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。     

对Walk-away VSP记录上一组波的分析

利用正演模型、其他井间地震资料和VSP速度资料,分析了Walk-awayVSP记录上一组波的性质。分析结果表明这是纵波震源所激发的纵波在地表浅处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,因此可以用于计算横波的速度。     

VSP横波速度反演实用性研究

利用VSP转换波旅行时,通过迭代可得到较为精确的横波层速度。本文从理论模型出发,研究不同初值方法、不同旅行时拾取误差及纵波速度误差对横波反演结果的影响。理论模型计算表明:用纵波速度和纵横波速度比估算横波速度值,且以假定地层为均匀介质时的横波速度为初值,对迭代结果不会产生不利影响;转换波旅行时拾取误差对反演结果会造成较大误差;当纵波速度出现误差时,对反演结果的影响仅限于最后一层的计算,对其他地层横波速度的计算影响较小。应用实例说明,地下倾角较小时,横向速度变化不大,同一口井反演出的横波速度相似性较好。     

VSP多波旅行时反演

本文基于几何地震学原理,分别利用VSP直达波、反射纵波及上行转换横波旅行时反演层速度。直达波旅行时反演只能获得检波点所在井段地层的速度;上行纵波旅行时反演能获得最深检波器以下地层的速度,即井底以下地层的速度;上行转换横波旅行时反演则能获得横波速度。本文主要研究利用VSP直达波和上行反射波求取井段及井底以下地层的速度,最终根据三维VSP资料获取三维速度体。     

三维VSP多波速度分析方法及应用

针对三维VSP多波速度分析问题,研究并实现了三维VSP上行反射纵波及转换波的速度分析方法。该方法可求取接收点以下反射层的多波速度,填补了常规VSP速度分析方法中仅依靠下行波初至求取接收点以上地层速度的缺陷。该速度分析方法包含非零偏VSP多波时距曲线公式、纵波反射点计算、转换波转换点的迭代算法及在没有横波初至信息的情况下求取检波点处横波速度的方法。在此基础上,建立了三维VSP多波速度分析流程和步骤。应用于理论VSP多波资料及实际斜井三维VSP多波资料的处理,得到了与地面地震时间坐标一致的多波叠加速度模型、多波动校正道集及叠加剖面。处理结果证明了该方法的正确性和有效性。     

VSP多层系多波列横波速度反演

横波速度是非常重要的地球物理参数。分别从VSP上行转换波和下行转换波时距方程出发,推导出利用VSP上行转换波和下行转换波旅行时进行横波速度反演的公式。为了提高反演精度,进一步提出了多层系、多波列横波速度反演的方法,与纵波速度一起,计算出泊松比等参数。M-21井转换波资料成像处理表明,该方法反演的横波速度能够使上行转换波得到很好的成像。     

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。     

VSP转换波成像技术及实例分析

VSP三分量测井记录含有丰富的地震波场信息 ,除纵波外还有转换横波资料。由于横波具有不在液体或气体中传播的特点 ,因此可以联合利用横波和纵波信息进行井旁储层分析。根据PSV波的特征 ,导出了PSV波动校正公式 ,实现了PSV波水平叠加归位。通过数值计算及井旁成像剖面的实例分析 ,表明转换波的VSPCDP方法原理是可靠的 ,这就为井旁构造分析和岩性分析提供了可靠资料。从获得的塔河油田转换横波资料看 ,转换横波对三叠系和石炭系地层反映敏感 ,说明横波技术具有解决塔河油田三叠系和石炭系岩性勘探和油藏描述的潜力和优势     

转换波速度分析方法

对P-SV转换波作动校正叠加需要纵波速度和横波速度以及转换点的位置信息,而转换点位置则与纵横波速度及其比值有关,这种相互依存的关系给速度分析带来困难。从另一方面看,转换波由下行纵波与上行横波组成,纵波速度信息包含在下行纵波半支曲线里,横波速度信息包含在上行横波半支曲线里,通过纵横波速度确定转换点位置,根据纵横波速度与转换点位置计算两个半支曲线的传播时间之和。因此,转换波速度分析迭代循环过程归结为:转换波时间-纵横波速度-转换点位置—转换波时间。本文阐述两种能直接从转换波数据里求取纵波和横波速度的方法:其一是纵横波速度谱迭代方法;其二是纵横波速度联合扫描方法。它们在求取纵横波速度的同时,可动态地确定转换点位置。借助于零炮检距纵波反射时间tPP0和零炮检距转换波反射时间tPS0这两个时间尺度及其转换关系,可实现纵波与转换波在相同时间尺度下的动校正叠加,再通过速度分析自然地解决纵横波层位标定问题。     

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。     

VSP资料在储层预测中的应用

砂、泥岩地层中储层因含气往往导致纵波速度降低,从而与围岩速度重叠或接近,此时应用常规声阻抗反演方法难以识别储层。测井资料分析发现泊松比能较好地分辨储层和围岩,因此提取并综合利用泊松比参数是识别储层的-个有效方法。本文提出利用零井源距VSP资料拾取的高精度初至获得精细的纵、横波速度,通过转换得到泊松比参数,同时基于非零井源距VSP纵、横波剖面进行纵、横波联合反演,得到纵、横波阻抗和泊松比剖面,通过对泊松比剖面分析可识别有效储层。应用该方法在SLG气田进行储层预测,结果与实钻情况吻合,取得了良好效果。     

用VSP数据中下行P-SV转换横波求取横波速度

探讨了用零偏移距三分量VSP数据中的下行P－SV转换横波,求取厚度相当于VSP采集点距的地层横波速度。从井下检波器方位校正得到横向垂直分量,对其二维谱中各类波的能量和特点进行分析,通过二维滤波得到信噪比较高的下行转换横波,选取振幅较强的同相轴提取波至时间,获取了横波速率及泊松比。结果表明,即使是零偏移距VSP数据,只要其上有明显可见的转换横波,也能以采集点距的量级计算横波层速度。     

vsp三分量资料合成的新方法

利用V SP三分量资料向其偏振方向投影,提出一种新的合成方法,此法有三个步骤构成:(1)用模型计算每一道、每一个采样点所对应的反射角;(2)用三分量中两个水平分量的直达波振幅比先求取下行P波的偏振角,然后经过时不变角度旋转求取合成后的水平分量;(3)用三分量资料的直达P波垂直分量和合成后的水平分量振幅比先求出直达P波的入射角,然后把三分量资料向直达P波偏振方向投影求得最佳下行波能量的W_D记录,向上行P波偏振方向投影求得最佳上行P波能量的记录W_U。以该方法编制的模块已在CYBER系统和PE 3284的GOS系统上运行。经对三口井的实际VSP资料试处理,计算列表和处理结果均是正确的,使非零井源距资料的处理质量有了很大提高。     

利用VSP资料反演地层层速度的一种新途径

利用VSP资料受干扰程度小，信噪比高，高频成分丰富以及能精确地分离出上、下行波的特点，提出了一种利用VSP资料上、下行波的波场值反演深部地层层速度的方法。该方法首先利用VSP资料提取地下地层的反射系数，然后利用地层反射系数反演出各个地层的层速度。与VSP资料解释的层速度相对比，该方法反演出的地层层速度的分辨率较高，且只与资料的采样率有关，与VSP测井的接收点距无关。利用该方法还可以反演出VSP测井接收范围之外的上、下地层的层速度(这些层速度不能通过VSP资料解释得到)。     

VSP记录的纵,横波分离方法与应用

ＶＳＰ地震记录的纵、横波分离方法分为运动学和动力学两类。本文所述方法属于动力学方法。它基于纵、横波偏振特性差异，将频率波数域中用休系数表示的纵波（或用协变系数表明的横波），在排斥横波（或纵波）的情况下，用已知的位移场表示出来，从而得到分离的纵波与横波。模拟和实际资料的试算表明，该方法的处理效果良好，具有一定的应用价值。     

VSP三分量资料处理

在 VSP 观测中采用三分量检波器接收,每个分量所记录的信息都是空间波场振动在该分量上作矢量投影的合振动,因此,VSP 资料处理的关键,就是进行波场分离。为了获得好的波场分离效果,必须确定两水平分量的定向和求取偏振角。两水平分量的定向可以借助于直达 P 波的偏振方向在水平面内的投影加以确定。偏振角可通过矢端曲线和瞬时相位法求取。两水平分量定向后,上、下行 SH 波的水平分量被分离到 H_T(t)分量中,上、下行 P 波和转换 SV波的水平分量被分离到 H_S(t)中。将 Z(t)分量和 H_S(t)分量按在垂直平面内估算的下行 P 波偏振角进行坐标转换,即可实现下行波场的初步分离。然后,再联合使用波场分离和反转投影方法对上行波场进行分离。但是,反转投影只能实现上行 P 波和 SV 波的主能量分离,不能完成全波场的分离。文中展示了在PDP-11/24计算机上使用人机交互三分量处理软件的处理效果。     

VSP资料的叠前波动方程逆时偏移

从波动方程出发,利用有限差分法导出波场外推公式,由此可以进行波场正演计算和偏移。用 P 波方程编制的偏移程序 VSP MIG 既可用于地面资料的偏移,也可用于井中资料的偏移;既可用于 P 波偏移,也可用于 P-SV 波偏移,但需相应的变化速度模型。对于 P 波和 P-SV 波,偏移的成像时间也是完全一样的。分别偏移分离后的上行 P 波和上行 P-SV 波,可以得到纵波和横波两张偏移剖面,这样比纵、横波资料的联合一次偏移可以得到更多的信息。