山地Walk-away VSP技术研究及应用

针对山地walk-away VSP资料采集、处理的特点,从优化采集参数、中高频静校正,速度模型建立及其合理性评价、波场分离、叠前偏移成像等几个方面进行了研究,建立了一套资料采集、处理方法.通过对LG2井的walk-away VSP资料采集、处理和解释,获得了高质量的井旁成像剖面,准确标定了储层的位置,落实了礁滩的形态及大小,精细刻画了礁体内部的细节,表明文中所使用的山地walk-away VSP资料采集、处理解释技术可行,具备良好的推广应用前景.     

多方位Walk-away VSP处理方法

从观测系统的定义、抽道集、速度分析、波场分离、纵波和转换波探度域成像等方面对多方位Walk-away VSP资料处理方法进行了讨论。首先利用数据分选技术从三维数据体中抽取不同方位的Walk-away VSP数据；然后通过综合三分量定位处理和中值滤波、f-k波波、τ-p变换、偏振分析等波场分离方法，将上行反射纵波（P-P波）和转换波（P-SV波）分离出来；最后根据速度分析结果建立速度模型，进行尝试域偏移成像，得到纵波和转换波的成像剖面。在垦71井区利用多方位Walk-away VSP资料处理方位法获得了很好的成像效果，偏移剖面与高精度三维地震剖面的品质相当。     

三维三分量Walk-away VSP处理方法及效果分析

三维三分量Walk-away VSP数据处理是一项系统工程,由于其观测系统的特殊性,对数据处理既不能借用常规的零与非零井源距多分量VSP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,针对三维三分量Walk-away VSP数据的特点,在观测系统定义、速度分析、波场分离、纵波和转换波的一维深度域成像等多方面进行了研究,初步形成了一套处理方法。通过对垦71井区VSP数据的处理,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,分别得到两个成像剖面。其中转换波成像显示出更高的分辨率和信噪比,具有很好的应用前景。     

轮古38井三维VSP数据采集方法探讨

采集参数和观测系统设计是资料采集质量的根本保证，为此，对轮古38井三维VSP数据采集方法进行了探讨。首先以轮古38井区已有资料为基础，结合三维VSP所要解决的地质问题，建立了地质模型；然后利用射线追踪、波动方程正演模拟等方法对观测方式进行了分析论证，确定了最大偏移距、检波器的沉降深度、接收点距、震源位置和炮点间距等采集参数，探讨了这些参数对地下成像范围和覆盖次数的影响；最后利用成像范围、面元大小、覆盖次数、入射角等参数对设计的观测系统作了进一步论证评价，确定了最佳的三维VSP采集施工方案。轮古38井的应用实例表明，利用所设计的三维VSP观测系统获得的资料，信噪比和分辨率都要优于三维地面地震资料，成像更清晰。     

激发井、接收井互换的井中地震观测方法

 本文提出一种激发井与接收井互换的井中地震观测方法，即将非零源距VSP观测系统置于井中，据此得到靠近接收井一侧的半空间反射波成像，再将激发井与接收井互换进行观测，得到另一半空间的反射波成像，最后将两者合在一起得到井间目的层的一个完整成像。这种方法通过优化观测系统设计，合理论证入射角度、覆盖次数等特征参数并控制激发点数，完全避开了近地表的影响，大大节省了测量时间，其数据质量是常规VSP数据无法比拟的。此种观测方式适用于采集反射波资料，其成果更易于与VSP和地面地震资料联合进行地质解释，而且可以避免常规井间地震获得的广角反射资料中存在的问题。     

三维VSP方法实践及应用前景评价

20世纪80年代以后，VSP技术在国内外普遍推广使用。在VSP技术的发展过程中，为满足生产和实践的要求出现过许多不同类型的VSP技术，3D VSP技术是在20世纪90年代左右发展起来的，其发展是应目前油气田勘探开发的要求，该技术无论从资料采集、处理，还是解释来看仍处于创新、发展和完善阶段。与常规VSP技术相比，3D VSP技术具有很多优点：可以获得详细反映井周围空间的各种数据体；可以对井周围小构造进行成像，研究井筒附近的地层各向异性特征；可填补地面地震成像的空白等。3D VSP和地表3D地震勘探及其它地质、地球物理方法相结合可以解决油田地质勘探和开发中的一系列难题。当然，在该项技术的应用中还存在一些尚未克服的问题，今后需在观测系统的设计以及资料处理和解释软件的研制方面做更多的工作。文中介绍了某区块原始3D VSP资料的处理和初步解释实践，根据工作完成的实际情况提出了开展3D VSP工作的一些建议。     

一种经济有效的油藏成像方法——多方位有偏VSP方法

产油区的三维地震成像正在成为油藏管理中越来越有价值的手段。对于一些较小的区域,利用井中的VSP资料进行成像则是一个辅助的高分辨率手段。在理想情况下,人们希望能用三维VSP技术来对井旁进行详细的成像,而三维VSP技术正处于发展之中。然而一种更加便宜的方法便是多方位VSP资料的工作站解释。对于一些特殊的问题,这种方法有一些优点,因它不存在施工环境问题,费用少,相对于地面观测来说采集周期短,处理迅速,且可重复用于油藏。应用于确定最佳井位,优化某特定区域的油藏特性,监测流体运动及减少新生产设施的投资风险。     

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。     

复杂构造地区零井源距VSP成像方法研究

针对复杂构造地区VSP资料成像处理的难题,对VSP走廊叠加和VSP-CDP转换成像方法进行改进,提出了新的倾角扫描走廊叠加、自动追踪走廊叠加成像方法,以及模型边界约束的VSP-CDP转换成像方法。通过滨里海地区一口井的实际VSP资料,证实了走廊叠加和零井源距成像新方法的有效性与实用性。研究结果表明:1新的倾角扫描走廊叠加方法和自动追踪走廊叠加方法均可以实现复杂构造地区倾斜同相轴有效叠加的目的,较好地解决倾斜地层的VSP标定问题,其中自动追踪走廊叠加方法能更好地保护原始波组特征,减小降频影响,叠加结果更可靠;2模型边界约束的VSPCDP转换成像方法可以更好地揭示井旁构造细节,有利于精细构造解释或井-地联合地震解释等。     

理论模型研究存在伪效果风险

理论模型研究对指导和验证实际地震资料的处理解释具有重要的实用意义。介绍了VSP逆时偏移基本原理及脉冲响应研究,同时采用两种地震成像条件对国际标准的岩丘理论模型进行VSP逆时成像处理研究,并将成像条件应用于实际井中VSP地震资料逆时成像处理和效果对比,由此探讨理论模型研究可能存在的伪效果风险问题,并给出模型效果可实用性的验证思路,以此供业内同行参考。     

零井源距VSP上行波统计反褶积方法研究

反褶积是地震数据提高分辨率处理的重要技术之一,零井源距VSP下行波反褶积被认为是较为理想的地震反褶积方法之一,但在存在较强干扰时,经过零井源距VSP下行波反褶积处理的数据与地面地震数据会经常出现较大的闭合差,以至于严重影响到零井源距VSP数据在地震层位标定和地质解释中的有效应用。实际零井源距VSP数据的研究发现,当零井源距VSP采集数据中存在较强的层间多次波和井壁耦合谐振时,经下行波反褶积处理后的VSP成像数据与地面地震数据之间出现了闭合问题。对影响闭合的因素进行了分析,在此基础上提出了上行波统计反褶积方法,实际资料处理试验表明,该方法可以较好地回避和压制以上干扰,获得更稳定的反褶积算子和反褶积效果。上行波统计反褶积有与地面地震反褶积相同的输入统计数据和算法,通过上行波统计反褶积处理,零井源距VSP与地面地震数据之间的闭合差问题得到了很好的解决。给出了基于上行波反褶积的零井源距VSP处理流程和质量监控方法。同时指出当VSP采集数据中含有较弱的干扰和层间多次波时,下行波反褶积仍是获得更精确反射系数的重要途径。     

随钻VSP技术研究及初步应用效果

随钻VSP技术与常规VSP技术相比，具有其自身的特点和独特的优越性，它利用钻井过程中钻头振动产生的噪声作为震源进行逆VSP测量，不干扰钻井，不占用钻井时间，对井孔无任何风险，特别是可以通过现场地震成像处理，实时预测钻头前方地层的构造细节，达到减少钻探风险为主要目的。其技术关键是如何在井场强干扰噪声背景下准确地采集和恢复弱钻头反射信号，并使之变成等效的地层脉冲响应。本文介绍了随钻VSP技术的基本原理和使用的关键技术，通过对轮古47井牙轮钻钻头随钻VSP资料处理成果的分析和与过井地面地震剖面的对比，表明文中所使用的采集、处理技术，可以获得与三维地面地震相当的地震成像剖面，具备良好的推广应用前景。     

利用垂直地震剖面测量来填补井下数据和地震数据之间的尺度空白

本文研究的低孔隙度裂缝型碳酸盐岩储层具有复杂的裂缝网络，是由多期大地构造活动产生的。由于成像测井特征很复杂而地面地震数据的质量又很不稳定，所以成像测井和地震解释的综合存在问题。早先的经验显示，VSP可以提供断层或裂缝作用的信息，而依靠其他来源的数据则很难确定这种作用。因此，可以使用专家的VSP处理技术在三维空间中确认和标绘反射面。为了解释特征和确定它们的形态，重新处理了在两口井中获取的数据。对于解释得出的VSP反射面通过成像测井分析和地面地震数据的解释进行了验证，并与其加以综合。由此提拱的约束性构造模型可以进行控制井以外范围的地震数据解释，而在地面地震资料对构造形态了解很差的地区也可以成为地震解释的起始点。研究显示，包括垂直入射在内的VSP数据能帮助我们了解油气储层并将井下信息外推到控制井以外位置。 垂直地震剖面（VSP）测量的实施和处理一般都针对很多目标，其中包括简单目标（应用测井和地面地震时-深对比的速度或效验炮的观测、声波测井标定以及合成地震记录）以及二维和三维成像、盐丘成像和AVO属性分析。这还不是VSP数据集的全部用途，读者要详细了解这方面的情况可以参阅Toksoz＆Stewart（1984）、Hinds et al．（1996）和Hardage（2000）有关这一课题的论文。尽管对VSP勘探来说三分量记录有统一的标准，但水平分量通常是不用的。这个研究实例表明，采用先进的处理技术和使用所有三种分量，就可以从二维VSP数据集中获得新的构造信息并在三维空间中确定断层／裂隙的位置。 这项研究是一个较大的解释和综合研究计划的一部分，研究对象是一套低孔隙度的裂隙型碳酸盐岩储层。这套储层含有由多期构造活动产生的复杂裂隙网络。油田的优化开发要求了解这些复杂裂缝的形态和多个数量级的渗透性。一般说来，描述裂缝网络需要综合以下两方面的工作，其一是根据成像测井解释得出井下的裂缝图像，其二是解释分辨率虽低但分布广泛的地表地震资料。在本项研究的地区，测井资料和地表地震解释的综合存在问题，其原因是： （1）成像测井的特征很复杂——成像测井显示的大量断层和裂缝具有变化很大的倾角和倾向，而且不清楚井下所见的小尺度裂缝作用与地震尺度构造的关系。 （2）地震数据的质量存在不同程度的缺陷，使地震尺度断层的解释很困难。 这导致了几乎没有断层或裂缝带能用地表地震资料的证据来解释。从这一初步讨论可以看出，成像测井资料所提供的是毫米级的裂缝信息，而地震解释所提供的则是米级和十米级的构造信息。为了填补井下成像测井资料和地表地震资料之间的这种尺度空白，采用了先进的VSP处理技术来获取裂缝的图像。虽然可以认为地表地震数据和VSP数据具有相似的频率组成，但VSP信号（通常）单程通过地层时衰减较小，因而VSP数据普遍有较宽的频带。因此VSP数据的重新处理能使介于成像测井和地震解释之间的中间尺度的构造得到解释。另外，三分量数据的完全处理可以计算反射构造的走向和倾角信息，由此能使反射层置于三维空间中。这样就能在综合研究之后对储层、储层建模以及模拟有更可靠的了解，但这些内容已超出了本项研究的范围。 有一项早期研究（Emsley等，2002）显示，经充分处理后，VSP数据的专家再处理结果可以成为储层描述的强有力工具。这种再处理要采用先进的VSP数据处理技术，其中必要的内容是三分量图像点转换（IPT）、极化分析和倾角确定。二维VSP数据集的再处理显示，构造特征可以在三维空间中成像和定位。     

VSP技术在缅甸石油勘探区块的应用

缅甸中部曼德勒市以西某石油勘探区块勘探程度低，面临许多急需解决的地质问题。A-1井是中国石化在该区块开钻的第1口探井，2008年油气测试获得了较好的油气显示。在A-1井首次采集了零偏和非零偏VSP资料，进行了初至拾取、三分量旋转、波场分离、反射波成像等处理；综合利用A-1井的测井、钻井、VSP、二维地面地震等资料，标定了该区块A-1井处地震反射波组的地质属性，确定了主断层的断点位置，建立了泊松比参数与主力含气层段、非出气层段等的特征关系。VSP技术的应用在该区块的油气勘探中发挥了积极的作用。     

大港油田低信噪比VSP资料的处理和应用

VSP原始资料的信噪比对处理效果的影响很大。由于在野外采集时受激发、接收条件的限制,有些已采集的VSP原始记录信噪比可能很低。为了处理和应用这类VSP资料,我们研究了一套处理低信噪比VSP资料的流程,取得了较好的效果。处理成果用于地震资料的解释,提高了构造解释的精度和储层研究的水平。     

面向勘探目标基于反射纵波成像照明的VSP采集设计技术

基于VSP技术特点,对VSP采集设计的主要问题进行了探讨,结合实际资料和模拟计算分析,提出了产出/投入比的概念,并针对VSP采集设计如何实现产出/投入最大化问题,提出了面向勘探目标、基于反射纵波成像照明的VSP采集设计思路及实现方法。首先根据密度和速度测井资料或以往VSP速度资料建立1D速度模型,通过AVO分析初步确定最大偏移距选择范围;然后根据该最大偏移距范围,通过改进高斯射线束进行非零偏移距VSP勘探目标反射纵波成像照明模拟,以确定最佳最大偏移距和合适的观测井段;最后根据Walkaway-VSP(WVSP)/3DVSP观测系统,模拟勘探目标的横向覆盖次数及其分布,经过反复调整观测系统及采集参数,使勘探目标所获得的覆盖次数最大、分布最优。通过实际VSP观测系统设计方案对比分析,证明了本文VSP采集设计技术良好的应用效果。     

VSP共炮点记录定向偏移

共炮点记录的定向深度偏移被用于垂直地震剖面(VSP)的成像。该流程首先用于一由声波常密度有限差分正演模型制做的合成VSP资料成像。而后又用于采自一斜井的VSP资料。结果反映出了该方法对于VSP数据成像的价值。 把VSP记录做为共炮点道集使得所有共炮点记录成像技术均有可能应用于VSP成像。特别对一给定井,如果有可资利用的变偏VSP资料,就可用聚焦分析确定偏离井孔一定范围的介质速度。由于VSP.数据以等价于共炮点记录的形式采集,这使共炮点记录偏移理所当然地成了VSP数据成像流程。     

消除VSP资料上井壁-套管耦合不良的干扰

在下套管井中进行VSP采集,时常会碰到因水泥固井质量不佳,造成套管与井壁之间不能很好地耦合,使所测VSP资料受到干扰。本文论述了这种干扰的产生过程及其在监视记录上的特征。通过实例说明了用二维速度滤波方法可以消除VSR资料上的这种干扰波,处理后的VSP解编记录完全可同正常井中采集的VSP资料媲美。     

松辽盆地梨树断陷SN167井三维VSP采集参数优化

SN167井是位于松辽盆地梨树断陷中央构造带上的一口大斜度井。针对SN167井区的井-地联合地震资料采集,开展了三维VSP采集参数优化技术应用研究。基于弱各向异性介质假设下计算的入射角与反射系数关系,确定最大井源距;根据不同接收深度时成像范围和覆盖次数的正演结果,分析优选最佳检波器沉放深度;综合考虑目的层成像范围和覆盖次数,选择合适的井下观测点数。应用优化确定的SN167井三维VSP采集方案取得了较好的采集效果,所获三维VSP资料的频宽较地面三维地震资料高出20~30 Hz,井周小断层的分辨能力显著提高。     

提高垂直地震剖面测井时-深计算精度的方法

垂直地震剖面(VSP)测井资料是油藏描述中重要的基础资料之一。提供准确的时间-深度对应关系是零井源距VSP测井的一项主要地质任务，是计算速度参数的依据。本文介绍了VSP计算时-深关系的原理，从深度测量、初至拾取、观测系统三个方面分析了计算误差的来源，并提出了在野外采集和处理解释过程中应采取的预防和校正措施。