江苏H地区纵波、转换波联合解释初探

在无三分量ＶＳＰ资料的情况下，主要依据反映构造或岩性特征的同层反射波以及可靠的纵波速度函数，采用时深转换拟合迭代法标定和对比纵波、转换波资料，从而作出纵横波速度比γ、泊松比σ剖面。借助前人的经验公式，理论上建立根据纵横波速度比和泊松比判别岩性与含油气性的关系。结合江苏Ｈ地区构造特征和声波测井统计数据进行综合解释，归纳出含气异常的几个基本条件，最后提出一个应引起重视的含气异常。     

多波速度比参数含气性识别研究与应用

基于三维三分量地震资料,采用纵横波联合反演、递推计算等方法,可以提取多波速度比参数,包括横波与纵波速度比、横波与转换波速度比、转换波与纵波速度比,以及据此衍生出来的相关参数（如速度比导数）。以泊松比与纵横波速度比之间的数学关系为基础,利用纵波与转换波的传播特征,推导出采用泊松比或纵横波速度比表述的横波与转换波速度比、转换波与纵波速度比、转换波与纵波速度比对纵波速度的一阶导数、转换波与纵波速度比对泊松比的一阶导数。这些参数对岩性、含气性比较敏感,是油气预测中一类新的实用参数。将上述参数用于四川盆地西部深层须家河组低渗透-致密裂缝性气藏的含气性检测,发现多波速度比参数异常强、裂缝发育好的区域,是天然气富集的优质储层带。     

四川地区多分量阻抗反演技术的应用

介绍了多分量地震资料波阻抗反演方法，特别是转换波资料波阻抗反演的原理和方法。应用多分量波阻抗反演技术，对纵波和转换波地震资料进行了波阻抗联合反演，获得了纵波和横波波阻抗剖面、纵横波速度比剖面、λρ剖面、μρ剖面以及各种岩性参数交会剖面。利用这些成果，可以得到比常规波阻抗反演更准确、更丰富的储层信息，在目标储层的含气性识别中取得了很好地效果。     

纵横波联合反演在苏里格含气性检测中的应用

苏里格气田目的层属于辫状河和曲流河沉积环境下的多种砂体组合，而且含气层速度值与泥岩的速度值有较大的重叠。因此，单纯纵波反演在该地区不能有效地剔除低速泥岩，区分致密砂岩与有效砂岩。AVO理论和实践证明，含气砂岩随饱和度的下降，纵波速度明显变化，而横波速度变化较小。纵横波联合反演可得到纵波阻抗和横波阻抗，进而可有效区分岩性。纵波阻抗和横波阻抗的比值，可消除密度项得到纵横波速度比。根据Aki Richards公式可知，在纵横波速度比为1.5左右时，可确定砂岩含气。据此，在推导纵横波联合反演公式和确定反演过程的基础上，对苏里格气田某测线进行纵横波联合反演，得到纵波阻抗、横波阻抗和纵横波速度比，从而确定了低速泥岩、致密砂岩与有效砂岩的分布范围。     

地震波多分量联合反演在塔北隆起S油田的应用

三叠系是塔里木盆地S油田主要含油气层,三角洲前缘砂岩储集层物性好,但含气后纵波速度趋近于泥岩。以地震多波多分量资料为基础,用测井资料分析确定了有效储集层敏感参数;在纵波、转换波精细标定及匹配的基础上,开展纵波、转换波联合反演,得到了纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比等参数。用横波阻抗有效识别出砂岩分布特征,用纵横波速度比预测了储集层的含油气性。结果表明,多波资料储集层预测较单一纵波预测精度更高。     

莺-琼盆地岩石物理特性参数研究

依据10口井的全波测井资料，对莺—琼盆地的泥岩、砂岩、灰岩及含气砂岩的纵横波速度比范围值进行了统计，并对其纵横波时差和纵横波速度比与密度、孔隙度、流体类型的关系进行了分析，在此基础上总结了这些岩类的纵横波速度关系式。莺—琼盆地泥岩的纵横波时差及速度比与其压实程度有关；砂岩的纵横波时差随孔隙度增大、密度减小而增大，气层的纵横波速度比随孔隙度增大、密度减小而降低，水层反之；地层含气后，纵波时差增大，横波时差基本不变，纵横波速度比降低。     

多分量技术在广安构造勘探中的初步应用

介绍了多分量技术在四川盆地广安构造勘探中的初步应用情况，包括野外采集、处理和解释。在多分量采集和处理获得较好资料的基础上，进行了纵波和转换波（P SV波）的层位匹配，转换波层位标定，制作压缩剖面。通过对纵波和转换波剖面的对比分析及纵波和转换波（P SV波）的联合反演，提取了纵横波速度比、 λρ和μρ等属性参数，对须六段地层进行了储层预测并取得了初步成效。     

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。     

低孔隙度低渗透率砂岩的声波特性实验研究

用实验方法探讨了气驱水过程中低孔隙度低渗透率砂岩的纵横波速度、纵横波速比、弹性模量等参数随不同含气饱和度的变化;同时在频率域内探讨了纵横波的主频、带宽、品质因素Q随不同含气饱和度的变化.实验表明,10%～20%的气体可使低孔隙度低渗透率砂岩岩心的纵波速度、纵横波速比迅速下降;而低孔隙度低渗透率岩心的纵波主频、带宽、品质因素Q也与含气饱和度有明显的关系,10%～20%的气体可使其纵波主频、带宽及Q值显著下降,这种降低的趋势比纵波速度、纵横波速比更急剧更敏感.用纵波主频、带宽、品质因素Q比用纵波速度和纵横波速比更能反映低孔隙度低渗透率岩层是否含气体.     

北美Marcellus页岩气藏多波勘探天然微裂缝检测

近年来,应用于复杂油气藏勘探的3C-3D、9C-3D等多分量地震勘探技术在裂缝性储层预测中的优势日益受到业界关注。相比于传统的纵波(PP)勘探技术,多波多分量地震勘探技术可以直接引入对岩性、裂缝等敏感的横波(PSV)信息。基于美国Marcellus页岩区3C-3D纵波-转换横波勘探地震资料,在简述快/慢转换横波(PSV-1/PSV-2)法微裂缝探测的基础上,重点论述了纵波-转换横波(PP-PSV)联合反演天然张性微裂缝识别及含气性检测过程,指出基于纵波-转换横波联合反演出的密度、纵横波速度比等组合属性参数能有效地识别天然微裂缝的开闭性,预测有利含气区带。     

多波联合反演研究进展

纵波和横波虽然同为地震弹性波,但是动力学特征差异显著。与地震纵波相比,地震横波对地下介质的横波速度和密度更为敏感,因此联合反演地震纵波和横波有助于更好地估算速度和密度参数,提高储层描述和流体检测的精度。回顾了多波联合反演的发展历程,其中纵横波旅行时反演具有较高的计算效率,但由于反演结果精度有限,难以直接用于油气检测;多波AVO反演利用地震波振幅信息反演多个弹性参数,有效提升了横波速度、横波阻抗、密度等参数的反演精度。大量实际应用结果表明,多波联合反演为提高储层定量化预测精度提供了有效途径,而多波数据匹配是保证多波联合反演结果可靠性的重要基础。继续发展深度域反演技术、智能化反演算法将有助于推动多波联合反演的应用。近年来横波可控震源技术的快速发展,极大地提升了纯横波地震数据的品质。最新现场试验结果表明,纯横波地震数据已具备与纵波地震数据相当的品质,并在实际生产中显示出较好的应用前景:SH-SH波可用于疏松砂岩气云区的高精度成像,SV-SV波可用于准确、可靠的高分辨率密度反演。因此基于横波震源的九分量地震勘探将是未来多波勘探技术的重要发展方向,需要进一步提升和完善对地震横波响应特征的认识,明确横波与纵波的动力学特征差异,为地震纵、横波油气直接检测提供重要的理论依据和方法支持。     

山区纵,横波联合勘探的资料解释

综合利用纵、横波联合勘探资料,不仅有利于寻找地层圈闭、岩性圈闭、裂缝圈闭等非构造油气藏,而且能正确判断岩层中流体的性质、地下岩性变化及裂缝带的分布范围,提高资料解释成果的精度。本文以四川 HBC 地区为例,介绍了横波层位的标定、碳酸盐岩储层的构造解释及天然气富集带的判别等方法。在资料解释中,要特别注意纵、横波振幅比和速度比异常的分析。在HBC 地区的纵、横波振幅比异常和速度比异常多分布于构造的轴部和小鼻褶上。振幅比异常区一般为天然气聚集区,速度比异常多为裂缝发育带的反映。在上述两种异常同时存在的构造部位所布的探井,均取得了很好的钻探效果。     

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利用超声波观测方法在实验室内分别研究了砂岩露头岩栗在不同孔隙流体压力和含气（水）饱和度条件下所引起的地震响应,由实验观测得出如下结论：（1）纵横波速度、品质因子、主频均随孔隙压力从低到高而逐渐减小。（2）随含水饱和度的增加或含气饱和度的减小,纵波速度在低含水饱和度基本保持不变,而当含水饱和度达到一定程度时,纵波速度明显增大;而随含水饱和度的增加,横波速度略有降低或基本保持不变;（3）砂岩部分气水饱和时,纵波在子和主频最小;而横波品质因子在低含水饱和度时,随含水饱和度的增加,横波品质因子和主频降低较快,当含水饱和度达到一定值后,横波品质因子和主频基本保持不变。这些认识可以作为利用地震方法来检测异常高压带和含气层的标志;同时也指明了用地面地震资料来检测异常高压带和含气层时应该使用的参数和方法。     

应用声波全波列测井计算裂缝性含气储层参数

裂缝性气层的解释目前仍存在许多困难 ,主要原因是测井特征微弱 ,不易识别。在文献总结的基础上 ,采用纵波首波幅度比值法、合成横波时差重叠法、纵横波速度比法、等效弹性模量差比法和三孔隙度重叠法等方法定性识别气层 ,其目的在于通过突出气层的测井特征来识别气层。引入弹性模量差比计算含气饱和度 ,并用一口井的核磁测井差谱结果进行了对比验证。没有横波资料的井 ,通过引入纵、横波地区经验关系来获得横波。应用提取的斯通利波也可以计算渗透率。某油田 7口井的处理结果与地质实际吻合 ,表明这种方法切实可行 ,可以全面评价裂缝性气层。     

利用零偏VSP数据求取横波速度——以七北101井VSP测井为例

从七北101井零偏VSP记录中的一组强波出发,通过对零偏与非零偏VSP原始波场中直达纵波和下行转换波第一波至时间的分析,证明其一为纵波震源所激发的纵波在地表某个强阻抗差界面上产生的转换横波。由于这种波具有纯横波的运动学特点,我们可以用于计算横波的速度。利用直达波初至进行三分量矢量定位,在横向垂直分量上得到了信噪比较高的直达横波,选取振幅较强的同相轴提取初至时间,进一步求取了横波速度及泊松比。     

Experiments on acoustic measurement of fractured rocks and application of acoustic logging data to evaluation of fractures

Fractures in oil and gas reservoirs have been the topic of many studies and have attracted reservoir research all over the world. Because of the complexities of the fractures, it is difficult to use fractured reservoir core samples to investigate true underground conditions. Due to the diversity of the fracture parameters, the simulation and evaluation of fractured rock in the laboratory setting is also difficult. Previous researchers have typically used a single material, such as resin, to simulate fractures. There has been a great deal of simplifying of the materials and conditions, which has led to disappointing results in application. In the present study, sandstone core samples were selected and sectioned to simulate fractures, and the changes of the compressional and shear waves were measured with the gradual increasing of the fracture width. The effects of the simulated fracture width on the acoustic wave velocity and amplitude were analyzed. Two variables were defined: H represents the amplitude attenuation ratio of the compressional and shear wave, and x represents the transit time difference value of the shear wave and compressional wave divided by the transit time of the compressional wave. The effect of fracture width on these two physical quantities was then analyzed. Finally, the methods of quantitative evaluation for fracture width with H and x were obtained. The experimental results showed that the rock fractures linearly reduced the velocity of the shear and compressional waves. The effect of twin fractures on the compressional velocity was almost equal to that of a single fracture which had the same fracture width as the sum of the twin fractures. At the same time, the existence of fractures led to acoustic wave amplitude attenuations, and the compressional wave attenuation was two times greater than that of the shear wave. In this paper, a method was proposed to calculate the fracture width with x and H, then this was applied to the array acoustic imaging logging data. The application examples showed that the calculated fracture width could be compared with fractures on the electric imaging logs. These rules were applied in the well logs to effectively evaluate the fractures, under the case of no image logs, which had significance to prospecting and development of oil and gas in fractured reservoirs.     

正交偶极声波测井在鄂尔多斯盆地变质岩储层中的应用

结合电成像资料深入研究正交偶极声波资料在鄂尔多斯盆地变质岩裂缝发育井段的特征,分析了由于快慢横波分离指示的各向异性在致密地层和裂缝发育地层不同的应用效果.确定了鄂尔多斯盆地变质岩裂缝性含气层的纵横波速度比小于1.65,并认定其岩性以轻变质碎屑岩为主;利用斯通利里波反射系数结合声波波形变密度图像来评价裂缝和裂缝开度;利用纵波、横波、斯通利波的能量判断裂缝发育带;分析出地层裂缝系统的走向为东西向.解决了变质岩裂缝性储层评价及流体识别的技术难题,取得了较明显的效果.试气发现了气层.此外,利用此声波测井资料计算的岩石力学参数为合理选择钻井泥浆比重,判别井眼垮塌层段提供了依据.     

关于充流体钻孔中的纵波和横波

虽然钻井中的声波传播理论已比较成熟，但在纵、横渡的激发机制方面仍存在着一些不同的观点。本文通过对纵、横波割线积分进行分析，导出了其远场近似解的表达式，并探讨了稳态情况下的共振和非共振纵、横波振幅的衰减问题，获得的主要结论如下：（1）共振纵、横波皆有几何扩散现象。其中，共振纵波的振幅按Z－1衰减；而共振横波的振幅则近似按衰减。（2）共振纵波的振幅与岩石、流体密度比P2／P1及纵、横波速度vP和vs有关；而共振横渡的幅度值除与上述几个因素有关外，还与共振频率、井半径α和流体速度vf有关。（3）非共振纵波的几何衰减介于z－1和［zln（z／α）］－1之间；而非共振横渡的几何衰减则介于z－2和之间。（4）在纵、横渡远场近似解中不存在奇点。     

有效压力对岩石纵横波速度的影响

在济阳坳陷下第三系地层采集了不同岩性的51块典型岩心样品。在不同有效压力情况下测试了岩石的超声波纵横波速度，分析了有效压力对岩石速度的影响。实验结果表明，岩石速度随着有效压力的增加呈非线性增加，在低压力段增加较快，在高压段增加缓慢。通过对实测数据的分析，提出了定量表述这种速度对有效压力的依赖关系，可用于速度压力校正、压力趋势分析，时移地震监测分析和AVO分析。     

疏松砂岩超声测试及其结果分析

在室温常压下,通过对大量疏松砂岩的超声测定发现：（１）其纵,横波速度较低;（２）纵波速度ｖｐ在饱和水时比在饱和空气时有较大的增加;（３）横波速度ｖｓ在饱和水时比在饱和空气时略有降低;（４）纵,横波速度比ｖｐ／ｖｓ在饱和水时比在饱和空气时有较大的增加;（５）,纵,横波速度与孔隙度呈线性关系。