Walkaway VSP井旁各向异性速度模型反演方法

针对一个井源距VSP初至反演的井旁速度模型不能用于同一口井多个不同井源距VSP数据的偏移成像这一问题,本文介绍了一种使用Walkaway VSP的初至旅行时反演井旁各向异性模型的层速度和各向异性参数的方法。该方法根据声波测井速度的变化趋势对井旁一维速度模型进行分层,以零井源距VSP初至时间反演的速度作为初始速度模型,用一种接近沉积岩特性的多层各向异性介质模型描述和定义井旁速度模型的各向异性参数,利用不同井源距VSP的多条VSP初至时距曲线反演井旁水平层状各向异性速度模型的层速度和各向异性参数,得到Walkaway VSP偏移成像的井旁各向异性速度模型。把该模型用于Walkaway VSP实际数据的偏移成像处理,取得了较好的效果。     

非零井源距VSP旅行时反演

VSP旅行时反演是提取地震速度参数的一种有效方法。本文采用广义反演法对非零井源距VSP数据进行了最小平方旅行时反演,并用Marguardt-Levenberg方法求解,获得了较好的层速度信息。方法中由于引入了阻尼因子,避免了解的奇异性,提高了运算速度。理论模型试算表明,算法是正确的。实际资料处理的结果也说明本文反演方法是有效的。     

VSP非零偏移距任意界面渐近射线追踪模型

本文讨论用渐近射线理论制作VSP非零偏移距任意形状界面模型的原理和方法,给出了用本方法对倾斜层、断层、尖灭、弯曲界面、透镜体等几类常见模型制作的实例,并描述了各个模型上VSP响应的特征,了解这些特征有助于VSP的野外施工设计和VSP资料的解释。     

零偏移距VSP射线追踪模型

VSP射线追踪模型对于VSP的理论研究、资料解释和野外施工设计都是一个重要的工具.这里讨论了任意倾角的平界面情况下,零偏移距VSP射线追踪模型的制作方法,包括数学原理,实现方法和利用此方法算出的几个模型实例.零偏移距平界面模型是最简单的模型,它可以迅速地、粗略地给出VSP测量可能得出的总体结果.此方法稍加修改也可用于非零偏移距的情况.     

复杂区深井VSP层析求速度场的方法

针对中国西部山前带地区叠前深度偏移速度场尤其是深层速度场难以确定的难题,提出了一种复杂区深井VSP层析求速度场的方法。该方法以零井源距VSP速度作为相对稳定值填充井径附近速度网格,并通过零井源距VSP速度加权外推建立初始速度模型,同时还给出了一种基于置信度和射线长度的VSP初至旅行时双加权层析反演的算法,通过模型试算验证了方法的有效性。     

多偏移距VSP的动校正与归位叠加

VSP技术已在我国的石油勘探和开发中得到应用,但用得比较普遍的还是零偏移距方法,非零偏移距方法仍处于试验阶段,至于多偏移距VSP资料的动校正和归位叠加以及在计算机上的实现方法还鲜为人知。本文仅就多偏移距VSP资料的动校正、归位叠加及其在TIMAP计算机上的实现作一简单介绍。     

由VSP初至时间反演层速度的算法和误差估计

本文在Redshaw修正的高斯—牛顿算法基础上提出一种根据VSP初至时间反演层速度的算法。文中假定地下结构为水平层状,各层内速度为常数,各层的深度由钻井数据所确定。本质上,该算法是一种模型迭代技术;数学上,则是一个带限制条件的、多因素、非线性最小二乘法优化问题。这类问题通过适当的数学变换,可将带限制条件的最优化问题变换为非限制性最优化问题。对于非线性最优化问题,目前尚无普遍适用的理论来证明其解的存在、唯一性及稳定性;也无法确切估算观测数据存在误差时给反演结果带来的误差。笔者使用线性反演问题的误差理论估算了反演结果的95％可信度区间。通过对合成数据的初至时间和震源～检波器位置分别加入随机误差的方法,研究了数据误差对反演结果的影响。进一步探讨了浅层检波器缺失、地层倾斜、分层深度不正确给反演结果造成的影响。并用合成与实际VSP数据测试了反演方法的性能。对来自同一口井的两套非零偏移距VSP数据反演的结果表明,本文反演方法可为非零偏移距VSP数据的VSP—CDP叠加和偏移成像提供适合的层速度。     

VSP资料局部逆时偏移方法研究

VSP资料偏移成像处理中,速度模型精度对偏移成像(特别是逆时偏移)质量有着较大的影响。针对这一问题,研究了不受上覆复杂构造影响的VSP资料局部逆时偏移方法。方法的关键点是直达波旅行时重构技术——基于最浅到最深检波器深度范围内局部速度模型和拾取的直达波初至时间重构出直达波的旅行时场。利用重构的直达波旅行时场,进行基于激发时间成像条件的逆时偏移成像。VSP资料局部逆时偏移成像更靠近目标层,可同时避开最浅检波器之上构造的影响和炮点静校正问题,从而在直达波旅行时可重构的区域内取得更高的VSP成像质量和成像效率。理论模型和实际数据试验结果表明,即使在速度模型不太准确的情况下,该方法依然能够取得比传统VSP逆时偏移更优的成像质量。     

句容地区VSP转换波的研究

以句容地区shk1井VSP测井资料为基础数据,对VSP转换波进行了细致的分析,提出了处理特殊VSP转换波的方法,获得了零偏移距、非零偏移距VSP转换波最终深度剖面和时间剖面,因为VSP转换波的产生和接收均在地面以下的井中,避开了地面各种干扰波的干扰,又避免了地面浅层的强烈吸收,故VSP转换波跟VSP纵波或常规地面转换波相比,具有较高的分辨率和信噪比。     

VSP多波旅行时反演

本文基于几何地震学原理,分别利用VSP直达波、反射纵波及上行转换横波旅行时反演层速度。直达波旅行时反演只能获得检波点所在井段地层的速度;上行纵波旅行时反演能获得最深检波器以下地层的速度,即井底以下地层的速度;上行转换横波旅行时反演则能获得横波速度。本文主要研究利用VSP直达波和上行反射波求取井段及井底以下地层的速度,最终根据三维VSP资料获取三维速度体。     

有偏VSP-AVO反演理论研究

考虑了困扰地面地震ＡＶＯ反演中保持振幅处理和不了解子波特性的情况，本文针对井中有偏ＶＳＰ数据，提出了“有偏ＶＳＰ－ＡＶＯ反演理论”，给出了有偏ＶＳＰ－ＡＶＯ反演的原理与实现方法，并就有偏ＶＳＰ－ＡＶＯ反演的应用进行了某些理论上的探讨，进一步对多偏移距ＶＳＰ观测提出了ＶＳＰ ＣＤＰ道集的概念和ＶＳＰ ＣＤＰ－ＡＶＯ反演，同时，还就有偏ＶＳＰ资料的ＡＶＯ预处理方法进行了探讨。     

层速度反演效果影响因素分析

在利用VSP初至时求取层速度的方法中,广义线性反演方法是一种相对准确、可靠的方法。本文在介绍此方法后,对其具体实施作了简要说明,并用合成资料作了反演试算,效果令人满意。最后,文中分析了初至时误差、界面过井深度误差、倾角误差及假设地层水平对反演效果的影响。分析结果表明,在小井源距情况下,初至时误差是影响层速度反演精度的主要因素;在大井源距时,假设界面水平及倾角误差是影响精度的重要原因。     

基于VSP数据的任意弱各向异性参数反演方法

VSP数据具有较高的信噪比和准确的深度信息,基于它的旅行时等信息可反演地层VTI、TTI各向异性参数,但较难获得任意各向异性参数。极化和慢度矢量是表征Christoffel方程中弹性矩阵的直接参数,VSP能够测量到不受上覆地层影响的慢度和极化信息,且具有准确深度信息的优势,可用于反演介质的任意弱各向异性参数。文中首先介绍基于扰动理论的Christoffel方程求解方法,引入qP波的慢度和极化矢量正、反演公式,然后给出基于Walkaway VSP测量的高精度慢度和极化矢量获取方法,最后提出适用于任意弱各向异性参数的加权迭代反演算法。应用模型数据反演了最多15个弱各向异性参数,结果与理论值高度吻合;实际资料应用进一步表明,该方法有较高的精度,适用于高精度的地震各向异性参数提取。     

三维三分量VSP数据处理方法及效果

三维三分量VSP数据处理是一项系统工程。由于观测系统的特殊性，数据处理既不能借用常规的非零井源距多分量VSP数据处理方法，也不能采用目前地面地震多分量数据的处理方法。为此，本文针对三维三分量VSP数据的特点，在三维VSP速度分析、波场分离、纵波和转换波的三维深度成像等几个方面进行了研究，摸索出一套处理方法。通过对MB2003井区VSP数据的处理，得到了纵、横波速度体；通过三分量处理及基于拉冬变换和偏振分析的联合波场分离方法，有效地分离出上行纵波和转换波；根据速度反演结果，在深度域对纵波和转换波进行成像，分别得到两个成像数据体，且具有良好的对比性，有利于资料解释。其中转换波成像显示出更高的分辨率和信噪比，具有良好的应用前景。     

VSP资料在储层预测中的应用

砂、泥岩地层中储层因含气往往导致纵波速度降低,从而与围岩速度重叠或接近,此时应用常规声阻抗反演方法难以识别储层。测井资料分析发现泊松比能较好地分辨储层和围岩,因此提取并综合利用泊松比参数是识别储层的-个有效方法。本文提出利用零井源距VSP资料拾取的高精度初至获得精细的纵、横波速度,通过转换得到泊松比参数,同时基于非零井源距VSP纵、横波剖面进行纵、横波联合反演,得到纵、横波阻抗和泊松比剖面,通过对泊松比剖面分析可识别有效储层。应用该方法在SLG气田进行储层预测,结果与实钻情况吻合,取得了良好效果。     

复杂山前带有偏VSP数据处理方法研究

复杂山前带具有地表起伏大、地下逆掩推覆构造倾角大、断层关系复杂等地质特征,采用传统有偏VSP数据处理方法难以解决复杂山前带构造成像问题。为此,针对波场分离、静校正、成像方法和速度建模等VSP处理的几个关键环节提出了新的思路和方法。波场分离采用了F-K滤波与逐点偏振滤波相结合的方法,实现了复杂波场的有效分离。为解决静校正问题,改变了VSP成像策略,由传统的时间域成像改为深度域成像,成像后再进行统一基准面校正,从而消除了多方位有偏VSP传统成像剖面间的闭合差。在成像方法上,采用克希霍夫深度域积分成像方法,并根据VSP观测的特点,采用零偏VSP与有偏VSP初至时间计算积分成像中的关键参数———观测时间。将该方法应用于库车复杂山前带相邻两口井的VSP资料处理中,处理结果与钻井结果吻合良好。     

利用正演模型研究VSP处理

VSP是一种井中地震观测技术,其独特的观测方式,决定了VSP处理也有别于常规地震,最明显的就是VSP资料必须经过波场分离,才能利用下行波或上行波信息对资料进行解释和反演。除波场分离外,VSP还有许多其它独特的处理环节。基于PC-VSP系统,进行了VSP模拟,在正演数据的基础上,研究了VSP处理,取得了较好的效果。     

VSPCDP成像质量与井源距关系研究

采用弹性波动方程,利用交错网格方法求解,模拟了不同井源距的VSP数据.不同井源距VSP正演结果表明,随着井源距的增大,波场干涉对直达波的影响加重,上行P-SV波逐渐发育.通过对正演VSP数据的处理可以看出,随着井源距的增大,其成像范围扩大,但其成像质量明显下降,最后通过分析VSPCDP成像质量,确定非零井源距选择的范围...