三分量VSP资料在裂缝检测中的应用

介绍了利用纵波震源零井源距三分量VSP资料的下行横波信息对井旁裂缝进行检测的原理和实现方法.首先采用能量最大法对水平分量检波器重新定位,获得P-SV波和SH波剖面;然后采用中值滤波法将下行横波从P-SV波和SH波剖面中分离出来,并拾取下行P-SV和SH波初至,进行下行横波拉平处理,得到下行横波拉平剖面;最后在下行横波拉平剖面上取一段时窗进行快、慢横波分裂,并进行分析,确定裂缝的发育方位和裂缝密度(以快、慢横波时差表示).实际资料处理表明,采用上述方法可以有效地确定地层裂缝的主体方位和密度,结合测井资料可以对储层进行综合分析和描述.     

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。     

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。     

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。     

VSP资料在转换波层位标定中的应用

利用VSP资料可以较好地解决地面多分量转换波的层位标定问题,其基本原理和方法是：首先利用水平分量的下行横波扶得横波初至,利用水平分量的上行转换波获得上行转换波的双程时间剖而,利用垂直分量剖面获得纵波初至;然后由纵波初罕和横波仞至得到转换波的时深关系;再通过转换波的时-深关系和双程时间剖面对过井转换波剖面进行层位标定。应用该方法对广安地区05GA3C04线过GA101井的地面三分量转换波偏移剖面进行了层位标定,并将标定结果用于纵波与转换波的联合解释和岩性剖面解释．得到的结果与工区内的钻井结果吻合。     

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。     

多方位非零偏三分量垂直地震剖面方法在阿姆河右岸裂缝检测中的应用

非零偏三分量垂直地震剖面(VSP)记录中普遍存在着由下行纵波转换而来的下行透射横波,其携带着所经过地层的裂缝信息,可以用来检测储层裂缝。在横波分裂理论和前人研究的基础上,提出了基于多方位非零偏三分量VSP资料研究储层裂缝的方法。该方法分为3个步骤:一是通过2次水平旋转和上、下行波波场分离等预处理,获得研究裂缝所需的高质量下行横波;二是进行横波分裂处理,利用能量比法和互相关法获得独立的快、慢横波记录和裂缝发育方位;三是最终获得八方位裂缝发育方位和快、慢横波时差,根据地质统计学原理评估裂缝发育方向,快、慢横波时差估算裂缝密度。土库曼斯坦阿姆河右岸W1井八方位三分量VSP资料储层裂缝检测结果与成像测井结果总体上一致,验证了该方法的可靠性。     

复杂高陡构造零偏VSP空变倾角时差校正及其处理技术

零偏VSP以水平地层为假设条件,当地层倾斜时,零偏VSP时深关系精度和走廊叠加记录精度出现误差,更严重的是,走廊叠加记录上观测井段之下地层的上行反射波成像位置错误,需进行倾角时差校正处理。针对复杂高陡构造零偏VSP资料处理,提出了空变倾角时差校正的基本概念和方法,利用零偏VSP上、下行波场计算反射界面倾角,建立二维层速度初始模型,通过射线追踪修正速度模型,使倾角空间变化的高陡构造地层的VSP上行反射波场得到充分拉平,不仅提高了零偏VSP走廊叠加记录的精度,而且观测井段之下地层的上行反射也得到有效拉平并能精确成像,从而实现观测井段之下地层深度的精确预测和波组特征预测,时深关系也校正到地震波自地面震源到井下检波器的铅直传播时间,有效解决了复杂高陡构造的零偏VSP时深关系、层位标定和钻前地层预测等问题,实际资料处理效果验证了方法的有效性。     

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Walk-away VSP处理方法及效果分析

三维三分量Walk-away VSP数据处理是一项系统工程,由于其观测系统的特殊性,对数据处理既不能借用常规的零与非零井源距多分量VSP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,针对三维三分量Walk-away VSP数据的特点,在观测系统定义、速度分析、波场分离、纵波和转换波的一维深度域成像等多方面进行了研究,初步形成了一套处理方法。通过对垦71井区VSP数据的处理,利用三分量处理和线性滤波、F-K滤波及基于τ-P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;根据速度分析和一维速度模型,在深度域对上行纵波和转换波进行成像,分别得到两个成像剖面。其中转换波成像显示出更高的分辨率和信噪比,具有很好的应用前景。     

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。     

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。     

利用VSP多波资料预测地层深度及油气属性

油气勘探开发过程中须要对钻前地层信息进行预测,VSP技术是较常用的预测方法。传统的VSP方法仅利用上、下行纵波来预测钻前地层深度,预测精度有限,且未与目的层油气属性相结合。由此提出一种利用VSP多波信息预测地层深度及油气属性的新方法。该方法充分利用VSP丰富的波场信息,首先在垂直地震剖面中同时追踪与目的层相关的多组地震同相轴,然后将追踪所得到的离散函数根据不同交汇点进行分组,再分别求解超定方程组,进而利用统计加权的方法得到最终的预测结果。该方法减少了预测结果的偶然性,大幅提高了地层深度预测的精度。在获得准确地层深度数据后,再利用纵、横波的波形信息差异来识别和预测油气属性特征。通过中国西部地区2个VSP项目实例验证了该方法的应用效果。     

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。     

非零井源距VSP资料的处理方法及效果分析

本文介绍苏北地区富44井非零井源距VSP资料的处理方法。主要处理过程包括:水平分量x,y的合成（H）;垂直分量Z及水平分量H的纵、横波分离（Z_p,Z_s,H_p,H_s）;纵波Z_p、H_p中的上、下行波分离;建立速度模型,并由上行的Z_pu与H_pu合成上行波 MOD,由下行的Z_pd与H_pd合成下行波TRY;利用下行波TRY提取反褶积算子对上行波MOD及其本身作反褶积;上行波VSP校正,上行波VSP-CDP变换（归位）及叠加,最终获得一小段二维井旁地震剖面。通过对VSP处理成果及各种资料进行综合对比分析,表明该处理方法对复杂地区的VSP资料的处理是正确而有效的。     

利用Walkaway VSP技术预测川西北深层碳酸盐岩储层

四川盆地川西北龙门山冲断带下二叠统海相碳酸盐岩勘探潜力巨大,SYS地区主要目的层栖霞组发育一套孔隙型白云岩储层,该套储层埋藏深、厚度小、非均质性强,导致钻前预测误差大,储层预测难度大。为此,结合钻井、测井、井中地震和三维地震资料,提出了井地联合提高钻前预测精度的思路。通过初至拾取、三分量旋转和共炮集的中值滤波、保幅SVD滤波得到高信噪比的反射波记录,由VSP直接测得的下行波提取子波进行已知子波反褶积压制多次波,进一步提高分辨率;然后基于零井源距VSP资料约束进行Walkaway VSP速度建模;最后采用基于射线追踪共接收点归位和相干叠加成像方法得到Walkaway VSP成像。通过约束反演和属性分析开展储层横向预测,取得了良好的效果。     

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。     

基于多方位非零偏三分量VSP的储层裂缝检测

非零偏三分量VSP记录中普遍存在着由下行纵波转换而来的下行横波,它们携带着所经过地层的裂缝信息,可以用来检测储层裂缝.针对多个裂缝系统同时存在的情况,在横波分裂理论和前人研究的基础上提出了基于多方位非零偏三分量VSP资料研究储层裂缝的方法.该方法分为3个步骤:一是通过水平旋转、垂直旋转和上、下行波波场分离等预处理,获得研究裂缝所需的高质量下行横波;二是进行横波分裂处理,获得独立的快、慢横波记录和初步的裂缝发育方位;三是对快、慢横波记录进行可靠性分析,剔除不合理数据,最终获得裂缝发育方位和快、慢横波时差,评估裂缝密度.辽河油田HW潜山构造带HG-2井多方位三分量VSP资料储层裂缝检测结果与成像测井结果总体上一致,且与井旁构造有着合理的对应关系,验证了该方法的可靠性.     

利用零偏VSP资料求取横波速度 ——以七北101井VSP测井为例

:通过分析零偏VSP记录中的一组强波的时距曲线和极化方向，证明这组强波是纵波震源所激发的纵波在地表附近强阻抗差界面上产生的下行直达转换横波。由于这种波具有纯横波的运动学特点，因此可以拾取其初至时间，计算横波的层速度，进一步求取纵横波速度比及泊松比。分析了这些物性参数在判别岩性和气层的应用效果。     

复杂高陡构造零井源距VSP资料常速度梯度射线追踪法VSP-CDP成像

以塔里木库车地区零井源距VSP地震资料为例,指出复杂高陡构造零井源距VSP已不属于一维地震范畴,即使上行反射得到准确的倾角时差校正,也无法充分体现复杂高陡构造零井源距VSP资料的全貌。首次采用复杂介质常速度梯度射线追踪技术对高陡构造零井源距VSP上行P波和上行SV波同时进行二维地震成像,展示了复杂高陡构造零井源距VSP模型数据及实际数据的处理效果,对类似地区零井源距VSP地震资料处理具有一定的实际参考价值。