地震低频阴影的数值模拟分析

为阐明地震低频阴影现象产生的机理,设计了2个等效地层模型,水平层状介质模型分析结果表明,在低（如15 Hz）瞬时频谱剖面中,含油气层下部表现为强能量团;当频率为50 Hz以上时,储集层下方的能量比低频瞬时频谱剖面中对应位置的能量要弱得多,这就是典型的低频阴影现象。简化的碳酸盐岩溶蚀孔洞模型分析结果表明,溶洞含油时,溶洞下方最先存在波阻抗差异的界面附近会出现明显的低频阴影现象;而溶洞含水时,低频阴影现象不明显。该结论与实际地震解释结果相吻合,这为利用低频阴影现象识别油水层提供了理论依据。     

VSP现场微处理机简介

概述猎人牌(HUNTER)VSP现场微处理机,是美国德克萨斯州、休斯顿Geosource公司研制的一种现场质量控制系统。在VSP数据的采集、接收过程和在目的层的测量过程中,操作人员可利用VSP现场微处理机进行质量控制,以确保VSP资料的质量。除此之外,猎人牌VSP现场微处理机还可用于VSP资料的现场显示及初步分析。野外使用时,VSP现场微处理机可与采集系统联接。装在主机和磁带机之间。如图1所示。主要功能在质量控制过程中,应用VSP现场微处理机,可显示出相邻炮井和相邻炮点的地层情况,以便进行地层对比。该机具有道的增益调节和滤波功能,可消除噪声,提高信噪比。     

利用垂直地震剖面进行延伸观察

利用零偏移距垂直地震剖面(VSP)资料,我们能预测井底总深度以下的地质构造。VSP资料应用中的关键问题是分辨率及延伸的距离。在利用VSP资料进行钻前预测中,波阻抗曲线是非常有用的。VSP合成道首先必须与地表地震剖面以及测井曲线合成地震道准确相连。对VSP合成道进行反演就可得到波阻抗曲线。但是,在进行反演之前,我们需要:(1)对合成道进行井底总深度之下的衰减效应校正;(2)输入速度,以提供低频信息。对井底总深度之下的VSP资料进行指数函数增益放大,就能够补偿衰减所造成的振幅损失。利用VSP速度校正地震速度就能够得到必要的低频信息。利用野外数据集及总深度之上的数据集就可说明这些情况。我们把根据VSP资料得到的结果与测井资料进行了比较。 根据测井资料进行VSP模拟可以估计资料的分辨率。研究表明,从延伸资料中获得的分辨率在50～75英尺(15～23米)的级别上。对于资料中所具有的频率而言,这相当于1/4地震波长。此外,这也表明这些资料的最大延伸距离可轻易地达到2000英尺(600米),也可能达到4000英尺(1200米)。 为了说明起见,我们把本文所述及研究的方法应用于一个近海VSP数据集中,求得一条波阻抗曲线。利用测井资料校正这条曲线后,在井底总深度之下正确地确定了目的砂层的底,成功地预测了砂层的厚     

基于体元模型的三维VSP射线追踪

本文基于费马原理,利用全路径迭代算法实现体元模型中的三维VSP两点射线追踪。体元模型由块体组成,块体之间界面采用连续函数或离散点插值表示。射线追踪过程中先对中间路径点给一初始值,通过迭代求解有关路径修正量的矩阵方程,得到满足精度的路径点信息。文中对三维VSP观测系统采集进行正演,并针对目的层的反射P波和P-SV波射线追踪结果说明该方法对块体模型的适应性,射线追踪精度可根据研究问题的需要确定,可作为三维VSP观测系统参数优化设计的辅助手段。     

垂直地震测井（VSP）技术在薄层砂体识别中的应用

VSP 技术与常规地震观测方法相比,可减少噪声影响,提高纵向分辨率等诸多优势。通过VSP 成像,结合地面三维地震资料和岩性资料,进行精细地震属性分析,准确标定目的层,确定岩层之间的接触关系,建立准确的地质模型,进而对地层的非均质性进行研究。该文以松辽盆地南部南山湾地区为例,利用VSP 资料,重新标定葡萄花油层的薄砂体,精细解释油层底界,在多种地震属性分析的基础上进行储层预测,绘制出沉积相图,对该区提出了有利勘探目标。     

应用黏弹性波动方程模拟地震低频阴影

以地震频谱分解为基础的低频阴影提取技术是一项有效的烃类检测方法,但是对于低频阴影的产生机理一直缺少明确的解释。本文通过建立含流体饱和介质的等效地质模型,采用黏弹性波动方程进行正演模拟,对得到的合成地震记录进行频谱分解,探讨低频阴影现象的产生机制。在低频(如15Hz)瞬时频谱剖面中,含油气储层下方表现为强能量团;当频率增加到55Hz以上时,含油气储层下方的能量则比低频瞬时剖面中对应位置的能量要弱得多,这就是典型的低频阴影现象。对低频阴影形成条件的分析结果表明,对于具有低Q值(QP小于90,QS小于70)且达到一定厚度(厚度大于半个地震波长)的储层,低频阴影现象明显,出现在储层下方最先存在波阻抗差异的地层界面处。     

VSP资料辅助地震勘探观测系统设计方法探讨

在地震采集技术设计中,常常需要参考目的层反射特征和速度变化等情况,利用VSP资料是获得这些信息的重要途径。在苏北某地区地震勘探中,利用VSP资料获得了目的层反射特征、层速度、地震波吸收衰减等情况,并在地震采集技术设计中加以利用,开展了针对性的观测系统设计。最终勘探成果证明,利用VSP资料辅助地震勘探观测系统设计的方法可行,有效提高了费效比。     

基于Qt的Walkaway VSP逆时偏移软件开发研究

VSP观测系统的检波器位于井筒内,地震资料的信噪比高,波场信息丰富,利用基于双程波的叠前逆时偏移方法可实现VSP资料的高精度成像,也为井筒附近复杂介质和目的层流体性质的研究提供基础资料。在Walkaway VSP资料逆时偏移算法研究的基础上,在Linux操作系统下,以Qt环境为开发平台,设计了一套较为完整的VSP资料逆时偏移处理流程,初步开发了Walkaway VSP资料逆时偏移计算软件。该软件具有CPU和GPU两套核心算法模块,可适应不同的硬件系统,理论模型数据测试结果表明,该软件平台具有操作性强、移植性好和成像精度高的特点。     

Walkaway VSP井旁各向异性速度模型反演方法

针对一个井源距VSP初至反演的井旁速度模型不能用于同一口井多个不同井源距VSP数据的偏移成像这一问题,本文介绍了一种使用Walkaway VSP的初至旅行时反演井旁各向异性模型的层速度和各向异性参数的方法。该方法根据声波测井速度的变化趋势对井旁一维速度模型进行分层,以零井源距VSP初至时间反演的速度作为初始速度模型,用一种接近沉积岩特性的多层各向异性介质模型描述和定义井旁速度模型的各向异性参数,利用不同井源距VSP的多条VSP初至时距曲线反演井旁水平层状各向异性速度模型的层速度和各向异性参数,得到Walkaway VSP偏移成像的井旁各向异性速度模型。把该模型用于Walkaway VSP实际数据的偏移成像处理,取得了较好的效果。     

VSP波场延拓求三维速度场

本文利用"相移法"波场延拓,把VSP上行反射波共检波点道集的炮点向下延拓至检波点所在的水平基准面上。延拓后的道集与地面资料类似,再进行速度分析可得到检波点以下地层的均方根速度,弥补了VSP旅行时反演不能求井下伏地层速度的缺陷。对塔里木轮古38三维VSP井区不同方位的walkway线进行速度分析,最终获得目标区域的三维速度体。     

井控谱约束反褶积方法及其应用

井控谱约束反褶积方法根据地震资料和VSP资料的频带确定有效信号的频带范围,设计谱约束算子,使地表一致性反褶积仅在一定频带内进行,既限制了高、低频噪声,又在提高分辨率的同时,保持了较高的信噪比.在井控谱约束反褶积过程中,采用的井匹配处理定量分析方法突破了常规反褶积处理参数优选定性质控的局限性,将井旁地震道与合成记录或VSP走廊叠加进行互相关分析,生成一系列匹配属性(可预测度、可信度等)的定量信息,定量化与定性化的综合参数优选方法使得参数的选择更加合理.实际资料处理取得了较好的效果.     

三维VSP资料波动方程叠前深度偏移研究

已有的一些三维VSP资料处理方法，存在保幅性较差、对复杂构造不能正确归位、成像分辨率低、噪声强和计算效率低等问题，为此，提出了三维VSP资料波动方程叠前深度偏移成像方法，其实质是把地表数据的三维单程波动方程叠前深度偏移成像方法推广应用到三维VSP数据。对方法进行了阐述，其基本原理是将三维VSP数据按井中检波器的位置抽成共检波点道集，对共检波点道集进行三维叠前深度偏移。实现过程为将VSP波场分解为背景波场和扰动波场，背景波场采用相移法偏移，扰动波场采用频率空间域有限差分法偏移，然后对偏移后的上下波场进行相关处理，获得成像结果。数值模拟证明方法正确可行，实际应用表明方法实用。     

利用微测井及VSP资料确定地面地震采集资料的频率

零偏或非零偏VSP测井资料具有在表层低降速带下激发和接收,以及地震波在地层中单程传播的特点,它极大地减少了表层低降速带的吸收、地震波在传播路径中的衰减以及地表各种噪音干扰对有效信号的能量和频率的影响。与地面地震采集资料相比,具有更强能量和更宽的频率成分。因此,综合利用微测井、VSP资料和地面地震资料,对地震波在不同埋深目的层中传播时的振幅和频率进行准确分析和研究,以确定地震采集中能获得的最高频率,这样能更合理地指导野外地震采集试验及评价试验资料效果。     

能量谱质心频移法Q值估计

由于地震数据中的噪声干扰,子波振幅谱的高频和低频段扰动强烈,造成振幅谱质心频移法估计Q值的稳定性依赖于积分频带的选取。为此,提出了基于能量谱的质心频移Q值估计的新方法,推导了估计Q值的解析表达式。模型测试证实了能量谱质心频移法相对于振幅谱质心频移法,对积分频带的依赖性降低、稳定性增强。经实测VSP资料应用证实了该方法可以稳定有效地估计Q值。     

浅井高分辨率VSP技术

本文详细讨论了浅井高分辨率ＶＳＰ野外工作方法，室内资料处理方法以及资料效果分析。指出浅井高分辨率ＶＳＰ与常规ＶＳＰ相比具有许多特殊性，如选择小药量井炮激发比可控震源激发效果更好；管道波干扰对浅井ＶＳＰ资料的影响极为严重，降低井中液面高度可有效地压制管管波等。     

VSP激发方式选择分析

为满足实际生产对VSP资料的更高要求,除了加快采集设备和处理软件的更新外,激发方式也是一个不容忽视的重要问题。在川渝地区,长期以来都采用“水炮”作为震源来采集VSP资料,并且认为“水炮”激发方便、资料一致性较好,是VSP资料采集的理想震源,但是在川中、川中-川南过渡带上用水炮采集的VSP资料往往出现主频低、频带窄、波组不齐全的问题,在很大程度上影响了VSP技术的应用效果和推广。以BQ205井VSP测井为例,对“井炮”和“水炮”激发采集的VSP资料从子波一致性、能量的稳定性、分辨率的高低等方面进行了对比分析,认为在低降速带较厚的地区,“井炮”激发采集的VSP资料比“水炮”激发的子波一致性要好、能量的稳定性更优、抗低频的能力更强、分辨率更高。这一结论对四川盆地VSP资料采集及其推广应用具有指导意义。     

利用零偏VSP资料提高地面地震资料分辨率的方法及其应用研究

随着VSP采集技术的改进,零偏VSP资料的质量明显提高。如果仅仅利用零偏VSP资料求取速度或标定层位,则其中所包含的丰富的地震信息不能得到充分利用。提出利用零偏VSP资料获得地层品质因子Q,通过叠前反Q滤波和叠后VSP子波反褶积,对地面地震资料进行频率与能量补偿的方法。实际应用效果表明,该方法能提高三维地震资料的纵向分辨率和油气地震勘探的精度。     

煤系地层地震强反射剥离方法研究及低频伴影分析

煤系地层具有低速、低密度的特点,导致地震剖面上出现强反射同相轴,淹没煤层上、下含油气目的层反射信息,低频伴影现象也被掩盖,无法利用此现象直接进行油气检测。文中提出层位及子波约束匹配追踪的煤层强反射剥离方法,可以高效地剥离三维数据体中的煤层强反射,并利用广义S变换时窗可变的特性,在两个调整参数控制下根据频率分布特点灵活调整窗函数,对地震道进行时频分析,比较煤层强反射剥离前、后的时频特性。模型测试和实际资料处理表明,用文中方法剥离强反射后,在储层下方发现明显的伴影异常,应用效果良好。     

利用子波置换法提高地面地震资料的分辨率

利用VSP资料所包含的高频信息,可以提高三维地面地震资料的分辨率。本文提出一种新的子波置换法——将地面地震记录中的子波,置换为零偏VSP的子波,在资料处理中通过子波置换反褶积实现。理论子波与倾斜地层模型实验证明了子波置换反褶积方法的效能。实际地震资料的处理效果表明,该方法可以有效地提高地震反射波的主频和高截频,同时较好地保护信号的低频成分,从而拓宽地面地震信号的频带宽度,提高地面地震资料的分辨率。     

基于连续小波的地层品质因子计算方法

连续小波是一种先进的时频分析方法,可以准确提取地震数据的时间和频率信息。利用连续小波时频分析方法,将地震数据分为多频率尺度数据,计算不同频率尺度数据的振幅随时间变化的指数衰减因子,再用回归分析方法计算指数衰减因子随频率变化的斜率,最后计算出地层品质因子。模型和实际垂直地震剖面、微测井以及地震数据应用表明,连续小波地层品质因子计算方法与谱比法和频移法相比,精度高、抗噪声能力强,适用于多种类型地震数据的地层品质因子计算。