который чувствителен только к горизонтальному удельному сопротивлению. Так,предпочтительный набор электромагнитных данных для одного подхода будет предпочтительным набором для всех подходов (для заданного типа источника). В табл. 1 приведена чувствительность к вертикальному удельному сопротивлению v и горизонтальному удельному сопротивлению h. (Предпочтительными данными по точкам, расположенным вне линии, являются данные по позициям, поперечным относительно источника). Из записей в табл. 1 для настоящего изобретения наиболее интересны те, для которых данные зависят, по меньшей мере, главным образом либо от v, либо от h. Из табл. 1 и предшествующего описания видно, что все предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения требуют измерения по меньшей мере одного компонента электромагнитного поля по точкам, расположенным на линии, и измерения по меньшей мере одного компонента электромагнитного поля по точкам,расположенным вне линии. Дополнительные данные предоставляют выгоды избыточности ожидаемых данных. В табл. 1 для чувствительности, обозначенной как "только к v или h, предполагается плоскослоистая модель земли, и следует понимать, что в действительных ситуациях эта чувствительность не будет такой строгой. Также следует отметить, что табл. 1 применима для морских окружений. Для наземных приложений табл. 1 существенно изменится. Таблица 1 Специалистам в данной области техники будет очевидно, что все вышеупомянутые подходы - как изотропный, так и анизотропный - прямого моделирования или инверсии, включают в себя решение уравнений Максвелла для электромагнитного поля посредством компьютеризированных численных методов. При известных параметрах получения данных источника, вместе с собственными удельными сопротивлениями (соленая вода и т.п.), и измеренных данных по меньшей мере для двух компонентов электромагнитного поля, единственной неизвестной будет целевое удельное сопротивление, и оно может быть вычислено. Подходы итеративного прямого моделирования, как правило, реализуются посредством компьютера, но, как правило, требуют ручного управления. Интерпретатор данных, как правило, вводит известные или расчетные параметры удельного сопротивления в исходную глубинную модель. Среди других параметров такая модель может включать в себя глубину морской воды, удельное сопротивление воды и его-6 010950 вертикальный градиент, удельное сопротивление воздуха и исходную предполагаемую величину удельного сопротивления земли, которая основана на предварительных знаниях (например, диаграммах геофизических исследований скважин в схожей области), сопутствующие данные (например, сейсмические скорости, преобразованные в удельное сопротивление посредством статистической зависимости) и общий опыт в данной области техники. Часто выбирается величина однородного собственного удельного сопротивления. Основной эффект исходной модели удельного сопротивления заключается в улучшении или задержке сходимости. Тогда модель прогоняется на компьютере с использованием алгоритма, который решает уравнения Максвелла для выбранных входных величин, и в результате получают синтетические данные для конфигурации исследования, соответствующей действительным данным. Интерпретатор, тогда, сравнивает синтетические данные и действительные данные в нескольких позициях, и на основании доступных знаний об ожидаемой характеристике модифицирует удельное сопротивление в модели, чтобы привести синтетические данные ближе к действительным данным. Процесс, как правило,повторяется несколько раз до тех пор, пока критерий, установленный интерпретатором, не удовлетворяется, т.е. до тех пор, пока не будет установлено соответствие окончательных синтетических данных модели глубины удельного сопротивления с действительными данными с некоторым принятым допуском. Если процесс не сходится, то это, как правило, означает, что геология сложная, и требуется изучить больше частот, больше расстояний между источником и приемником и компонентов Е или Н, либо что измеренные данные неким образом искажены. В подходах инверсии, интерпретатор данных строит исходную модель глубины удельного сопротивления, используя известные величины (морской воды, воздуха и т.п.) и начальное прикидочное значение удельного сопротивления земли, которое часто берется равномерным и представляет область, как определяется опытом и ближайшими значениями, таким же образом как описано выше для подходов прямого моделирования. Действительные данные тогда вводятся в компьютерный алгоритм вместе с исходной моделью удельного сопротивления, и алгоритм генерирует синтетические данные путем решения уравнений Максвелла, что, как правило, выполняется посредством численных итеративных схем, которые хорошо известны в данной области техники. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения алгоритм использует математические способы, такие как выведенные градиенты в разностях между действительными и синтетическими данными, чтобы найти изменения в модели, которые приведут к минимизации несоответствия между действительными и синтетическими данными в следующей итерации процесса. Компьютерный алгоритм способен обработать данные и модель с гораздо большей степенью сложности, чем может интерпретатор-человек, и он продолжает оперировать внутренними итеративными процессами до тех пор, пока несоответствие между действительными и синтетическими данными не достигнет некоторой предустановленной малой величины. В таких случаях говорят,что математически ответ сошелся на оптимальном решении, которое соответствует окончательной модели удельного сопротивления/глубины, которая наилучшим образом представляет действительную структуру удельного сопротивления земли, включая какие-либо присутствующие углеводороды. Пользователь настоящего изобретения может, например, выбрать вариант осуществления, в котором используются и итеративное моделирование, и инверсия в частотной области, но который ограничен анизотропными компьютерными программами и алгоритмами, чтобы предоставить перекрестную проверку результатов ЭВПИ, а также, чтобы лучше инкорпорировать геологические знания интерпретатора. Выбранные данные могут быть получены, например, с использованием управляемого источника ГЭД,который либо буксируется вблизи морского дна (предпочтительно в диапазоне 25-50 м), либо размещается в неподвижных положениях на морском дне между последовательными парами донных приемников вдоль линии возбуждения. В этом случае необходимы только характеристики электрического поля Ex иEz по точкам, расположенным на линии, которые измеряются одновременно только с характеристикамиHz по точкам, расположенным вне линии, во множестве диапазонов точек, расположенных на линии и вне линии (как правило, в диапазоне 0-12000 м по точкам, расположенным на линии, и в диапазоне 18000 м по точкам, расположенным вне линии, для мощности ГЭД (момента диполя) 300000 А-м. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что выбор диапазонов по линии и вне линии, т.е. расстояний источник - приемник, для этих измерений характеристик зависит от частоты и мощности источников, используемых в исследовании, которые в свою очередь зависят от ожидаемых горизонтального и вертикального удельных сопротивлений земли и глубины залегания интересующей(их) цели(ей). Альтернатива опциям табл. 1 для измерения компонента поля, чувствительного только к горизонтальному удельному сопротивлению, существует в форме электромагнитных измерений с пассивным источником. Измерение электромагнитной характеристики при отсутствии управляемого человеком источника является известным способом, который называется магнитотеллурическое исследование. Опубликованная литература раскрывает, как измерять удельное сопротивление земли под морским дном с использованием морского магнитотеллурического способа с пассивным источником (см. Constable et al.,Geophysics 63, 816-825 (1998); Hoversten et al., Geophysics 65, 1476-1488 (2000. Источником энергии для магнитотеллурических способов являются естественные флуктуации окружающего магнитного поля земли, происходящие в основном из-за ионосферных флукций и молний. Морские магнитотеллурические измерения, как правило, ограничиваются горизонтальными электрическим и магнитным полями (Ex, Ey,-7 010950Hx, Hy), однако, иногда для оценки поперечных вариаций в геологических структурах полезны данные вертикального электрического поля (Ez) (см. Zhdanov and Wan, "Three-dimensional marine magnetotelluricsfor petroleum exploration", SEG 2003 Annual Meeting Expanded Abstracts, 537-540 (2003. Анализ этих данных в результате дает информацию, почти полностью ограниченную горизонтальным удельным сопротивлением. Примеры Вместо действительных данных ЭИУИ типа и комбинации, необходимых в настоящем изобретении, для демонстрации характеристик ЭВПИ, применяемых изобретением, здесь используются численные вычисления, для которых применяются 1D способы, хорошо известные специалистам в данной области техники. Фиг. 2 иллюстрирует конфигурацию исследования, используемую для вычислений данных характеристики ЭИУИ по этой модели. В примере используется глубина морской воды 3000 метров,и имитированный углеводородный резервуар 9, расположенный на глубине 100 м под морским дном 4 и имеющий толщину 50 м. Фиг. 3 А и 3 В иллюстрируют вычисленные изменения амплитуд (в единицах измерения В/м, фиг. 3 А) и абсолютных фаз (фиг. 3 В) поля Ex морского дна по точкам, расположенным на линии, для нормализованного источника ГЭД (т.е. для единичного диполя длиной 1 м и с силой тока 1 А), вызываемые ЭВПИ переменной величины (отношения ЭВПИ v:h в пределах от 1:1 до 5:1, где v представляет собой вертикальное удельное сопротивление, а h представляет собой горизонтальное удельное сопротивление), соответствующие конфигурации исследования и параметрам земли с фиг. 2 для частоты синусоидального источника 0,25 Гц. Анизотропия, как правило, может наблюдаться в земле над и под углеводородным слоем, а также в самом углеводородном слое, если, например, резервуар имеет сильно выраженную слоистую структуру. Но если углеводородный слой недостаточно толстый, чтобы он мог быть выражен посредством электромагнитных данных, эффект его ЭВПИ недостаточно большой,чтобы учитываться в данных модели, и, соответственно, для этих симуляций можно допустить, что резервуар имеет изотропное удельное сопротивление. ГЭД выравнивается в направлении х (на который иногда ссылаются как на источник XED). (На практике, в морских ЭИУИ типичным является расположение источника ГЭД по одной линии, причем источник ГЭД, по существу, представляет собой длинный провод, который буксируется, что соответствует ориентации, которую он будет стремиться принять, когда он протягивается кабелем, присоединенным к его одному концу). Для этого вычисления горизонтальное удельное сопротивление h устанавливается равным 1,0 Ом/м (за исключением некоторых случаев, показанных на фиг. 6 ниже). Горизонтальная ось представляет собой расстояние х вдоль линии возбуждения, измеряемого относительно расстояния движущегося источника от конкретного приемника на линии, т.е. одного из приемников 6, расположенного вдоль линии 5 буксировки (фиг. 1). Специалистам в данной области техники будет очевидно, что в данной иллюстрации в равной степени могут использоваться другие величины входных параметров. Предполагается, что слой 9 резервуара имеет удельное сопротивление 100 Ом/м (электрически изотропное, ЭВПИ=1). Шесть кривых отображают характеристики донных приемников для различных случаев, когда резервуар 9 присутствует или отсутствует, а также для различных величин перегруженного и недогруженного ЭВПИ. Во всех фиг. 3 А, 3 В, 4 А и 4 В вторая цифра в ссылочном номере обозначает величину ЭВПИ, а также наличие (WR) или отсутствие (NR) слоя резервуара в модели, согласно следующим обозначениям: 1 обозначает ЭВПИ=v/h=1, WR; 2 обозначает ЭВПИ=2, WR; 3 обозначает ЭВПИ=5, WR; 4 обозначает ЭВПИ=1, NR; 5 обозначает ЭВПИ=2, NR; и 6 обозначает ЭВПИ=5, NR. (При фиксировании h равном 1, ЭВПИ в численном выражении соответствует v в выражении Ом/м). Можно заметить, что по мере увеличения эффекта ЭВПИ наличие или отсутствие целевого слоя постепенно выражается меньшей разностью, что иллюстрирует необходимость в настоящем изобретении. Фиг. 4 А и 4 В иллюстрируют те же вычисления для характеристики Ez по точкам, расположенным на линии. Эти фигуры (3 А, 3 В, 4 А и 4 В) показывают, что характеристики WR для случая без анизотропии (ЭВПИ=1, или v:h=1:1), для наполненного углеводородом резервуара, т.е. кривые 31 и 41, заключены между характеристиками NR для отсутствия резервуара в случаях ЭВПИ=2 и ЭВПИ=5, т.е. между кривыми 35-36 и 45-46 соответственно. Из фиг. 3 А, 3 В, 4 А и 4 В специалистам в данной области техники будет очевидно, что анализ и интерпретация только характеристик Ex и/или Ez по точкам, расположенным на линии, как индикативной характеристики подземного углеводородного резервуара, может с легкостью дать ложные положительные индикации, проистекающие из величины ЭВПИ примерно от 3 до 4 и отсутствия резервуара. В отличие от характеристик, показанных нафиг. 3 А, 3 В, 4 А и 4 В, фиг. 5 А и 5 В показывают характеристики амплитуды (в единицах А/м) и фазы морского дна Hz по точкам, расположенным вне линии,для этих же диапазонов ЭВПИ и геометрии исследования, заданной в фиг. 2, в позиции прямо перпендикулярной (х=0) источнику ГЭД. Горизонтальная ось сейчас является расстоянием у перпендикулярно линии возбуждения. Несмотря на то, что фиг. 2 иллюстрирует только один ряд приемников, расположенных вне линии, вычисления модели были выполнены для приемников, расположенных на нескольких расстояниях y. На фиг. 5 А и 5 В все кривые характеристики лежат друг на друге за исключением кривой 56 (ЭВПИ=5, NR) на фиг. 5 В, отклонение которой отражает небольшой фазовый эффект для наибольшей-8 010950 ЭВПИ (5:1), который имеет место из-за наличия электрически изотропного слоя резервуара, не содержащего (NR) моделированные углеводороды. Этот небольшой фазовый эффект пропадает, когда этот слой отсутствует (т.е. когда он также имеет ЭВПИ величиной 5:1). Фиг. 5 А и 5 В демонстрируют, что Hz по точкам, расположенным вне линии, не чувствителен к ЭВПИ, что соответствует записи в табл. 1 об эффекте, заключающемся в том, что для источника ГЭД Hz зависит только от h. Фиг. 6 показывает вычисление Hz при x=0 для конфигурации исследования с фиг. 2,но сейчас уже для трех случаев 61, 62 и 63, где горизонтальное удельное сопротивление h имеет значения 1,0; 2,0; и 5,0 Ом/м соответственно, и подземный слой был удален. Кривая 61, по существу, представляет собой три кривые, которые лежат практически друг на друге. Тремя случаями, представленными кривой 61, являются v=1, 2 и 5 Ом/м при удержании h равным 1 Ом/м. Кривая 62 представляет собой результат модели для h=v=2 Ом/м, а кривая 63 - для h=v=5 Ом/м. Из фиг. 6 очевидно, что Hz по точкам, расположенным вне линии, чувствителен к переменным величинам h, но не к ЭВПИ. Так, измерение Hz по точкам, расположенным вне линии, может использоваться, чтобы отдельно определять h, используя итеративное моделирование или инверсию, как здесь описано. Можно отметить, что только результаты h, полученные из данных Hz по точкам, расположенным вне линии, могут быть использованы для идентификации аномалий сопротивления. Подобные данные подвержены влиянию ЭВПИ. Тем не менее, в отдельности информация h или информация v недостаточна для однозначной идентификации интересующих аномалий. Также можно отметить, что измерения Ez по точкам, расположенным на линии, сгенерировали бы (не показан) результат, аналогичный фиг. 5 А и 5 В для переменной ЭВПИ. Этого не видно из фиг. 4 А и 4 В, поскольку для этих примеров были получены различные величины ЭВПИ путем удержания h постоянным и изменения v. Если бы вместо этого v удерживалось постоянным, а h изменялось, то фиг. 4 А и 4 В показали бы все шесть параметрических кривых практически наложенными друг на друге, точно так, как на фиг. 5 А и 5 В. (Ez по точкам,расположенным на линии, чувствителен только к v (для источника ГЭД); см. табл. 1.). Вышеизложенное описание направлено на конкретные варианты осуществления настоящего изобретения для целей его иллюстрации. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно,что в раскрытых здесь вариантах осуществления возможны многочисленные модификации и вариации. Все такие вариации и модификации входят в объем настоящего изобретения, как определено следующей формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Реализуемый посредством компьютера способ для определения вертикальной анизотропии земли на основании электромагнитного исследования находящейся под поверхностью области, расположенной ниже водяной подушки в морском окружении, причем упомянутое исследование использует электромагнитный источник и множество электромагнитных приемников, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:(a) из результатов исследования получают данные электромагнитного поля во множестве местоположений приемников, расположенных на линии и расположенных вне линии, причем упомянутые данные содержат компонент поля, чувствительный, по меньшей мере, главным образом к вертикальному удельному сопротивлению, и компонент поля, чувствительный, по меньшей мере, главным образом к горизонтальному удельному сопротивлению, при этом расположенные на линии и расположенные вне линии определяются относительно линии наблюдения (линии возбуждения) позиций электромагнитных источников;(b) решают уравнения Максвелла для электромагнитного поля для горизонтального удельного сопротивления и вертикального удельного сопротивления на позиции (х, у, z) в лежащей под поверхностью области, используя параметры сбора данных исследования и измеренные данные электромагнитного поля; и(c) получают меру вертикальной электрической анизотропии в позиции (х, у, z) на основании вычисленных горизонтального удельного сопротивления и вертикального удельного сопротивления. 2. Способ по п.1, в котором позиция (х, у, z) представляет подобласть находящейся под поверхностью области, причем упомянутая подобласть содержит пару местоположений приемников, одно, расположенное на линии, и одно, расположенное вне линии. 3. Способ по п.2, в котором определение вертикальной электрической анизотропии повторяется для подобластей, соответствующих каждой паре приемников, расположенных на линии и вне линии. 4. Способ по п.1, в котором глубина z для определения вертикальной электрической анизотропии ограничена глубиной скин-слоя для частот в спектре источника исследования. 5. Способ по п.2, в котором приемник, расположенный вне линии, расположен перпендикулярно приемнику, расположенному на линии (одинаковые координаты х, причем линия возбуждения определяет направление х). 6. Способ по п.1, в котором упомянутой мерой вертикальной электрической анизотропии является отношение вертикального удельного сопротивления к горизонтальному удельному сопротивлению.-9 010950 7. Способ по п.5, в котором данные электромагнитного поля для обоих местоположений приемников содержат данные, измеренные одновременно и с расположением источника на той же позиции х, где расположены два приемника. 8. Способ по п.1, в котором упомянутый электромагнитный источник представляет собой горизонтальный электрический диполь. 9. Способ по п.8, в котором компонентом поля, чувствительным, по меньшей мере, главным образом к вертикальному удельному сопротивлению, является Ez по точкам, расположенным на линии, а компонентом поля, чувствительным, по меньшей мере, главным образом к горизонтальному удельному сопротивлению, является Hz по точкам, расположенным вне линии. 10. Способ по п.1, в котором упомянутый электромагнитный источник представляет собой горизонтальный магнитный диполь. 11. Способ по п.10, в котором компонентом поля, чувствительным, по меньшей мере, главным образом к вертикальному удельному сопротивлению, является Ez по точкам, расположенным вне линии, а компонентом поля, чувствительным, по меньшей мере, главным образом к горизонтальному удельному сопротивлению, является Hz по точкам, расположенным на линии. 12. Способ по п.1, в котором электромагнитные данные содержат данные Hz, где z представляет вертикальное направление. 13. Способ по п.1, в котором уравнения электромагнитного поля решаются для величин компонентов электромагнитного поля, используя расчетную модель удельного сопротивления расположенной под поверхностью области и пространства над этой областью, путем сравнения вычисленных величин компонентов поля с измеренными величинами, корректировки величин удельного сопротивления модели,чтобы компенсировать какие-либо разности, и повторения процесса до установления соответствия предопределенному критерию. 14. Способ по п.13, в котором модель является изотропной (удельное сопротивление не зависит от направления электрического тока, и модель прогоняется два раза на каждой итерации - один раз только с предполагаемым горизонтальным удельным сопротивлением (вертикальное удельное сопротивление = 0), и один раз с предполагаемым вертикальным удельным сопротивлением (горизонтальное удельное сопротивление = 0). 15. Способ по п.14, в котором электромагнитный источник представляет собой горизонтальный электрический диполь, и модель, предполагающая только вертикальное удельное сопротивление, прогоняется с использованием данных Ez по точкам, расположенным на линии, а модель, предполагающая только горизонтальное удельное сопротивление, прогоняется с использованием данных Hz по точкам,расположенным вне линии. 16. Способ по п.14, в котором электромагнитный источник представляет собой горизонтальный магнитный диполь, и модель, предполагающая только вертикальное удельное сопротивление, прогоняется с использованием данных Ez по точкам, расположенным вне линии, и модель, предполагающая только горизонтальное удельное сопротивление, прогоняется с использованием данных Hz по точкам, расположенным на линии. 17. Способ по п.13, в котором модель является анизотропной (удельное сопротивление зависит от направления электрического тока), и модель прогоняется один раз на каждой итерации. 18. Способ по п.1, в котором уравнения электромагнитного поля решаются, используя в качестве известных величин измеренные характеристики поля и инвертируя уравнения поля посредством итерационного числового способа, чтобы сойтись к модели удельного сопротивления находящейся под поверхностью области. 19. Способ по п.18, в котором предполагается, что модель удельного сопротивления является изотропной. 20. Способ по п.18, в котором предполагается, что модель удельного сопротивления является анизотропной. 21. Способ по п.18, в котором электромагнитный источник представляет собой горизонтальный электрический диполь, и данные электромагнитного поля содержат данные Ez по точкам, расположенным на линии, и данные Hz по точкам, расположенным вне линии. 22. Способ по п.18, в котором электромагнитный источник представляет собой горизонтальный магнитный диполь, и данные электромагнитного поля содержат данные Hz по точкам, расположенным на линии, и данные Ez по точкам, расположенным вне линии. 23. Способ по п.1, в котором для компонента, чувствительного к горизонтальному удельному сопротивлению, получают магнитотеллурические данные (данные, получаемые при выключенном электромагнитном источнике или вне зоны приема приемника).