横波

波型转换横波(SV)的观测是休斯顿大学地震声学实验室制作的物理模型完成的。模型的有些方面是为了模拟马夫拉(Mafla)近海地区(1976年,泰瑟姆(Tatham)和斯托伐(Stoffa))的海上观测而设计的。进行测量的水深约250英尺,第一个反射层位于海底下4000英尺处,最深的一个反射层在海底下面7000英尺处。在入射到海底的入射角约为35°—80°时,可以预期得到很有效的波型转换(由P波转换成SV波,以及由SV波转换成P波)。     

海上下第三系储层预测地震岩石物理参数特征

从地震储层预测角度出发,以测井资料(常规测井资料和全波列测井资料)为主,结合地质、地震资料,总结了海上部分盆地下第三系(埋深从1 300～5 000 m)地层的地震岩石物理参数特征.通过分析不同岩性的声波时差、密度、纵波阻抗随不同深度自上而下的变化特征,认识到砂岩和泥岩的纵波阻抗在深度上有从浅至深分别为砂岩相对低纵波阻抗段(即小于泥岩纵波阻抗)、砂岩和泥岩纵波阻抗大小相当段和砂岩相对高纵波阻抗(大于泥岩纵波阻抗)段的3个分段.分析了3个不同的声波速度深度带的岩性、孔隙度与纵波阻抗、泊松比等地震岩石物理参数之间的关系;总结了区域性目的层地震岩石物理参数规律,指出海上下第三系地层应用常规纵波阻抗技术进行储层预测的难点和弹性波泊松比反演的优势,这些规律为指导地震储层预测技术的合理应用具有重要意义.     

两种海底多分量波场分离方法的模型测试及改进

海上多分量地震勘探能够提供丰富的海底地层信息,有效降低常规纵波勘探的多解性,在气云成像和流体检测等方面具有优势。由于海上多分量资料一般由四分量海底电缆(4C-OBC)采集,可以同时记录上行和下行纵、横波,因此波场分离处理十分关键。首先介绍了SCHALKWIJK和EDME两种常用的波场分离计算公式,然后采用海底水平多层介质模型对其进行了测试,并与在波场延拓时采用亥姆霍兹算子和坡印廷矢量分离得到的上行和下行纵、横波理论记录进行了对比;最后,针对两种常用波场分离计算公式无法剥离上行微屈反射等干扰波的问题,根据海底界面波型转换关系推导得到上行声波有效反射波和PP型纵波的计算公式,可以有效剥离水检上行分量的微屈反射和上行纵波分量的转换纵波。     

井间地震勘探的误区及出路

井间地震勘探的目的是获得主频和分辨率都很高的地下记录。然而,目前的井间地震勘探陷进了一个误区,即井间地震勘探的大部分射线都落在临界角以外的区域。本文通过对一些实例的分析,确信井间地震勘探的射线入射角小于或大于临界角是成功或失败的标志。文中采用弹性波波动方程正演模型论证,当地层水平时,在井下激发,地震波场在左、右两侧很快超过了临界角,形成极为复杂的波场紊乱区(笔者称之为“牛角尖”)。在这个区域内,射线理论已经不再适用,初至也无法准确拾取,造成了井间成像的极大困难。据此,文中明确指出了今后发展井间地震勘探工作的出路在于将射线的入射角控制在临界角以内并保证震源有足够的能量。     

转换波地震勘探中的最大炮检距设计

从反射系数和动校正拉伸２个方面对转换波勘探最大炮检距设计进行了研究。研究表明，转换波最大炮检距可能大于或小于纵波最大炮检距，这主要取决于纵波和转换波反射系数特征。根据有无临界角以及反射系数中有无极性反转，将纵波和转换波反射模式分成８种，并给出了相应的最大炮检距确定原则与方法。当采用双曲时距方程进行动校正时，转换波的动校正拉伸要小于纵波的动校正拉伸；在相同动校正拉伸下，转换波的最大炮检距大于纵波的最大炮检距。采用高精度的转换波时距方程进行动校正，能够减小动校正拉伸。     

广角反射波的特征及正演模拟

对于高速屏蔽层下伏的低速层,采用广角地震勘探是一种有效的地震勘探方法。但在广角条件下,反射波与入射波存在相位差,反射系数变为复数,波动力学特征非常复杂,给实际地震资料的识别、处理、解释带来困难。在介质弹性参数λ,μ和σ确定、波速与密度相对变化的条件下,本文从Zoeppritz方程出发,运用数值模拟的方法模拟了超临界角地震波的传播规律。表明当P波入射角等于或大于临界角时,波的性质发生变化,反射系数成为复数,地面难以接收,而透射S波能量较强,可利用转换波探测高速屏蔽层下伏低速层界面的信息;采用带有各向异性参数的四阶动校正公式(Alkhalifah方法、Hake公式、Castle公式)对大炮检距的地震数据进行校正,验证了带有各向异性参数的高阶动校正在大炮检距处的校正效果明显优于常规动校正效果。     

纵波转换波联合勘探的数值模拟

反射纵波与反射转换波的联合解释,有利于对油气藏的勘探。本文利用弹性波动方程有限元数值解技术,从数值模拟的角度研究了纵波(P)、转换波(SV)的联合勘探问题。计算了单斜层、尖灭体和含油气砂岩体3个模型。分析了反射转换波的有利接收地段、波场分布特征、分辨率以及与含油气水的关系。     

P-SV转换波的观测、处理和解释

本文讨论P-SV转换波在横波勘探和纵横波联合勘探中的实用价值,以及P-SV转换波对野外观测、资料处理和解释的特殊要求。一般在临界角及大于临界角附近,才能观测到最强的P-SV波。基于P-SV波的入射和反射路径的不对称性,提出一种适用于P-SV波的选排方法。P-SV波的时距曲线仍然是一条近似的双曲线,但它包含着纵波和横波的双重影响,由此得到的速度称为复合速度,可用于动校正和叠加。     

常规纵波、转换波以及水平偏振横波反射法的野外对比研究

通常的反射地震勘探系统大多数是采用纵波(P)、地面震源以及测量地面运动垂直分量的检波器。然而,当地下传播的常规P波假设倾斜入射并从一个界面反射,将在产生P波及水平偏振横波(SH)的同时,还产生垂直偏振横波(SV)。里克(Ricker)及林恩(Lynn,1950),惠特(White,1965),以及格雷夫斯(Graves,1979)的理论和模型工作指出,可以用测量地面运动水平分量的检波器来拾取反射垂直偏振横波。他们指出实用的转换(P-SV)地震勘探系统是有发展前途的。 1980年夏季在科罗拉多州中南部的圣路易斯盆地用P波地面震源得到了纵波及横波信息。在科罗拉多矿业学校地球物理部的科州莫法特夏令营地采集了12英里多的反射地震资料。在同一条4英里长的测线上用不同方法分别观测三次、以便对理论预测作出评价。用了垂直可控震源和垂直检波器来获取常规的纵波剖面。还用同一震源,但用沿测线方向的水平检波器来记录垂直偏振反射横波的水平分量。第三次是用水平可控震源及横向方向布置的水平检波器,以便进行独立的横波勘探。按标准的资料处理方法得出纵波(P-P)的最终偏移剖面。横波(SH-SH)资料处理很费机时,并且遇到需要谨慎处理的问题:要特别强调剩余静校正和多次波问题。然而转换波(P-SV)资料处理基本上是按照纵波那样简单的流程进行的。采集与处理过程中,必须重视在转换波系统中所需的一定的临界距离和临界角。就大多数岩性条件来说,纵波到横波的最大转换能量发生在入射角大于20°的地方。此外,格雷夫斯(1979)从理论上指出,较大的炮检距能给出最佳的P-SV转换结果。在野外,转换波测线采用单边放炮,炮检距长度超过1英里并约略大于或等于最深反射面的深度。在资料处理中设计了专门的切除,以便充分利用最大转换范围内的波。结果是十分有希望的。从利用了合适的野外方法及处理技术的P-SV转换波系统得到了良好的资料。综合纵波及转换波成果算出了横波速度。这些计算速度与独立的横波(SH-EH)测线的迭加所需的速度相符合。算出了速度比V_p/V_s,并将它们与圣路易斯盆地的岩性及岩石特征地质解释结合起来。令人鼓舞的成果表明,根据常规测量方法可同时采集纵波和转换波信息(并通过水平检波器加强),并且可用来代替SH勘探系统。     

泊松比岩性预测方法研究——以准噶尔盆地为例

为了研究具有高速泥岩段地层的岩性识别方法，利用实验室数据和全波列测井数据，建立泊松比岩性量板，再应用AVO反演技术获得泊松比数据体，进而利用泊松比值进行岩性预测。不同岩性地层的泊松比差异明显，砂岩与泥岩差别较大，钙质泥岩与砂岩的差异更大，说明采用泊松比数据进行岩性预测比采用纵波阻抗数据的效果更好。泊松比岩性量板分析表明，该方法可以很好地区分砂岩和泥岩，也能够有效地区分砂岩和高速泥岩；对于深度小于3000m的地层，应用泊松比法能够有效地进行含油气性预测。准噶尔盆地石南区块的泊松比反演结果表明，在纵波阻抗上难以分辨的高速泥岩与砂岩在泊松比剖面上区分得非常清楚，预测砂体、油层边界和实际钻探、试油资料相吻合，说明泊松比岩性预测方法可以弥补纵波阻抗反演的不足，提高储集层预测的精度，降低岩性勘探的风险。图4参15     

饱和多孔岩石的衰减与孔隙率和饱和度的关系

地震波在岩石中的衰减实际上是指波的振动能量在岩石内部的损耗。本文通过作低频共振实验，获得了不同饱和流体砂岩的衰减与温度关系曲线、衰减与砂岩孔隙率线性关系曲线、以及衰减与饱和度关系曲线。从中可以看出：衰减峰的峰温随砂岩孔隙率的增大向低温方向移动；峰高随砂岩孔隙率的增大而增高；衰减量随砂岩孔隙率的增大而增加，也随砂岩饱和度的增加而增大。当砂岩达到全饱和时，其衰减反而减小。这项实验结果对提高油气田的采收率是有益的。     

砂岩储层地震属性参数对孔隙流体的敏感性评价

对于不同特性的砂岩储层,从地震数据所提取的多种属性参数对孔隙流体变化的响应是有一定差异的。利用统计学原理给出了流体指示因子的计算方法,用于定量评价地震属性参数对孔隙流体变化的响应差异。利用胜利油田沙河街组三段砂岩储层在模拟储层条件下的实验结果,采用属性交会图技术验证了流体指示因子的正确性。对于疏松砂岩及中-高孔隙度固结砂岩,利用纵、横波阻抗差等常规地震属性可较好地判别孔隙含气及饱和水、饱和油状态;而对于致密含气砂岩,纵、横波速度比及泊松比对流体变化相对较为敏感。对于疏松砂岩,由双敏感属性参数所构成的交会图可区分饱和油与饱和水状态,但利用常规属性交会图难以区分固结砂岩孔隙饱和水与饱和油。在准确给出干燥岩石纵、横波速度比的基础上,组合属性参数I_p²-c.I_s²相对于常规属性对孔隙流体变化更为敏感,构成的属性交会图对饱和水与饱和油砂岩样品的实验结果具有明显的区分能力。     

东营凹陷滩坝砂岩储层地震描述技术

作为岩性油气藏的主要类型之一,滩坝砂岩储层是发育广泛、勘探潜力巨大的一种储集体,是济阳坳陷勘探的重要方向。针对滩坝砂岩储层隐蔽性强、横向变化大、单层厚度薄的特点,开发了高精度古地貌恢复技术、学习型地震波形预测技术以及相控属性降维预测技术等系列特色预测技术,完成对不同类型滩坝砂岩的预测描述,形成了一套较为有效的滩坝砂岩储层描述技术序列,在东营南坡西段的勘探实践中发挥了重要作用,取得了显著的经济效益,推动了济阳坳陷其它地区滩坝砂岩油藏的勘探。     

基于White模型的砂岩储层渗透率特性分析

针对不同固结程度的砂岩,从Boit经典理论出发,基于White斑块饱和模型,应用数值模拟研究了渗透率对地震波衰减和速度频散的影响,分析了地震波垂直入射时渗透率对储层界面反射系数和相位的影响.结果表明:对于砂岩储层,渗透率对地震波衰减和速度频散有明显影响,尤其是中等压实砂岩储层和未固结砂岩储层,对渗透率变化非常敏感;渗透率对砂岩储层尤其中等压实砂岩储层界面反射系数和相位有明显影响,甚至会产生相位极性反转.     

地震资料约束的地质统计模型

以砂岩储层为例，介绍将三维地震数据综合应用到建立地质统计油藏模型中的方法。该方法可用来定量预测砂岩分布，评价砂岩分布图的质量并估算钻探成功率。地震反射振幅转化成波阻抗可作为用地质统计的方法对砂体进行预到的补充。通过对比使用和不使用地震数据评价地质统计模型的结果认为，利用地震数据可有效地降低储层预到的不确定性。     

含水饱和度对致密砂岩声波特性的影响研究

以四川盆地须家河致密砂岩为研究对象,研究了含水饱和度对致密砂岩声学特性的影响,以及致密砂岩的各向异性。采用透射法对干燥和饱和水的致密砂岩岩样进行声波测试,分别对干燥和饱和水岩样的声波传播规律进行研究。研究结果表明:对声波信号进行3层Db6小波分解后发现,岩石内部孔隙明显;致密砂岩岩样饱和水状态主频的能量较干燥条件下呈现不同程度的衰减,其中高频区域的能量衰减程度较大,低频区域信号能量所占比例增加,较高频率段纵波信号能量所占比例降低;随着含水饱和度增加,不同方向的岩样的声波速度和衰减系数变化趋势一致,但增加幅度不一致,即含水饱和度对致密砂岩岩样各向异性存在较大的影响。     

有限元粘滞弹性波VSP地震模型

本文根据粘滞弹性理论导出粘滞弹性波有限元运动方程，研制成功有限元粘滞弹性波ＶＳＰ地震模型程序，并对砂岩透镜体粘滞弹性波模型进行正演计算，获得了满意的结果，文中还从理论上分析了粘滞弹性对地震波的衰减特征，并与有限元数值解进行了对比，进一步证实本文所述有了元算法的正确性与有效性。     

东营凹陷浊积砂体叠后地震属性与储层物性相关性研究

东营凹陷牛庄洼陷沙河街组三段是典型的浊积砂体岩性油藏发育层段,地质构造相对简单。以一个钻探了20多口井的浊积砂体油藏为例,通过大量实测的砂层厚度、孔隙度、渗透率等物性参数和反射振幅、频率、能量等地震属性参数的统计分析,深入研究了该浊积砂体储层物性参数、地震属性及两者之间的相关性。研究结果表明:①孔隙度与渗透率、砂体厚度与砂层厚度、泥质含量与孔隙度等有较好的相关性;②振幅、能量类属性之间相关性较好,主频率与瞬时频率线性相关,但相关系数较低;③地震属性与储层物性之间存在一定的相关性,不同地震属性组合后与储层物性的相关性有很大变化;④样本的数量和分布对统计结果有较大的影响。基于这些认识,指导东营北带盐家-永安地区的岩性油气藏预测,计算的砂体孔隙度平均误差小于7%;史南地区浊积砂体储层物性的预测也取得良好效果。     

多分量地震资料在K71井区的应用研究

简要介绍了胜利油田K71井区多分量地震资料的特点以及解释和应用情况。利用研究区多分量地震资料和纵、横波测井资料,分析了转换波剖面的极性,讨论了全波合成地震记录制作、深度域层位标定和剖面压缩层位标定等方法;在此基础上进行了纵、横波属性分析和转换波各向异性流体检测等。利用上述方法,对实际资料进行了层位对比和解释,结果与实际钻井数据相吻合;对小层砂岩进行了预测,获得了有利砂岩分布范围;对流体性质与地震属性的对应关系进行了分析,了解了油气水的分布规律;进行了水淹区和剩余油区预测,获得了一些新的认识,对指导油气田的开发具有实际意义。     

地震资料反演砂岩孔隙度方法

探讨了利用地震资料反演砂岩孔隙度的方法。方法的基本原理是：首先利用地震、测井等资料，在精确层位标定的基础上，进行波阻抗反演，得到砂层组的波阻抗；然后对砂层组的波阻抗进行校正，去除泥岩的影响；最后利用校正后的波阻抗（砂岩波阻抗）计算孔隙度。将该方法应用于东濮凹陷，预测的孔隙度及其平面分布特征与井资料基本相符。