用多方位VSP资料分析各向异性和AVO

多偏移距VSP通常叫作非零偏VSP可以可靠地测量野外各向异性。其结果可以输入到正演程序中以研究各向异性对速度分析、偏移和AVO的影响。合理设计的多偏移距VSP还可以提供在最佳条件下目的层的AVO影响,因为子波恰好记录于反射目的层上方,反射点扩散最小。 在本文中,多偏移距VSP技术扩展到了包括多偏移距方位,并对采集于某一碳酸盐岩油藏上方的多组多方位VSP资料作了P波各向异性和AVO分析。分析了下行至上覆页岩的直达波旅行时和碳酸盐岩的反射时间及振幅。数据分析涉及到考虑非双曲线动校、倾斜和方位各向异性的三项式拟合。结果显示上覆页岩为具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI),而碳酸盐岩显示出4-5％的旅行时方位各向异性。波传播快的方向与由压力测井确立的最大水平应力方位一致,同时也与主要断层的走向一致。碳酸盐岩层顶部反射的AVO分析显示在传播快的方向临界角减小,在传播慢的方向梯度最大。这与正演结果吻合,指示出沿波传播慢的方向——垂直于裂隙走向方向振幅灵敏度较大。从原理上,三维观测应当具有更宽的方位覆盖以描述裂隙储层。如果没有这种可能,那么重要的是让方位线覆盖在最小水平应力方向上以优化AVO对裂隙储层的描述。这一方向可以用这里给出的方位P波分析从多方位有偏VSP获得。     

犹他州Bluebell—Altamont油田裂隙气藏P波和S波方位各向异性响应

本文利用Ｐ波和Ｓ波反射数据描述第三系ＵｐｐｅｒＧｒｅｅｎＲｉｖｅｒ组天然裂敢世故的方位各向异性并阐述两种数据体的优点和能力。目的是评估Ｐ波地震资料检测气充填裂隙的可行性，估算裂隙密度和方位，并与Ｓ波的结果作比较。垂直裂隙的Ｐ波响应必须根据不同炮－检方位（传播路径）与隙走向的角度 进行分析。两条多分量反射资料的测线埋置为近似平行和垂直ＵｐｐｅｒＧｒｅｅｎＲｉｖｅｒ组裂隙的主方向的该方向由 岩 分析和     

美国科罗拉多州Piceance盆地Rulison油田三维P波多方位资料中P波地震属性、方位各向异性与工业天然气藏间的关系

本勘探史例来自美国能源部资助的三个油田项目中的一个,为其正在开展的研究工作的一部分。该项研究目的在于提高有天然气裂隙的致密含气储层的钻探水平和生产率。对于P波三维地震,最初提出的目标是评价和勾绘出整个天然裂缝含气储层段的裂缝方位和相对裂缝密度。在Rulison油田,该储层段为白垩系Mesaverde层,有约2500ft(760m)的透镜状的砂岩、粉砂岩和泥岩。为了评价目标层的方位各向异性以及商业产气层与各向异性间的关系,进行了三维全方位P波数据采集。采用的方法是对两个沿方位各向异性自然主轴排列的具有有限方位的相互正交的三维数据体进行计算,主轴则从多方位叠前道集的速度分析估计得到。对含气饱和的Mesaverde层,两个方位的Dix层速度以及层振幅随炮检距变化(AVO)梯度都进行了计算,与工业气藏(由21口井组成的控制数据集)最有关连的两类地震属性是:(1)在目的层(含气饱和Mesaverde层)层速度的比值(炮-检方位N60E/N30W)其方位变化大于4％;和(2)层AVO梯度(N60E N30W)之和。层AVO梯度之和是对有气存在敏感的一种属性,但它不能诊断振幅按方位的变化。在勘探区域绘出的两个方位的层速度的各向异性指出了最大水平应力场和张开(对流体)的裂缝系统的方位在空间的变化。     

裂隙煤层弹性波场方位各向异性特征数值模拟研究

 基于二维—三分量各向异性弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟， 本文研究了高裂隙密度煤层弹性波场及其方位各向异性特征。对不同裂隙密度均匀裂隙介质模型和含裂隙煤层的三维层状模型进行了弹性波场数值模拟。结果表明， 随着裂隙密度的增大（0~0.3）， 干裂隙介质中弹性波波前面由圆形变为椭圆形， 而饱和水裂隙介质中， 拟纵波波前面则由圆形渐变为菱形， 拟横波波前面则由圆形渐变为蝴蝶结形。垂直裂隙仅引起煤层顶板反射P波及转换波振幅的方位各向异性， 而垂直裂隙却能引起煤层底板反射P波和转换波的速度和振幅的方位各向异性。随方位角的变化， 煤层底板反射P波和转换快慢横波的同相轴呈正弦形态。煤层底板转换快、慢横波时差与裂隙密度之间存在近似线性关系， 而转换慢横波振幅随裂隙密度的增加是非线性衰减的。     

解释P波AVOA需要更多的信息

目前正在处理三维PP全方位、全偏移测量以便确定AVO（AVOA）、速度和其它参数之间的方位变化。量化AVOA的3个维数的图显示——大AVO梯度、大AVO梯度的方位和AVO梯度的方位变化——告诉观测者有关跨越边界的横波双折射反差的情况。通常把横波双折射看作与裂缝密度成正比。需要两类其它信息评价P波AVOA正在告诉我们：（1）反射层上下的方位层速度信息；（2）各向异性AVOA模拟，以便描述可能在给定位置出现的各种地质情况。     

转换波各向异性校正方法与应用

为了实现宽方位转换波精确成像,基于横波分裂理论并采用两分量旋转技术实现了转换横波分裂分析,利用宽方位转换波资料进行了多层裂缝介质的层剥离横波分裂分析,完成了转换波方位各向异性校正研究.首先,利用两分量旋转技术求出第一层裂缝介质的各向异性方向、快慢横波时差等参数,然后将快、慢横波时差应用于慢波数据进行慢波时差补偿,最后根据第一层的方位角将快波和补偿后的慢波旋转回原来的径向、横向分量,从而使第一个裂缝层的转换波径向、横向分量得到方位各向异性校正,第一层裂缝介质也转换为各向同性介质.依此类推,进行其下多层各向异性介质横波分裂分析,并对各层转换波进行方位各向异性校正.该方法已用于宽方位三维三分量数据处理,校正了转换波方位各向异性对成像的影响,提高了转换波径向分量的成像质量.     

解释P波AVOA需要更多的信息

目前正在处理三维PP全方位、全偏移测量以便确定AVO(AVOA)、速度和其它参数之间的方位变化。量化AVOA的3个维数的图显示——大AVO梯度、大AVO梯度的方位和AVO梯度的方位变化——告诉观测者有关跨越边界的横波双折射反差的情况。通常把横波双折射看作与裂缝密度成正比。需要两类其它信息评价P波AVOA正在告诉我们：(1)反射层上下的方位层速度信息；(2)各向异性AVOA模拟，以便描述可能在给定位置出现的各种地质情况。     

遗传算法反演HTI介质各向异性参数

具有水平对称轴的横向各向同性（HTI）介质是用来描述含有平行垂直裂隙的裂缝性油气藏的最简单方位各向异性模型。本文针对任意各向异性程度的HTI介质水平反射界面，根据任意方位角（测线方向与主轴方向的夹角）转换波动校正速度公式，利用遗传算法反演介质的各向异性参数。在多分量三维勘探中，通过P－P方位变化的动校正速度，反演出P波入射的垂直速度，Thomsen参数δ和地下裂缝的方位角，通过P＿S1，P－P可以求得S1－S1波随方位变化的动校正速度，反演出S波入射的垂直速度和Thomsen参数γ。为了有交效地克制优化问题中的非线性，多峰值问题，本文采用遗传算法以得到全局最优解。并采用伪并行遗传算法，有效防止搜索过程中早熟现象的发生。     

裂缝介质弹性波场数值模拟及波场特征

裂缝介质的数值模拟是研究裂缝介质中地震波传播特征及规律的主要手段。以各向异性介质的弹性波动方程为基础,推导出空间交错网格方法一阶导数的任意偶数阶精度差分格式,并利用此差分格式对裂缝介质进行了2.5D三分量正演模拟。模拟结果表明:受裂缝影响弹性波在裂缝介质中传播的波场是非常复杂的,除了存在反射P波、反射P-SV波,还存在横波分裂现象和沿裂缝介质传播的导波等;数值模拟的三分量的方位道集呈现出波场传播的时间和振幅与裂缝的方位存在很大的关联,其方位各向异性特征与实际资料的方位各向异性特征一致,可以指导今后的方位各向异性处理和裂缝预测。     

具有垂直和水平对称轴的横向各向同性模型的P波反射系数

对振幅随偏移距变化的分析来说,研究各向异性介质中的P波反射系数是重要的。直接对反射系数做数值估计时,数值解不能从解析角度反映各向异性对AVO特征的影响。 为解决这个问题,本文为计算具有垂直对称轴的横向各向同性介质中水平边界的P波反射系数提供一种改进了的近似方法,其解中有一个与以前文献中方程相同的描述反射系数低次项角度变化的AVO梯度项,但对大入射角来说,这个解更为确切。这样,精细的近似可以扩展到具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)介质。这种情况通常是由一组垂直裂缝所引起的。对比HTI介质的两个垂直对称平面中入射P波的近似反射系数可以看出:AVO梯度的方位变化是横波分裂参数γ和各向异性参数的函数。其中,各向异性参数描述在具有对称轴的垂直平面中近似垂直传播的P波各向异性。     

基于各向异性流体替换的裂隙介质波传播特征研究

流体替换是利用地震资料进行地层各向异性特征分析和流体预测的基础。基于各向异性流体替换理论,研究了多孔隙垂直裂隙(HTI)介质中的波传播特性,分析了裂隙密度、法向与切向裂隙韧度比(ZN/ZT)以及流体饱和度的变化对多孔隙HTI介质的P波速度、横波分裂、各向异性参数以及反射系数特征的影响。研究表明,随着裂隙密度的增大,P波速度水平分量的减小量大于垂直分量的减小量;随着水饱和度的增加,各向异性参数减小,而P波速度和各向异性AVO梯度增大;不同的ZN/ZT对横波分裂的幅度和偏振方向有明显影响,在干燥与饱和状态下各向异性AVO梯度都随着ZN/ZT的增大而减小。     

P-SV波AVO响应特征分析

本文首先回顾了P—P波AVO响应特征及其分类，随后从P—SV波反射系数及振幅特征、归一化的P—SV波反射系数及截距梯度特征、地层参数变化趋势与AVO类型的关系等方面系统地阐述了P—SV波AVO响应特征。文中选用castagna、Hilterman给出的四种AVO类型的岩性参数，利用佐普里兹方程计算了P—SV波反射系数，得出以下认识：①对于不同类型气层，P—SV波AVO响应特征比较复杂，利用单一的反射系数曲线和振幅特征无法同时区分四类AVO类型，表明P—SV波AVO响应对储层流体成分并不敏感；②通过引入伪转换波阻抗的概念，归一化反射系数曲线呈现单调性，同时放大了弱AV0异常。对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类AVO类型的气层，无论储层含水还是含气，垂直入射时归一化反射系数随入射角单调递增；对于Ⅳ类AVO类型的气层，储层流体的性质不影响反射系数的变化趋势，反射系数都为正值且随入射角单调递减；③Ⅰ、Ⅱ类气层具有负截距和正梯度，Ⅲ类气层的截距和梯度都接近于零，Ⅳ类气层具有正截距和负梯度。文中利用P—SV波AVO截距梯度理论对不同AVO类型和castagna给出的25种含（油）气砂岩模型进行了截距梯度分析，进一步验证了P—SV波AVO响应特征及其对不同气层的分辨能力。本文的研究对AVO正演模拟、储层流体替换、多波AVO分析和参数反演都具有重要意义。     

流体流动引起的P波响应随方位的变化

在地震频段,人们偏爱的上地壳衰减主要机制是裂隙内流体流动。在裂隙介质中,由这样的流动所产生的P波振幅方位衰减,经预测,是确实客观存在的。这一随方位变化的结果是对来自裂隙储层底部的振幅响应的修饰,由于它穿过了衰减层。其效果具有足够的强度以加剧、减弱或反转单独由反射系数引起的变化。因此,虽然这种衰减总是在垂直于裂隙走向上为最大,但是,储层底部振幅响应变暗或变亮的方向将依赖于准确的衰减规律和裂隙特征。这些因素结合得到的地震波响应,与单独用反射系数解释相比可以更恰切地判别盐水和油充填环境。遗憾的是,重复区域确实存在,流体充填的区别也只有在特定的储层和裂隙条件下才明显。衰减的振幅大到足以在小偏移距处看到,这可能解释了野外资料中观测到的P波响应随方位角明显变化的原因。     

黄骅坳陷歧口凹陷AVO属性应用

碳酸盐油气藏中裂缝分布控制着油气的产能,确定裂缝发育的区域、方位和密度在裂缝性油气藏勘探开发中具有重大意义.理论与实践证实P波传播速度、反射振幅及AVO斜率随观测方位角呈余弦关系变化.针对黄骅坳陷歧口凹陷扣46井区沙一段生物灰岩储集层,开展三维纵波方位AVO属性分析.经过实际地震资料的叠前精细处理,分方位提取速度、振幅等参数,利用方位AVO各向异性方法预测出工区内沙一段生物灰岩储集层分布范围和裂隙发育带.指出裂缝方向以北东向为主,以小型溶孔、裂隙为主,缺少大型缝洞,储层非均质性强,呈宽带状分布,受古地貌影响大.     

利用P波AVO测量值进行裂缝检测

地震波传播的物理模拟能够使我们深入了解有关复杂构造、地层和储层特性描述问题。在开发钻探方面,裂缝带的检测和圈定具有极其重要意义。确定一套储层内裂缝的方向在EOR中具有重要作用。AVO研究中的基本原理是提取反射振幅随震源一检波器距离变化的横波信息。本项研究的目标是确定是否可利用三维AVO勘测中的横波信息进行裂缝检测和圈定。 在休斯顿大学的联合地球物理实验室进行了有关模拟的裂缝体系的三维物理模拟实验。裂缝体系由三套各向同性均质层段构成,横向各向同性Phenolite盘嵌入中部层段的中央部位。三个层段是:上部层段为黑色树脂2741LV;中部层段为蓝色Stycast树脂2850MT(包含各向异性盘),及下部层段,Evercoat铸造树脂。在整个模型中进行两次三维地震勘测,第一次采集的测线的方向平行于裂缝方向,第二次采集线与之垂直。在模拟的裂缝系统内也进行了多偏移距和多方位角地震实验。在校正球面发散及震源一检波器方向之后分析了黑色/Stycast树脂界面的反射振幅。 结果表明裂缝化的盘在二次观测中都以较低的AVO梯度为特征。此外,与裂缝方向垂直的勘测获得的三维AVO梯度估计值比测线方向平行于裂缝方向的勘测获得的AVO梯度估计值低30％至40％。沿着不同测线方位的AVO的影响表明在近偏移距处,对于所有     

垂直裂隙P波响应特征分析

应用反射P波数据预测裂缝发育带,进行流体识别是当前地震勘探的重点和难点。利用各向异性弹性波方程交错网格高阶有限差分数值模拟方法,开展了不同密度和不同充填物的垂直裂隙介质的波场响应特征研究。对不同模型反射P波的振幅和速度随方位角和炮检距的变化特征进行了定量的分析和总结。研究结果表明,当地层中含有单组垂直的平行裂隙时,反射P波振幅对垂直裂隙中充填物的敏感性大于速度对裂隙中充填物的敏感性,随着裂隙密度的增加,P波各向异性程度也相应增强,裂隙中含气时,各向异性程度较含饱和水时强。在一定程度上,为利用P波属性进行垂直裂隙油气藏的检测提供了理论依据。     

基于多波方位各向异性的砂岩气水识别

在前人的研究成果基础上建立了含气饱和砂岩和含水饱和砂岩模型,利用反射系数公式对两组模型进行各向异性分析,结果表明利用P—sV波方位各向异性分析,可以区分含气饱和砂岩与含水饱和砂岩。     

应用几种算法分析直达波和转换波VSP数据的横向各向异性

在做横波勘探时,若不考虑方位各向异性的影响,就不能取得精确的结果。为了勘查裂隙,可以直接利用各向异性测量资料推断出裂隙的存在及其方位。然而,在应用横波勘探进行成像及AVO研究时,必须考虑各向异性引起的数据失真。因此,测量出研究区目的层的横波各向异性的量级、方位及随深度的变化是非常必要的。 文中用三种不同的算法研究了合成和实际数据集。这两种数据集都含有正交偏振产生的直达横波及地表纵波震源产生的转换横波。 算法是:包括剥层处理在内的四分量旋转法,它只能用于正交横波震源数据;互相关预测模拟法以及参数反演法。这些算法已用于直达横波以及地下模型转换所产生的横波。后两种算法还可用于单个震源产生的单相偏振的数据。 当这三种算法用于合成数据时,都可获得类似的结果。三种算法用于实际数据所获得的结果也基本相似。只是由于数据特征不同具有不同的灵敏度。实际转换波数据的分析结果是令人满意的,因为这些数据的频带比地表产生的数据的频带更宽。纵波震源的偏移距非常小,在2100米的井中为300米,因而转换横波传播路径是近于垂直的,这就避免了横向各向同性介质产生的各向异性效应的干扰。 实际数据分析表明,井底存在双折射的某些证据(可能达5％的各向异性),各向异性层与各向同性层呈     

三维转换波叠前方位各向异性校正技术

转换波成像与常规纵波成像不同的是转换波受方位各向异性的影响更为严重,相同反射点的快、慢波时差可达到40ms,严重影响转换波成像质量和分辨率。本文以横波分裂理论为基础,提出了一种叠前方位各向异性校正技术。该技术是基于共检波点叠加的层剥离转换波方位各向异性分析方法,并在叠前共检波点道集上进行方位各向异性校正。通过该技术在喇嘛甸工区的应用,得出T2层方位各向异性的主方位在67°～84°之间,快慢波时延在10～40ms之间。经过方位各向异性校正后,径向分量能量增强,切向分量能量减弱,提高了转换波成像质量和垂向分辨率。     

美国科罗拉多州Piceance盆地Rulison油田三维P波多方位资料中P波地？…

本勘探史便来自美国能源部资助的三个油田项目中的一个,为其正在开展的研究工作的一部分。该项研究目的在于提高有天然气裂隙的致密含气储导牟钻探水平和生产率。对于Ｐ波三维地震,最初提出的目标是评价和勾绘出整个天然裂缝含气层段的裂缝方位和相对裂缝密度。在Ｒｕｌｉｓｏｎ油田,该储层段为白垩系Ｍｅｓａｖｅｒｄｅ层,有约２５００ｆ（７６０ｍ）的透镜状的砂岩、粉砂碉和泥岩。为了评价目标层的方位各向异性以及商业产气层