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。     

VSP资料矢量波场分离方法

为了提高VSP矢量波场分离时参数反演的效率、增强方法对实际资料的适用性,在零井源距层状速度模型基础上,通过射线追踪正演计算不同波场的射线参数,约束不同深度下行、上行波场的入射角和视慢度参数,使反演快速收敛,反演过程更加稳定,有效提高了反演的效率,同时也避免了反演参数局部极值引起的频率混叠现象。     

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。     

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。     

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。     

三维三分量VSP多种波场分离方法对比

 本文就VSP波场分离的有效手段问题进行了讨论,其中对比了f k滤波、逐波分离迭代优化和局部参数反演等三种波场分离方法。传统的f k滤波要求空间采样间隔足够密,而逐波迭代优化法弥补了传统的f k滤波的不足,解决了实际资料存在的空间采样不规则、子波变化等问题,该方法是一个时间域迭代的整体非线性优化方法,但其缺点是需要手工拾取各同相轴的时间。局部参数反演方法是将波场视为矢量,结合三个分量进行反演的矢量波场分离方法。本文通过对速度和偏振角度施加约束条件达到方法优化的目的,实现了上、下行纵横波快速有效反演,得到了与真实波场较好近似的波场信息。通过对A地区的实际资料进行波场分离及VSP CDP叠加处理,表明局部参数反演的矢量波场分离是一种实用、可靠的波场分离方法。     

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。     

有关VSP技术方面的综合报道

本次研讨会有关VSP技术方面的论文共17篇,包括物探局3篇,胜利3篇,大庆2篇,石油大学2篇,长庆、新疆、江苏、江汉、海洋研究中心、西安石油学院、西安地院各1篇,其中得奖论文7篇。会议所宣读的论文,主要反映了以下几方面的技术进展。 1.非零井源距VSP三分量波场分离方法研究 (1)用多次偏振投影的方法分离波场通过对VSP中不同类型波波场的细致分析,在处理中与传统的F-K滤波等方法相     

VSP三分量检波器定向

本文通过VSP三分量检波器定向方法对原始资料进行坐标旋转定向。首先,分析井下检波器接收的三分量资料之间的方向关系;其次,根据旋转前和旋转后三分量资料的坐标关系研究三分量坐标旋转定向原理,得到旋转基本公式;最后,给出VSP检波器水平分量方位角在零井源距和非零井源距情况下的计算方法,并利用该方法对某油田实际斜井VSP三分量资料完成了旋转定向。旋转定向结果验证了该方法的有效性和实用性。     

VSP三分量资料处理

在 VSP 观测中采用三分量检波器接收,每个分量所记录的信息都是空间波场振动在该分量上作矢量投影的合振动,因此,VSP 资料处理的关键,就是进行波场分离。为了获得好的波场分离效果,必须确定两水平分量的定向和求取偏振角。两水平分量的定向可以借助于直达 P 波的偏振方向在水平面内的投影加以确定。偏振角可通过矢端曲线和瞬时相位法求取。两水平分量定向后,上、下行 SH 波的水平分量被分离到 H_T(t)分量中,上、下行 P 波和转换 SV波的水平分量被分离到 H_S(t)中。将 Z(t)分量和 H_S(t)分量按在垂直平面内估算的下行 P 波偏振角进行坐标转换,即可实现下行波场的初步分离。然后,再联合使用波场分离和反转投影方法对上行波场进行分离。但是,反转投影只能实现上行 P 波和 SV 波的主能量分离,不能完成全波场的分离。文中展示了在PDP-11/24计算机上使用人机交互三分量处理软件的处理效果。     

北部湾垂直地震剖面勘探效果分析

北部湾 W10-3构造的垂直地震剖面(VSP)测量是在钻井平台上进行的,采用水枪作震源,地震数字测井仪记录,采样率1毫秒,采样间隔20-50米,偏移距50-60米。在资料处理时,除了使用了地面地震的常用手段以外,还做了分离上行波、下行波、侧面波等处理,并有相应的显示剖面。结果表明,VSP 资料提高了信噪比以及对薄层的分辨率,突出了深层弱反射波,提供了更高精度的速度资料。     

转换波叠前偏移技术新进展

转换波（C波）资料的叠前偏移是C波资料处理的重要环节，它能够解决纵波（P波）与C波最终剖面的波组对比、C波波场正确归位及提高C波成像质量等。介绍了C波叠前偏移的新技术。内容涉及到横波（S波）偏移速度分析、各向异性偏移、剩余偏移以及矢量（张量）偏移等领域，展示了C波叠前偏移技术目前发展的趋势。     

MT法电磁相位移偏移研究

在地震勘探中，偏移是地震资料的主要处理方法之一。MT法中的平面电磁波与地震弹性波有本质的区别，但也有很多相似性。导电介质中的平面电磁波在介质的分界面上也发生反射与透射。利用平面电磁波的上行波场U和下行波场D在反射面上的相位关系特征，可把地震偏移技术中U／D成像理论引入到MT法数据处理中。相位移法原理简单、速度快，是一种理想的一维偏移方法，但在二维模型数据的偏移处理中还需要作适当的改进。PSPI（相位移加内插）法可以得到二维U／D成像的较好结果。     

利用S波源VSP四分量检测裂缝

本文利用S波源VSP四分量资料进行裂缝检测。首先利用非零偏P波对S波源进行定位，再利用Alford旋转分离出快、慢横波，并求出快、慢波时差；最后用快、慢波时差计算各向异性因子以及裂缝密度。处理结果与钻井资料对比证明，S波源VSP四分量资料是研究岩体应力和裂缝结构的有力工具．也是进行裂缝方位探测和裂缝性储层描述的有效方法。     

VSP不同观测方式的波场特征与波场分离方法

本文研究了在不同观测方式下VSP的波场特征、波场分离方法及其参数选择方法。WVSP上、下行波时距曲线的顶点都在t轴上,在检波点所在深度附近,上、下行波方程相近似,曲线趋于重合。up-away VSP的直达波在有效记录段可能出现顶点,且曲率较大。up-to VSP的上行波时深曲线在有效记录段,曲率较大。不同的地层,曲率变化也不同。针对上述各观测方式的不同特点,文中提出了不同的处理方法。校正变换波场分离法针对up-away VSP和up-to VSP的波场特点,首先将非线性波场校正变换为线性波场,从而在变换后的波场上实现波场分离。实际资料处理结果表明,该方法速度快,工作量小,效果明显。文中还就中值滤波的跨度值选择与所压制波组的关系作了分析,在高信噪比情况下,导出了跨度值定量选择的关系式;对于零井源距VSP资料,则给出了更细致的关系表达式。     

Radon变换在VSP波场分离中的应用

从数学上讲,Radon 变换表示一种映射关系。VSP 观测中的上、下行波通过这种关系可以分别映射到τ-p 平面的正、负半平面上,从而使上、下行波得到分离。利用 Radon 变换,并考虑波的振动特性,还能将上、下行的纵、横波进行分离。为了提高 Radon 变换的分离效果,除对波场的边界处采取平滑处理之外,在沿某一斜率叠加时,应尽量选取与此斜率相近的波参与叠加,对于偏离此斜率较大的波给予适当的压制。     

二道递归滤波VSP波场分离方法

上行波和下行波的分离是垂直地震剖面(VSP)资料处理的重要环节之一。本文提出一种用二道递归滤波分离 VSP 波场的新方法。这种方法在假定地层为水平层状介质的前提下,从一维波动方程出发,导出了相邻两道 VSP 记录的上行波和下行波计算公式。由于该方法参与运算的记录只有两道,因此,可以在资料道数少而其他方法又无能为力的情况下把波场分开。方法允许不均匀的检波点距,且不存在空间假频现象和混波效应。理论模型试算和实际资料处理的结果表明,该方法是切实可行的。     

VSP与地面地震资料的联合偏移处理

本文利用双程全波波动方程,采用有限差分算法,沿逆时方向对源点波场和记录波场进行延拓,并借助于 Claerbout 成像条件,实现了 VSP 与地面地震资料(SRP)的联合偏移处理。方法的关键在于利用了自由面产生的下行多次反射波信息,以扩大 VSP 成像的范围。采用这种宽孔径成像方法的结果表明,即使对单个共炮点道集也能收到相当好的成像效果。方法的另一个特点在于波场外推是对整个记录进行的,因此,处理中不需要特地识别初至,也不需要分离上行波和下行波。对合成数据的应用表明,该算法具有良好的效果和潜力。     

变检波点距VSP资料的抽道分组波场分离方法

在非零井源距ＶＳＰ资料处理过程中，经常发现ＶＳＰ ＣＤＰ剖面上出现资料空缺现象，经理论模型和实际资料分析，确认是由于检波点距加密而造成上、下行波视速度相近，常规波场分离手段对上行波的压制作用所致。据此提出一种新的抽道分组波场分离方法。该方法用于变检波点距ＶＳＰ资料处理，可有效地提高小点距井段上行波的信噪比。