地震勘探中的各向异性影响问题研究

 各向同性介质的常规地震成像技术和叠前时间/深度偏移地震成像技术已被广泛应用于构造解释和岩性识别,并获得了一定的应用效果,但其地震分辨率显然还难以满足薄储层识别和解决油田开发问题的需要。为此,本文基于零井源距VSP、8方向的Walkaway VSP、3D VSP和全方位三维地面地震的联合地震采集数据,针对沉积环境相对稳定的薄储层和裂缝性储层,探讨了VTI、HTI介质和剩余静校正对地震勘探的影响。研究结果认为,对于沉积环境相对稳定的薄储层和裂缝性储层,VTI介质是影响地震成像分辨率的主要因素,在3000m炮检距时会引起约100ms的时差;而HTI介质(含非均匀速度和构造倾角)的方位影响通常小于±20ms,但也会影响地震成像的分辨率。同时,HTI介质的相对空间变化信息的求解有助于裂缝性储层的预测。此外,VTI和HTI介质会直接影响基于地表一致性理论的剩余静校正的求解能力。因此,对于沉积环境相对稳定的薄储层和裂缝性储层勘探而言,充分考虑VTI和HTI介质的影响,将能有效提高地震勘探的分辨率和储层预测能力。     

裂缝储层的地震预测技术与应用实例

裂缝性储层是油气勘探的重要储层类型之一,也是页岩气勘探的重点目标。本文针对中国深部陆相河流相碎屑岩裂缝储层,开展了系统的研究,包括VSP和三维地面地震采集设计、VSP处理与储层参数求取、VSP驱动的全方位地面地震数据处理、储层构造和储层沉积解释以及纵波地震属性、VSP信息和测井信息的综合解释,并最终获得了裂缝性储层的预测结果。通过研究认为,裂缝储层预测要以储层的构造、沉积解释为基础,对于陆相碎屑岩裂缝储层,需要储层沉积相解释才能正确预测裂缝性储层发育带。在此基础上,仍需进行油气成藏模式的研究,才能更有效地预测裂缝油气藏目标。     

各向异性假设条件下三维VSP与地面地震数据旅行时差分析及参数求取

 由于本文研究对象处在T4（3200m）以上,地层构造相对平缓，速度场空间变化较小，断裂或裂缝方向发育单一，因此从VTI介质和HTI介质的假设条件出发，研究了利用三维 VSP数据和地面地震数据联合求解各向异性参数的方法，分析了HTI介质的空变特点。研究结果表明：研究区的介质具有明显的VTI性质和HTI特点，通过求取VTI各向异性参数和分析HTI介质的空间相对变化，获得了较小的地震波旅行时时差。根据HTI介质空间相对变化与实际裂缝空变具有一定的一致性的特点，可进行裂缝储层的有效预测。     

泌阳凹陷井地联合3D-VSP采集方法探讨

地面三维地震勘探和井中VSP测井技术都是相对成熟的勘探技术,两者结合起来形成的井地联合3D-VSP勘探技术,是一项新型的地震勘探方法,它实现了地面三维地震采集与井中VSP采集的有机结合。通过对井地联合3D-VSP采集设计、论证思路、方法以及井地联合3D-VSP采集资料频谱、信噪比与波场等效果的分析,认为该方法有效的提高了地震剖面的解释精度,为落实构造、扩大和发现新的圈闭、确定油藏类型、油气开发评价等提供依据,在泌阳凹陷深凹区应用该方法,取得了较好的地质效果。     

井地联合勘探技术试验与地质效果分析

地面地震勘探和井中VSP测井技术都是相对成熟的物探技术 ,二者结合起来形成的井地联合 (Walk away)勘探技术 ,是一项新型的地震勘探方法 ,它实现了地面地震采集与井中地震采集的有机结合 ,为精确地研究地下地质结构、储层展布特征等提供了有效的勘探技术手段。该方法通过在泌阳凹陷毕店地区的试验采集研究 ,取得了良好的地质效果。     

井地联合勘探技术试验与地质效果分析

地面地震勘探和井中VSP测井技术都是相对成熟的物探技术，二者结合起来形成的井地联合(Walkaway)勘探技术，是一项新型的地震勘探方法，它实现了地面地震采集与井中地震采集的有机结合，为精确地研究地下地质结构、储层展布特征等提供了有效的勘探技术手段。该方法通过在泌阳凹陷毕店地区的试验采集研究，取得了良好的地质效果。     

泌阳凹陷井地联合3D—VSP采集方法探讨

地面三雏地震勘探和井中VSP测井技术都是相对成熟的勘探技术，两者结合起来形成的井地联合3D—VSP勘探技术，是一项新型的地震勘探方法，它实现了地面三雏地震采集与井中VSP采集的有机结合。通过对井地联合3D—VSP采集设计、论证思路、方法以及井地联合3D—VSP采集资料频谱、信噪比与波场等效果的分析，认为该方法有效的提高了地震剖面的解释精度，为落实构造、扩大和发现新的圈闭、确定油藏类型、油气开发评价等提供依据，在泌阳凹陷深凹区应用该方法，取得了较好的地质效果。     

井—地观测系统和基于模型的处理技术有关问题的讨论

采用地面地震勘探技术可以分辨15~30m的地层,但低分辨率和缺乏详细的速度信息会降低地面地震勘探的效果,在研究更薄细的油气储层和已研究过的老区时,要采用一些更先进的勘探技术,对储层进行更精确的预测和描绘。为此,分析了VSP、测井和地面地震勘探各自的优势、不足和局限,采用VSP方法只能得到井周围一定空间内的丰富速度信息,而详细的速度模型可以极大地提高地面地震勘探的效果。据此分析,组合VSP和地面地震方法优势的井—地观测系统——3D VSP,可有效地增加信息量,并可通过引入VSP数据处理时所用的基于模型的处理技术,来使井—地观测系统的优势进一步扩大,在此基础上,如果与精细测井相结合,可以更好地寻找和开发剩余油气,这将是今后重要的发展方向。     

四川盆地VSP测井技术进展

VSP技术在复杂构造和岩性油气田勘探开发领域发挥着越来越重要的作用,可为地面地震资料处理解释提供精确的时深转换及速度模型,改进地面资料成像处理的精度,实现井周地层高分辨率成像。为充分利用这些优越性,四川盆地开展了VSP测井可控震源激发、井中uDAS接收、井地联合采集与处理解释试验。结果显示:①相对于炸药震源而言,可控震源受地面激发条件影响相对小,炮间能量相对更加均衡,相对于零偏移距测井速度资料,其时深关系的求取也更加精确,且施工方面可控震源更加安全环保,可大大提高施工作业效率,降低勘探成本;②井中uDAS光纤传感器具有耐高温、高压、测量精度高、稳定性好、可测量深度大特点,能实现一次激发全井段接收,因此作业效率高,成本低,且时间采样和空间采样间隔更小,有利于识别几米甚至更薄的地层或储层,此外还可在超斜井、小口径等特殊油气井中使用;③井地联采则通过地面激发,地面与井中同时接收,利用井中VSP资料提取各种地球物理参数,驱动地面地震资料处理,井地联合处理剖面的频率通常可比常规处理剖面提高8～10 Hz,成像质量改善明显,绕射归位合理,断点清楚、干脆,可进一步提高地面地震资料对储层的描述能力。     

VSP井地联合地震勘探技术应用——以华北束鹿泥灰岩勘探为例

针对束鹿凹陷深部泥灰岩地震分辨率低、非均质性强的勘探难点,在该区开展了八方向Walkaway-VSP和全方位三维地震联合勘探技术应用研究。基于零井源距VSP和Walkaway-VSP资料求取准确的地层速度、真振幅恢复TAR因子、品质因子Q及各向异性等地球物理参数,并应用到全方位高密度三维地震数据处理,获得了更高精度的成像数据体。基于井驱数据处理结果提供的建议井位获得高产油气,表明VSP井地联合勘探技术在油气田勘探开发中具有良好的应用前景。     

斜井三维VSP多波资料处理解释方法

三维三分量（3D3C）VSP是集井中地震、多波勘探为一体的地震勘探方法,因3D3C VSP资料既含有精确的深度信息又含有丰富的地层岩性信息,较地面地震有不可比拟的优势。但是由于3D3C VSP特殊的观测方式,需要有特定的处理和解释方法。针对实测的斜井三维VSP多波资料,分析斜井三维VSP多波资料的特点,研究了一系列处理和解释方法,其中包括：选排、速度分析、动校正、层位标定、层位对比及叠前反演等,实现了斜井三维VSP多波资料的处理及解释。     

陡倾界面的VSP反射点轨迹规律的分析

本文导出了VSP的二维和三维垂直时距曲线及极小点坐标的表达式,并根据已知参数提出对VSP空间反射点轨迹分布的分析方法。在较系统研究反射点随界面深度、界面倾角、井源距、观测深度、震源方位变化的分布规律的基础上,揭示了VSP与地面共炮点道集反射点的分布关系。这项成果应用于VSP陡倾界面的观测系统设计,可设计出合适的参数;应用于VSP实际资料的解释,可确定出反射点成像的准确位置,并能正确地与地面地震偏移剖面进行对比。     

三维VSP非固定相移叠前深度偏移研究

相移法适用于层状介质中局部大倾角构造的精确归位,但因不适应速度在横向上的变化,该方法的应用受到了限制。采用非固定相移算子的叠前深度偏移方法能够适应介质速度横向变化,同时克服了常规相移偏移算法中要求速度横向不变的缺点。该方法运用基于非固定滤波器理论的非固定相移算子,具有更高的精度和稳定性,叠前深度偏移算法采取分片均匀近似的策略提高了运算速度。该方法应用于三维VSP成像并在实际资料处理中取得了比较好的成像效果。     

3D VSP处理技术初探

分析了3DVSP技术的应用现状,介绍了其观测系统设计和处理的研究情况。通过对3DVSP处理过程中高保真波场分离处理、各种参数提取以及成像方法的分析论述,对目前3DVSP处理技术中急需解决的问题和关键处理技术进行了初步探讨,提出了该项处理技术的进一步开发研究的方向。     

VSP不同观测方式的波场特征与波场分离方法

本文研究了在不同观测方式下VSP的波场特征、波场分离方法及其参数选择方法。WVSP上、下行波时距曲线的顶点都在t轴上,在检波点所在深度附近,上、下行波方程相近似,曲线趋于重合。up-away VSP的直达波在有效记录段可能出现顶点,且曲率较大。up-to VSP的上行波时深曲线在有效记录段,曲率较大。不同的地层,曲率变化也不同。针对上述各观测方式的不同特点,文中提出了不同的处理方法。校正变换波场分离法针对up-away VSP和up-to VSP的波场特点,首先将非线性波场校正变换为线性波场,从而在变换后的波场上实现波场分离。实际资料处理结果表明,该方法速度快,工作量小,效果明显。文中还就中值滤波的跨度值选择与所压制波组的关系作了分析,在高信噪比情况下,导出了跨度值定量选择的关系式;对于零井源距VSP资料,则给出了更细致的关系表达式。     

3D VSP波动方程深度偏移成像方法研究

介绍了一种基于波场外推的波动方程深度偏移成像方法。该方法不仅考虑了波场在地下传播过程中的绕射和折射效应,而且没有Kirchhoff方法中的高频近似假设和在复杂构造区的焦散及多路径现象。该方法在胜利垦71井区3DVSP实际资料处理中取得了比较好的成像效果。     

VSP与3D地震资料的联合处理

在ＶＳＰ与其井旁３Ｄ地震资料在同一小区域内反射系数Ｒ（ｔ）相同的条件下，利用ＶＳＰ提取３Ｄ地震资料的子波，可实现稳定、可靠、高分辨率的子波反褶积。由于ＶＳＰ走廓叠加与地质柱状剖面有良好的可对比性，使这种条件约束的子波反褶积置信度高，有利于储层描述研究，对重新利用和研究老资料很有用处，能大幅度提高分辨率而又不增加野外投资，是一项经济而又十分有效的方法技术。     

VSP波场分离

视速度和偏振是地震波的两个重要特性。根据P波和S波运两个特性的差异,就可以分离VSP波场。本文所用的VSP波场分离方法综合考虑了视速度特性和偏振特性。在三分量VSP资料（H₁、H₂、Z）中,可将其两个水平分量H₁、H₂按矢量合成方法求出总水平分量H,再根据地震波的视速度特性,将H和Z分量经τ-p正变换得到τ-p谱U_H和U_Z;然后根据地震波的偏振特性,在τ-p域由U_H和U_Z得到U_P和U_SV,即P波和SV波的τ-p谱。最后,再将U_PU_SV经τ-p逆变换得到P波和SV波。用这种方法对理论模型和野外实测三分量VSP资料进行了处理,效果良好。     

VSP波场延拓求三维速度场

本文利用"相移法"波场延拓,把VSP上行反射波共检波点道集的炮点向下延拓至检波点所在的水平基准面上。延拓后的道集与地面资料类似,再进行速度分析可得到检波点以下地层的均方根速度,弥补了VSP旅行时反演不能求井下伏地层速度的缺陷。对塔里木轮古38三维VSP井区不同方位的walkway线进行速度分析,最终获得目标区域的三维速度体。     

三维三分量Walk-away VSP处理方法及效果分析

针对三维三分量Walk-awayVSP数据的特点,从观测系统定义、数据提取方法、抽道集、波场分离、纵波和转换波的一维深度域成像等方面进行了研究,初步形成了一套间接的三维VSP处理方法。在对垦71井区VSP数据的处理中,利用三分量处理和线性滤波、F—K滤波及基于τ—P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;根据速度分析和一维速度模型在深度域对上行纵波和转换波进行成像,分别得到了两个成像剖面,其中转换波成像具有更高的分辨率和信噪比,显示出其良好的应用前景。