VSP测井技术在页岩气储层预测中的应用

垂直地震剖面法勘探技术(以下简称VSP测井)是一项成熟的井中物探技术,该技术利用地面放炮、井中置放检波器接收地震波,有效避免了近地表低速层的影响,得到的地震信息更接近目的层,具有独特的勘探优势。我国页岩气勘探潜力巨大,页岩气储层具有高电阻率、高伽马、高声波时差、低密度的测井响应特征,具有较为明显的岩石物理弹性参数规律,非常适用于VSP测井技术进行页岩气勘探。利用常规VSP测井技术在贵州地区某井进行页岩气勘探,零井源距VSP测井获得地层的纵波、横波速度,计算得到岩石地球物理参数,并通过交会分析识别储层物性规律以用于储层预测;利用非零井源距VSP测井,进行VSP-CDP剖面叠加,获得了高分辨率的井旁地层结构,为储层精细地震响应特征分析奠定基础,对水平井轨迹设计具有参考作用。     

裂缝储层的地震预测技术与应用实例

裂缝性储层是油气勘探的重要储层类型之一,也是页岩气勘探的重点目标。本文针对中国深部陆相河流相碎屑岩裂缝储层,开展了系统的研究,包括VSP和三维地面地震采集设计、VSP处理与储层参数求取、VSP驱动的全方位地面地震数据处理、储层构造和储层沉积解释以及纵波地震属性、VSP信息和测井信息的综合解释,并最终获得了裂缝性储层的预测结果。通过研究认为,裂缝储层预测要以储层的构造、沉积解释为基础,对于陆相碎屑岩裂缝储层,需要储层沉积相解释才能正确预测裂缝性储层发育带。在此基础上,仍需进行油气成藏模式的研究,才能更有效地预测裂缝油气藏目标。     

井地联合地震勘探技术研究

垂直地震剖面(VSP)在求取地层参数(大地吸收衰减系数、速度、VTI和HTI介质参数)、时深转换与标定以及储层波场描述方面具有优势;地面地震则具有观测系统灵活均匀、成像孔径大、宏观地质解释能力强的优势。因此,井地联合地震勘探技术被视为未来地震勘探和油藏地球物理的重要发展方向之一。通过本次东部火成岩裂缝储层的VSP(零偏VSP,Walkaway VSP和160级三维VSP观测)与全方位地面地震观测的井地联合地震研究表明,基于VSP驱动的地面地震数据提高分辨率处理是有益的,但参数求取方法和近地表空间影响的消除需深入研究;基于VSP驱动的三维速度场的建立也存在一些问题需要研究;基于WVSP和三维VSP求取的VTI和HTI参数有效,并且对于驱动全方位地面地震数据的VTI处理、裂缝预测和叠前反演是有益的。最终通过基于VSP驱动的地面地震数据处理和消除近地表影响的相对保持储层振幅、频率、相位和波形的处理,以及处理过程中的质量监控,获得了火成岩裂缝储层的地质信息和火成岩相带精细解释结果。     

利用垂直地震剖面测量来填补井下数据和地震数据之间的尺度空白

本文研究的低孔隙度裂缝型碳酸盐岩储层具有复杂的裂缝网络，是由多期大地构造活动产生的。由于成像测井特征很复杂而地面地震数据的质量又很不稳定，所以成像测井和地震解释的综合存在问题。早先的经验显示，VSP可以提供断层或裂缝作用的信息，而依靠其他来源的数据则很难确定这种作用。因此，可以使用专家的VSP处理技术在三维空间中确认和标绘反射面。为了解释特征和确定它们的形态，重新处理了在两口井中获取的数据。对于解释得出的VSP反射面通过成像测井分析和地面地震数据的解释进行了验证，并与其加以综合。由此提拱的约束性构造模型可以进行控制井以外范围的地震数据解释，而在地面地震资料对构造形态了解很差的地区也可以成为地震解释的起始点。研究显示，包括垂直入射在内的VSP数据能帮助我们了解油气储层并将井下信息外推到控制井以外位置。 垂直地震剖面（VSP）测量的实施和处理一般都针对很多目标，其中包括简单目标（应用测井和地面地震时-深对比的速度或效验炮的观测、声波测井标定以及合成地震记录）以及二维和三维成像、盐丘成像和AVO属性分析。这还不是VSP数据集的全部用途，读者要详细了解这方面的情况可以参阅Toksoz＆Stewart（1984）、Hinds et al．（1996）和Hardage（2000）有关这一课题的论文。尽管对VSP勘探来说三分量记录有统一的标准，但水平分量通常是不用的。这个研究实例表明，采用先进的处理技术和使用所有三种分量，就可以从二维VSP数据集中获得新的构造信息并在三维空间中确定断层／裂隙的位置。 这项研究是一个较大的解释和综合研究计划的一部分，研究对象是一套低孔隙度的裂隙型碳酸盐岩储层。这套储层含有由多期构造活动产生的复杂裂隙网络。油田的优化开发要求了解这些复杂裂缝的形态和多个数量级的渗透性。一般说来，描述裂缝网络需要综合以下两方面的工作，其一是根据成像测井解释得出井下的裂缝图像，其二是解释分辨率虽低但分布广泛的地表地震资料。在本项研究的地区，测井资料和地表地震解释的综合存在问题，其原因是： （1）成像测井的特征很复杂——成像测井显示的大量断层和裂缝具有变化很大的倾角和倾向，而且不清楚井下所见的小尺度裂缝作用与地震尺度构造的关系。 （2）地震数据的质量存在不同程度的缺陷，使地震尺度断层的解释很困难。 这导致了几乎没有断层或裂缝带能用地表地震资料的证据来解释。从这一初步讨论可以看出，成像测井资料所提供的是毫米级的裂缝信息，而地震解释所提供的则是米级和十米级的构造信息。为了填补井下成像测井资料和地表地震资料之间的这种尺度空白，采用了先进的VSP处理技术来获取裂缝的图像。虽然可以认为地表地震数据和VSP数据具有相似的频率组成，但VSP信号（通常）单程通过地层时衰减较小，因而VSP数据普遍有较宽的频带。因此VSP数据的重新处理能使介于成像测井和地震解释之间的中间尺度的构造得到解释。另外，三分量数据的完全处理可以计算反射构造的走向和倾角信息，由此能使反射层置于三维空间中。这样就能在综合研究之后对储层、储层建模以及模拟有更可靠的了解，但这些内容已超出了本项研究的范围。 有一项早期研究（Emsley等，2002）显示，经充分处理后，VSP数据的专家再处理结果可以成为储层描述的强有力工具。这种再处理要采用先进的VSP数据处理技术，其中必要的内容是三分量图像点转换（IPT）、极化分析和倾角确定。二维VSP数据集的再处理显示，构造特征可以在三维空间中成像和定位。     

VSP技术在河南油田油气勘探中的应用

垂直地震剖面法(VSP)勘探技术,是地震剖面与地质层位之间的桥梁,能为利用地面地震反射信息进行构造精细解释、储层横向预测和油藏描述提供可靠的资料依据。阐述了VSP技术的基本原理、采集方法和在油气勘探中的作用。介绍了VSP技术在河南油田油气勘探中提供时深参数、层位标定和研究井旁构造方面的应用情况。分析了存在的问题,并提出下步工作的建议。     

塔里木盆地库车坳陷资料处理方法初探

在塔里木盆地库车坳陷南部部署的库1井得到了较好的油气显示。初步探讨了地面地震资料、VSP资料、测井资料的处理方法。利用合理的处理流程可以得到波组特征清晰，信噪比高的偏移叠加剖面，能够满足该区的勘探要求。合理的VSP施工方法，可以获得高品质的VSP原始三分量资料，原始VSP资料波场信息丰富，反射波清晰，VSP处理结果可以对地面地震资料进行精确标定。根据VSP资料提取地球物理参数，结合测井解释、岩屑录井和地质录井显示的结果进行综合分析。应用4种技术对测井资料进行处理，取得了较好的结果，可以对储层的含油气性进行综合评价。     

GeovecteurPlus 7100 VSP处理系统在河南油田的应用与效果分析

垂直地震剖面法(VSP)勘探技术,是地面地震剖面与井中地质层位之间联系的桥梁,能为地面地震资料解释提供高精度的速度资料、进行构造精细解释、储层横向预测与描述提供可靠的依据。介绍了GeovecteurPlus 7100 VSP处理系统的特点、处理流程及其主要模块特点。该处理系统在河南油田油气勘探中的应用结果表明,其能精细标定地质层位,可靠识别断层和断点,准确确定的油藏边界和分布范围。     

碳酸盐岩溶洞型储层VSP数值模拟及其波场特征

碳酸盐岩储层中,溶洞型储层含油气性与储集性能极为优越,但其非均质性严重,用常规地面地震分辨率无法满足精细勘探的要求。VSP技术作为一项高精度地球物理技术,可以更精细地刻画井周复杂构造、储层和流体的空间展布。用交错网格高阶差分数值模拟技术对碳酸盐岩溶洞型介质模型进行VSP数值模拟,有助于分析给定地质模型的构造及岩性的地震响应,更合理地设计野外观测系统、分析波场和确定最佳处理解释参数、流程。     

井中地震技术的昨天、今天和明天——井中地震技术发展及应用展望

井中地震的接收或激发设备位于井中,接近目的层或目标地质体,避免了近地表和环境干扰,得到的地震波信息能更直接反映地层、油藏或目标体的地质属性,其精度和探测范围介于地面地震和测井方法之间,成为两种技术的空间(纵向、横向)拓展和有效补充;井中地震深度、时间、速度、时变子波、频谱及相对能量关系等信息相对精确,具有识别精度高、数据保真度高的特点。随着油气勘探开发目标日趋复杂和多种井中地震技术快速发展且日益成熟,井中地震将在复杂构造、复杂储层、复杂油气藏的勘探开发中发挥关键作用,特别是Walkaway/Walkaround/三维VSP、微地震等技术,在复杂构造地震成像、提高分辨率地震处理、储层连通性识别、剩余油预测、油气藏建模等方面,将会发挥独特和不可取代的重要作用。     

3D VSP技术在辽河东部凹陷二次开发中的应用

在油田进入储层描述和开发、二次开发阶段,地面地震已不能满足储层精细描述、储层参数求取及高分辨率地震勘探的要求。为此,结合3D VSP的技术特点,确定了综合解释工作流程。首先利用准确的零井源距VSP时—深关系标定各种资料(测井、钻井、三维地面地震、3D VSP等)、确定储层参数,利用零井源距VSP资料筛选对储层敏感的属性。其次,利用3D VSP资料进行储层精细解释,识别研究区低幅度构造及小断层;通过波阻抗反演和属性分析等技术预测砂体展布及剩余油气分布。最后,结合前期分析结果综合评价储层,指出有利油气分布区,为开发评价部署提供依据。结果表明,研究区在经过一次开发后剩余油整体呈零散分布的状态,在构造高部位含油气性较差,剩余油主要分布在北东部斜坡的高部位。     

VSP测井资料中横波的应用

VSP测井具有特殊的观测方式，因而可获得井周围地下丰富的地质构造信息和地层岩性信息。然而，常规VSP测井处理主要目的是同测过井的相应的地面地震剖面进行对比，这意味着VSP测井记录中大量的有用信息基本上被忽略了。本文通过利用横波提高VSP分辨率，确定地层岩性系数、孔隙度、裂缝分布等，希望引起人们对横波的研究与应用重视。     

VSP技术在河南油田油气勘探中的应用

垂直地震剖面法（VSP）勘探技术，是地震剖面与地质层位之间的桥梁，能为利用地面地震反射信息进行构造精细解释、储层横向预测和油藏描述提供可靠的资料依据。阐述了VSP技术的基本原理、采集方法和在油敢勘探中的作用。介绍了VSP技术在河南油田油气勘探中提供时深参数、层位标定和研究井旁构造方面的应用情况。分析了存在的问题，并提出了下步工作的建议。     

含油气水地层的物性参数响应特征

VSP勘探是地面激发 ,井中接收 ,优点是避免了地面各种干扰的影响 ,尤其是利用多级检波器同时接收的方式获取的VSP资料 ,可以提取较高精度的地层速度参数 ,进而计算得到可信度较高的岩石物性参数 ,如纵横波速度比、泊松比等。分析这些参数的变化特征以及对储层含油、气、水时的响应特征 ,结合测井和录井等资料进行综合研究 ,可以对储层的含油气性进行综合评价 ,为进一步的地震综合解释和油气测试工作提供帮助     

斜井三维VSP多波资料处理解释方法

三维三分量（3D3C）VSP是集井中地震、多波勘探为一体的地震勘探方法,因3D3C VSP资料既含有精确的深度信息又含有丰富的地层岩性信息,较地面地震有不可比拟的优势。但是由于3D3C VSP特殊的观测方式,需要有特定的处理和解释方法。针对实测的斜井三维VSP多波资料,分析斜井三维VSP多波资料的特点,研究了一系列处理和解释方法,其中包括：选排、速度分析、动校正、层位标定、层位对比及叠前反演等,实现了斜井三维VSP多波资料的处理及解释。     

四川盆地VSP测井技术进展

VSP技术在复杂构造和岩性油气田勘探开发领域发挥着越来越重要的作用,可为地面地震资料处理解释提供精确的时深转换及速度模型,改进地面资料成像处理的精度,实现井周地层高分辨率成像。为充分利用这些优越性,四川盆地开展了VSP测井可控震源激发、井中uDAS接收、井地联合采集与处理解释试验。结果显示:①相对于炸药震源而言,可控震源受地面激发条件影响相对小,炮间能量相对更加均衡,相对于零偏移距测井速度资料,其时深关系的求取也更加精确,且施工方面可控震源更加安全环保,可大大提高施工作业效率,降低勘探成本;②井中uDAS光纤传感器具有耐高温、高压、测量精度高、稳定性好、可测量深度大特点,能实现一次激发全井段接收,因此作业效率高,成本低,且时间采样和空间采样间隔更小,有利于识别几米甚至更薄的地层或储层,此外还可在超斜井、小口径等特殊油气井中使用;③井地联采则通过地面激发,地面与井中同时接收,利用井中VSP资料提取各种地球物理参数,驱动地面地震资料处理,井地联合处理剖面的频率通常可比常规处理剖面提高8～10 Hz,成像质量改善明显,绕射归位合理,断点清楚、干脆,可进一步提高地面地震资料对储层的描述能力。     

用单分量检波器作VSP观测

前言为了加快苏北地区的油气勘探步伐,推广使用国外的先进技术。1984年,江苏油田决定,在苏北地区开展垂直地震剖面(简称VSP)法的试验与研究,以便提高复杂地区地震资料的质量与精度。由于当时尚未引进带推靠器的三分量检波器,用地震测井检波器和密度测井仪的推靠器试制成功了VSP单分量检波器,分别在真2井和王1井作了VSP法试验观测,效果较好。     

基于VSP的地震地质导向方法与应用试验

随着油气勘探开发的不断深化,越来越多的复杂储层类型成为主要勘探目标,然而随着勘探难度的增加,储层钻遇率大幅下降,严重制约了油气勘探开发的进步。为了更准确地预测钻头前方地质目标的位置和物性信息,概要介绍了基于VSP的地震地质导向方法,并对单一速度控制的地震地质导向方法进行了改进,提出了多参数井控约束的地震地质导向方法,利用模型数据正演和成像试验证明了方法的可靠性。该方法有助于得到更准确的地震重新偏移数据,对目标体的刻画更加精细。同时为了更好地提升作业效率,探索开发了安装于钻头上的地震信号采集仪器并进行了测试研究,测试结果表明,新仪器性能稳定、记录数据品质较高,预期可以应用于一些井况复杂且时效性高的研究项目,可对现有方法起到良好的补充作用。最后结合在不同探区的大量生产试验,对不同VSP激发源和不同记录仪器的地震地质导向方法进行了分类和优选研究,总结了地震地质导向系列方法在提升储层钻遇率、降低作业风险等方面的实际应用效果。     

随钻VSP测量中地震波场的数值模拟

随钻VSP技术是油气勘探新区获得突破,老区深入挖潜的关键技术。在不干扰正常钻井的前提下,井下VSP测量工具可接收地面震源激发的地震波信息。为了研究随钻VSP测量中的地震波场,介绍了随钻VSP测量系统组成及各部分功能,分析了其技术特点。利用格子法对一个理论地质体模型进行数值模拟,分别获得地表地震数据和VSP数据。对地表地震数据采用时间偏移算法进行处理,获得时间域地表地震剖面;对VSP数据进行处理获得校验炮时间,根据校验炮时间数据可在地震剖面上有效确定钻头位置。研究结果可为下一步研究相关算法提供重要依据。     

渤南洼陷井-震速度误差分析和速度模型的建立及应用

高精度速度场的建立对渤南洼陷隐蔽油气藏勘探十分重要。综合大量测井、测试和地震资料,分析和讨论了测井、VSP和地面地震速度间的差异;利用VSP测井优化技术,对叠前偏移速度做了标定和校正,在此基础上对离散速度数据进行空间插值,获得了全区地震层速度、均方根速度三维数据体。不同类型速度资料的对比分析表明,研究区浅层的井孔速度大于井旁地震层速度,中、深层则呈现正好相反的特点;浅层速度弥散、深层介质的各向异性是导致井、震速度误差的主要原因。利用VSP速度对地震层速度的局部误差进行闭合差校正,经空间插值后建立的全区速度模型可从任意方向切片观察速度空间展布。三维速度资料为研究渤南洼陷整体的地层密度、压力系数等岩石和流体参数的空间展布和结构特征提供了可能。     

渤南油田沙三段砂岩储层的地震横向预测方法及效果

在渤南油田,油气主要储层为沙三段浊积砂岩,储层埋藏深(大于3000m),空间岩性和物性变化大,属岩性断块油藏。以往的常规地震资料难以用于储层研究。为此,在该区采用了高分辨率地震勘探和VSP测井。通过对该区精细平均速度、合成地震记录及VSP测井等资料的综合分析,首先在联井高分辨率地震剖面上确定油气储层的地震反射响应,进而进行储层横向预测。然后,作出储层的构造图和厚度图,结合油气动、静态资料,对储层进行评价,提供有利钻探井位。利用上述方法,在该区已解释了17个砂体,展开面积38km~2;提供勘探开发井位25口,已完钻8口,层位预测深度与钻探结果吻合,其中有7口井获工业油流,取得了很好的勘探效果。