利用零偏VSP资料提高地面地震资料分辨率的方法及其应用研究

随着VSP采集技术的改进,零偏VSP资料的质量明显提高。如果仅仅利用零偏VSP资料求取速度或标定层位,则其中所包含的丰富的地震信息不能得到充分利用。提出利用零偏VSP资料获得地层品质因子Q,通过叠前反Q滤波和叠后VSP子波反褶积,对地面地震资料进行频率与能量补偿的方法。实际应用效果表明,该方法能提高三维地震资料的纵向分辨率和油气地震勘探的精度。     

利用VSP资料标定层位

VSP(垂直地震剖面)资料是连结钻井资料和地面地震剖面的天然桥梁,合成记录只能做参考。了解VSP资料和地面地震剖面在记录方式、基准面选择、低降速带校正方法以及资料处理过程是用好VSP资料、做好层位标定的前提。     

利用VSP提高地震资料处理质量的新途径

为了改善地面地震资料反褶积处理质量,针对地震资料因地面接收干扰严重,衰减和吸收作用较大,难以真正反映地震波在地下各个深度地层传播的地震子波,不能得到精确的反褶积算子的问题,通过利用VSP测井在潜水面以下激发、井下不同深度地层接收的特征,从VSP资料中提取该反褶积算子,并用于叠后地面地震资料反褶积处理中。结果表明,此方法可明显提高叠后处理剖面的分辨率,改善同相轴的连续性,加强波阻特征,并最终使叠后处理剖面质量得到较大的改进。     

巨厚黄土覆盖区表层地震信号衰减测量

塔西南黄土地震勘探是一个世界性技术难题,形成该难题的最关键因素是巨厚黄土覆盖区表层低降速带对地震信号的严重衰减。为此,针对塔西南盆地柯东构造巨厚黄土覆盖区的地质情况,利用通信中信号系统传输原理,提出了一种利用VSP和微测井信息分析该区低降速带地震信号衰减规律的方法,并通过详细的理论推导和试验检验了该方法的有效性,揭示了地震信号在黄土低降速带传播时的衰减规律。     

井地资料联合处理技术及应用

为进一步增强地面地震资料处理参数选择的合理性,改善地震资料成像效果,利用微测井、VSP及测井资料研究形成了表层模型约束静校正、表层吸收补偿及地层吸收补偿等配套技术,优化了基于地质模式约束的地震资料处理流程。实际应用结果表明,地面地震资料的沿层地震属性与地质认识的一致性明显提高,证实了该方法的合理性和有效性。     

利用VSP提高叠后地面地震资料分辨率

反褶积是地面地震处理中提高成像分辨率的常用方法。因地面接收干扰严重,高频成分在中深层衰减和吸收作用较大,地面地震得到的叠后剖面中深层频率偏低,处理中难以提取真实反映地震波在地下各个深度传播的地震子波,不能得到精确的反褶积算子。我们从VSP资料中提取反褶积算子用于叠后地面地震资料处理,使地震剖面的分辨率明显提高,同相轴的连续性得到改善,波阻特征有所加强,整体质量得到较大改进。     

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垂直地震剖面法(简称VSP)是一种积分式地震测井方法。该方法在井下使用一个有推靠装置的三分量检波器,记录地面震源激发的地震波。这是一种在实际介质内部研究地震波场和波传播过程的有效方法。目前VSP已成为地震勘探中提高精度和分辨力的重要手段之一。根据上级按“七·五”科技攻关项目下达我处“VSP地质应用研究”的任务,我处于1986年组建了VSP课题组,1987年3月组成了VSP野外数据采集队,并开始了试验、研究工作。通过3年的工作,采集     

利用计算机技术开发VSP在地震勘探中的功能

VSP(Vertical Seismic Profiling)——垂直地震剖面法勘探技术,是80年代发展起来的一种新的地球物理勘探方法。它是在地表设置震源激发地震波,在井中设置检波器接收,即在垂直方向观测人工波场。它的发展首先受到计算机技术的制约,从刚开始的零偏VSP及只能提供出时-深关系和地层速度到目前的非零偏VSP及利用VSP资料提取出真子波、用VSP初至波和上行波关系预测未钻遇地层、用VSP资料中波的传播关系识别地面地震记录上的多次波、利用三分量中的一些特征参数与声波测井和电法测井的资料相结合来研究地下构造及岩性等,都是计算机技术的发展在VSP应用中的体现。     

VSP激发方式选择分析

为满足实际生产对VSP资料的更高要求,除了加快采集设备和处理软件的更新外,激发方式也是一个不容忽视的重要问题。在川渝地区,长期以来都采用“水炮”作为震源来采集VSP资料,并且认为“水炮”激发方便、资料一致性较好,是VSP资料采集的理想震源,但是在川中、川中-川南过渡带上用水炮采集的VSP资料往往出现主频低、频带窄、波组不齐全的问题,在很大程度上影响了VSP技术的应用效果和推广。以BQ205井VSP测井为例,对“井炮”和“水炮”激发采集的VSP资料从子波一致性、能量的稳定性、分辨率的高低等方面进行了对比分析,认为在低降速带较厚的地区,“井炮”激发采集的VSP资料比“水炮”激发的子波一致性要好、能量的稳定性更优、抗低频的能力更强、分辨率更高。这一结论对四川盆地VSP资料采集及其推广应用具有指导意义。     

近地表地层品质因子在川西北部地区地震勘探中的应用

川西北部地区近地表地层松散,低降速层厚度变化大,导致地震波传播衰减较强,严重影响地震资料的信噪比和分辨率。因此必须对采集的原始资料进行合理的吸收衰减补偿,而以往近地表地层品质因子(Q)常用一个点的成果代表一个区域,很难反映该地区复杂地表Q值的变化情况。故基于双井微测井数据,利用谱比法求取单点的Q值,通过拟合得到纵波速度与Q值之间的关系式,再结合精细的表层速度结构调查成果,获得了复杂地表浅层Q值结构模型的构建方法。结果表明:(1)针对岩性分层较多的近地表结构,采用综合属性分层可以增加每一层的Q值计算样点,从而降低计算结果的误差;(2)利用双井微测井和大炮初至信息,构建的近地表Q值模型能真实反映近地表纵向和横向上随地形、岩性、低降速带厚度、速度的变化时Q值的变化情况;(3)利用这种Q值模型对地震资料进行反Q滤波,有效补偿了近地表对地震波频率和能量的衰减。     

对地震资料处理中几个问题的看法

当合成记录或VSP资料与地震资料部分同相匹配不好时,并不一定是资料出了问题,而应当从极性上去考虑;正确地判定极性,才能提高地震解释成果的可靠性。对低速带的静校正中,在地形复杂而低速带厚度又相当大时,用垂向深度计算静校正量将可能出现不允许接受的误差;这时应该考虑用倾斜面的法线深度计算静校正量。在低信噪比和低倾角条件下（或地下构造复杂的褶皱区）,应该充分利用速度资料,注意速度的反转现象;在与地震剖面对应的速度谱上,速度反转点往往就是断层的断点,系统地处理这些断点,就可能得到真正的断层位置。     

井间地震资料特点分析

与地面地震和VSP相比,井间地震资料有着明显的特点。从波场类型、管波特点、反射角度分布以及频率特征等方面,系统分析了井间地震资料的特点。分析认为：①井间地震的复杂波场虽然增加了该技术的用途,但也给有效波场的识别与分离增加了难度；②井间地震的管波是一种沿井筒传播的波与沿地层传播的波的组合波；③井间地震的反射属于大角度反射,但绝大多数反射角在临界角以内；④特高频率的资料在大幅度提高分辨率的同时,也给处理特别是同相叠加带来困难。但通过提高叠加次数,可以获得正确的反射波场成像结果。     

垂直地震剖面与地面地震联合成像方法

垂直地震剖面(VSP)观测是在井中布置检波器,观测系统有别于地面地震,观测的波场特征也有别于地面地震。利用分步Fourier法外推波场,并在每一个外推深度叠加该深度的观测波场,实现了VSP与地面地震观测数据的联合成像。不同观测系统所获得的波场在成像过程中可以优势互补,提高成像质量。模型试算表明,VSP与地面地震数据的联合,对地层能够更为准确地成像。     

基于零偏移距VSP的时变子波反褶积方法

提高地面地震数据分辨率的一种有效方法是从VSP数据中提取反褶积算子并将其应用于地面地震数据,然而,传统的VSP子波反褶积方法通常是在不考虑地震子波时变特性的情况下,提取固定反褶积算子,且由于地震子波是时变的,从VSP中提取一个子波反褶积算子应用于地面地震记录是不准确的,由此提出一种利用VSP数据提取时变子波反褶积算子的方法。该方法将零偏移距VSP数据的下行直达波作为单程VSP地震子波,利用地下介质的衰减函数将单程地震子波的振幅谱转换为双程地震子波的振幅谱,在最小相位的假设下,从时变子波振幅谱中获得时变反褶积算子,然后将算子应用于叠后地面地震数据。理论合成数据和实际地震数据证明了该方法可有效补偿振幅能量并可提高地震记录的分辨率。     

应用VSP资料进行地震特征波组的地质层位标定

在地面地震资料的地质解释中,可靠地识别地震反射波组的地质层位是非常重要的一项基础工作。层位标定是ＶＳＰ资料应用最普遍和最直接的内容,因此,ＶＳＰ被誉为是地震－－地质的桥梁,在区域构造解释中ＶＳＰ发挥了无可取代的作用。随着勘探程度的深入,对储层的研究已变成了主要目的,靠桥式对比的方法已不能满足目前向更高、更精细的地震资料解释方向发展的需要,而硬件的不同又引起了地震波相位的变化,针对这些问题,对鄂尔多     

地震资料分辨率若干问题的探讨

地震资料分辨率的准确表征是提高分辨率研究的难点和关键之一。针对正演模拟资料、实际地震资料、井间地震资料,本文从客观量化角度对地震资料分辨率与频谱特征参数的关系进行了研究。结果表明:地震资料分辨率可由地震子波更准确表征;在有效频带范围内,主频和优势频带随着分辨率的提高逐渐向高频端移动,地震资料高频信息增多的同时,其低频特征参数表示的低频信息相应减少;地震资料分辨率的表征呈现复杂性、多样性和系统性。     

各向异性介质中的多分量地表层修正算法

在利用多分量VSP数据进行横波分裂的研究中,地表层的波的特性和震源的行为严重影响了目标层的各向异性性质的解释。本文中,基于多分量矢量褶积模型,我们导出了一个针对多源多分量数据的地表层算法。该算法可以在不知道地表层的详细资料的情况下,消除地表层散射、多次波和非均匀性等的影响。它同时还可以消除数据采集时由于震源的误差(如震源强度误差、震源取向误差等)所带来的影响。用人工合成地震数据对算法的试验表明该算法是可行的。     

井间地震反射波资料处理

井间地震反射波资料处理可以看成是有偏VSP反射波资料处理的一种延伸。由于一对井间地震资料相当于近千个有偏VSP，加上反射角增大和频率大幅度提高（约10倍），因此，井间地震反射波资料处理有着自身的一些特点。为此，对井问地震反射波资料处理中的一些技术和问题进行了讨论。对井间地震资料进行了分析，指出井间地震资料具有反射波场较弱、频率很高、管道波能量很强等特点；介绍了井间地震资料预处理方法，从空间属性建立、数据选排（抽道集）、道编辑、频谱分析、随机噪声压制和管波等相干噪声压制诸方面进行了讨论；对井间地震资料的波场分离和成像中需要注意的几个关键性问题进行了探讨，对于井间地震资料的高频特性给噪声压制和同相叠加处理造成的困难，通过提高叠加次数予以解决，对于大反射角对同相叠加造成的影响，则采用限角叠加技术来解决。实际资料处理表明，所采用的处理技术和措施合理有效，获得的反射波剖面品质良好。     

地震资料分辨率表征研究

地震资料分辨率的准确表征是提高分辨率研究的难点和关键之一。针对正演模拟、实际地震和井间地震资料,从客观量化角度对地震资料分辨率与频谱特征参数的关系进行了研究。结果表明：地震资料分辨率可由地震子波更准确表征;在有效频带范围内,主频和优势频带随着分辨率的提高逐渐向高频端移动,在地震资料高频信息增多的同时,其低频特征参数表示的低频信息相应减少;地震资料分辨率的表征呈现复杂性、多样性和系统性。