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。     

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。     

纵波源零偏VSP资料中的上行横波与纵波联合反演初探

VSP资料主要包括上、下行纵波(P波)和上、下行转换横波(SV波)4种地震波场,且其已得到普遍应用,但纵波源VSP资料中的上行横波(SS波)却鲜为人知并未得到有效应用。通过分析研究,总结了这种上行横波的成因及其特点,探索了利用纵波源零偏VSP资料中的上行横波和纵波联合反演预测井筒附近地层流体性质的基本原理和实现方法。首先分离零偏VSP上、下行纵波和上、下行横波,再对上行纵、横波进行1D/2D地震成像并将成像剖面转换成相应的属性(如振幅包络)剖面,最后计算两者的属性比(或属性差)剖面,用于储层预测和含油气分析。给出了资料处理及储层预测的详细流程,利用实际VSP资料初步显示了上述方法的应用效果。     

根据多分量有井源距VSP资料中的SV波的参数反演结果估算裂隙

横波双折射总是与垂直裂隙的存在相联系的。在这种情况下,识别裂隙的常规方法是探测横波VSP中的横波分裂。这些勘查将海洋采集排除在外且局限于能用横波震源的地区。本文描述了一种用有井源距VSP的转换横波测量横波双折射的技术。假定SV波的传播是几乎垂直的,参数反演方法可被应用到根据三个参数:快横波偏振和快、慢横波速度模拟的多分量有井源距VSP数据的水平分量中。本技术可应用于来自裂隙区之上的SV波和双折射层顶端产生的波型转换横波中。在这种情况下,分别地处理SV波能提供有意义区域中存在横波双折射的证据。     

3D3C VSP资料矢量波场分离方法的研究

 本文介绍的矢量波场分离方法可实现对多分量非零井源距VSP资料的波场分离,该方法是一种局部参数反演方法,假定单道记录由上、下行纵波和上、下行横波叠加而成,每种波由傅里叶分量（波形）、视慢度和偏振角度构成。再利用邻近几道记录在有效频带内建立该反演问题的正演模型。当对多分量VSP资料进行波场分离时,往往要在正演模型中引入偏振矢量,这样就增加了反演问题解的惟一性和稳定性,但带来了非线性化问题。本文利用施加约束条件的优化方法,快速有效地计算出最优的偏振角度、速度值,克服了这种非线性问题,并通过求解此线性方程组得出各个波的傅里叶分量信息,最终由逆傅里叶变换到时间域实现了波场分离,也附带求出了各种波（上、下行纵波和上、下行横波）的速度和偏振角度等参数。经过对多分量非零井源距VSP模型数据及实际资料进行波场分离处理,验证了该方法的稳定性和实用性。     

零偏VSP在提取深层地层物性参数中的应用

对发育有转换横波的零偏VSP资料,可以通过拾取下行纵波和横波波至时间,提取出井旁地层的物性参数,供岩性识别和含油气性预测。通常在零偏VSP原始资料中,下行转换横波在浅中层地层中偶尔有发育,但在深层地层中被各种噪声所压制而不能识别。对零偏VSP资料做偏振极化处理的基础上,进行波场分离,分离掉压制转换横波的噪声,从而加强转换横波能量,提高转换波信噪比和同相轴连续性。从零偏VSP原始Z分量拾取纵波初至,从波场分离后的下行转换波中拾取横波波至时间,可以计算出深层地层精确的物性参数。     

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。     

利用多分量地震数据反演近地表横波速度

在陆上多波地震资料处理中,转换波资料静校正需要获得准确的近地表横波速度。文中从分析多分量地震记录波场出发,提出利用多波资料中的X与Z分量数据进行近地表横波速度反演的方法。利用X、Z分量上折射波信息,获取水平慢度和偏振角度,进而反演近地表的横波速度。通过数学模型与实际资料的应用,表明反演的近地表横波速度较为准确,可以准确地反映近地表的横波速度变化。     

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。