精油勘探需要在冰雪覆盖的地区安全运输重型设备。 使用地震振动器源校准了确保安全冰层厚度的要求,并且数据质量可能取决于找到接地的冰层。 此案例研究遵循了现在广泛用于冰厚测绘的IceMap™系统的发展。
市场问题
由于安全始终是关注的重点,因此在冰雪覆盖的地区进行工作始终具有挑战性。 冰的承重能力由厚度决定,正如冰道管理者所使用的众所周知的Gold公式所证明的那样。
地震石油勘探面临着更大的挑战。 大型车载振动器卡车用于产生声波以检测地下油。 这些地震源需要较厚的冰块,最好是接地的冰块(没有水且冰块粘结在底部的冰覆盖区域),以提供良好的信号耦合到地面的能力。
GPR对解决方案的贡献
从早期开始,就已经证明GPR在确定冰厚方面是有效的。 尽管不那么常见,但GPR还能辨别冰层是否被水,土壤或冻土覆盖。
最初,GPR需要专业操作人员来进行调查测量。 2004年,IceMap™团队首先部署了Noggin®GPR系统用于冰厚度测量。 尽管分析仍然需要熟练的眼睛并且操作员需要培训,但仍获得了出色的GPR数据。
与早期采用者合作,IceMap®系统初具规模。 首先,简化了用户界面。 其次,增加了插入现场取芯数据以校准厚度的功能。 最终,开发了实时自动进行厚度计算并显示在具有地理参考的底图和现场Google Earth™上的功能。
广泛的冰测量的一个副产品是认识到地面冰很容易识别。 下面的示例(图2)显示了地面冰在GPR横截面中的显示方式。 由于土壤和冷冻土壤比水更不适合用作GPR反射镜,因此接地冰区非常突出。
最近出现的必然结果是在寒冷的冬季条件下需要获取液态水。 在许多小湖泊和河流中,当水冻结到底部时,提取水变得很困难。 相对于费时的跟踪和错误钻孔,定位钻井位置以获取未冻结的水是一个主要优势。
交互式用户显示(例如Google Earth™图像)增强了快速决策的能力(图3)。 通过以地理参考形式显示冰的厚度,可以轻松确定关注区域。
结果与收益
IceMap™的发展证明了GPR在北极勘探中的价值。 勘探团队在整个北极地区都面临着石油勘探解决的同一问题。 IceMap™的一些主要优点是:
- 一个简单,快速且易于使用的解决方案
- 立即反馈冰况
- 定位冰和液态水的能力
- 只需几个小时的培训,用户就可以有效
- 与勘探作业准备就绪相关
- 有效的用户需要最少的培训