石油勘探SQUID应用的可行性论文

时间:2023-01-01 23:40:53
石油勘探SQUID应用的可行性论文

石油勘探SQUID应用的可行性论文

1引言

超导量子干涉仪,本质上是一种将磁通转化为电压的磁通传感器。由于它在微弱磁场探测方面具有极高的灵敏度,因而被广泛的运用于生物磁测量、大地勘测、无损探伤等领域。现今低温超导量子干涉仪的磁场灵敏度可达到1fT/Hz1/2量级,而高温超导量子干涉仪的磁场灵敏度也可达10fT/Hz1/2量级。油气藏上方岩石中广泛存在的磁学-地球化学-矿物学异常与烃类微渗漏作用之间的存在一定相互关系。烃渗漏可以通过改变油气藏上方空间氧化还原条件等造成磁性变化从而在近地表产生磁异常变化。运用微磁测量寻找油气藏,即通过一定探测手段取得近地表的磁异常数据,而这些磁异常在经过数据处理、分析之后,可以为石油勘探提供一定的相关依据。本文的主要工作是分别对SQUID的工作原理、发展现状以及微磁测量寻找油气藏的原理、方法进行介绍后,分析了SQUID在石油勘探中应用的可行性。

2SQUID的工作原理

SQUID是一种基于超导约瑟夫森效应和磁通量子化现象的磁通传感器。约瑟夫森效应,是指电子能通过两块超导体之间薄绝缘层的量子隧道效应。若通入不超过超导体临界电流的偏置电流,在隧道位垒两端将没有电位降,这就是产生零电位差的直流约瑟夫森效应。若隧道位垒两端维持一个恒定的零电位差,将有一个交变的超导电流流过位垒,这就是交流约瑟夫森效应[1]。SQUID通常含有一个或更多的约瑟夫 ……此处隐藏3761个字……00)以及运用各种滤波手段提取出高磁剩余异常分布图(异常值介于-1.5~+1.5nT之间)。(2)通过这些资料再对比、分析高磁剩余异常特征与油井及干井分布特征,两者之间呈现出一定的规律与油井具有一定的相关性。资料显示:高频、低幅度、高值异常带以及高值环带包围低值区块的环带异常与油气藏有较好对应关系。此项任务对于整个过程至关重要。而且鉴于SQUID磁强计造价较普通磁强计高昂,适用环境要求更为严格,其测量精度高的优点未能完全掩盖在石油勘探中的不足,也未能解决寻找油气藏的根本性难题。因此就其综合价值而言,SQUID磁强计目前而言运用于油田找油的可行性不大。

6结论

SQUID以其高精度、高灵敏度的磁测性能正在逐渐成为弱磁领域中有效的测量手段,亦可为石油勘探取得相关弱磁信息,从而更准确的寻找油气藏。因此它在油田勘探上是有一定的应用价值的。然而经过对石油寻找油气藏方面的研究发现,尽管SQUID能够一定程度上提高油田地区磁测精度并在低频段优势明显,却未能解决油田勘探中最为核心与关键的磁测数据处理分析与油气藏对应问题。另外,鉴于SQUID价格高昂并且在使用过程中需要低温冷却设备、地磁屏蔽等一系列严格要求,综合分析来看在目前运用到油田领域寻找油气藏的价值不大。随着目前对于SQUID的不断研究发展来看,高温SQUID的研究不断取得进展[15](使用液氮的高温SQUID磁强计日臻成熟)、多种数据处理研究及算法改进也逐渐能消除一定的外界环境产生的磁测影响(M.BICK等人提出的频率自适应决定电子梯度计系数的方法取得较好效果)等,SQUID在今后的发展中是能够在石油勘探领域取得一定成效并具有应用前景的。但是,对于测量之后的数据处理及分析等一系列工作也是极为关键的课题。

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