地面地震数据到VSP数据的转换

本文介绍一种新方法：通过一个数值过程将地面地震数据转换成拟垂直地震剖面。仅仅用一个宏模型生成的拟ＶＳＰ包含有初始地面地震数据的全部信息。这种议程不同于要求输入地下模型的所有详细参数的ＶＳＰ正演模拟。文中已给出了正演ＶＳＰ模拟和拟ＶＳＰ的比较结果。所用算法对宏地下模型的误差很敏感，这种灵敏性能作为检验地下宏模型正确性的一个新的约束条件。在不同的相交剖面（炮记录，ＶＳＰ和切片）的多个同相轴的解释中，三     

偏移震源VSP测量及渡射映象的重建

零偏移距VSP测量仅能提供以井为中心的菲涅尔带内的地下信息.偏移震源位置使反射点向偏离井的方向移动,从而提供横向的复盖信息。这种数据的常规处理导致地下映象的畸变。利用简单的射线追踪方法,可将地下映象重建到人们所熟悉的地面地震剖面的坐标系统下。这种简单的数据成像技术是以假设地层是水平的为基础,并需要一个垂直速度剖面。偏离井口放置震源的技术首先用于单偏移距震源的VSP测量。然而,来自于任何一种测量几何图形(例如井口震源的斜井VSP,多偏移距VSP等)的测量数据均可以被映象到与之相适合的地面地震剖面昕定义的坐标系统中。为了使这种测量得到最好的结果,必须确定目的区域,并用简单的模型技术优化震源的位置。任何一种VSP的测量数据都是可实现的实验结果,其本身遵循波动方程。这意味着可以利用波动方程偏移将这些数据偏移到它的真正位置。尽管实际工作中存在着许多困难,从理论上讲,波动方程偏移较之射线追踪技术更为可靠。     

利用VSP数据研究井旁断层特征

由于VSP采用地面激发、井中接收的特别观测方式,接收系统避开了地面干扰和近地表吸收、衰减的影响,并且更加靠近地质目标观测,可以得到频率、振幅保持良好的高信噪比资料,可为井旁高陡构造、小断层、薄砂体的研究提供数据基础。从VSP模型正演出发,首先基于正、反演数据讨论剖面中的断层识别方法,给出了利用零井源距VSP、非零井源距VSP、Walkaway VSP、Walkaround VSP和3D VSP数据中的断层参数计算方法,进而确定断层的过井深度、倾角、走向和断距等参数。实例分析结果表明,在复杂地质条件下利用文中方法可以识别通过地面地震构造解释、录井解释难以识别的断层,为断层刻画提供了一种重要的手段。     

垂直地震剖面与地面地震联合成像方法

垂直地震剖面(VSP)观测是在井中布置检波器,观测系统有别于地面地震,观测的波场特征也有别于地面地震。利用分步Fourier法外推波场,并在每一个外推深度叠加该深度的观测波场,实现了VSP与地面地震观测数据的联合成像。不同观测系统所获得的波场在成像过程中可以优势互补,提高成像质量。模型试算表明,VSP与地面地震数据的联合,对地层能够更为准确地成像。     

弹性模拟在VSP资料处理和解释中的应用:一个实例

挪威海的资料已用来研究应用弹性VSP模型检测野外记录VSP资料中的横波和相继转换波效应。在VSP模型中使用从测井资料得到的横波速度和密度,以及从地面地震和测井方法求得的纵波速度。以时间域非垂直入射的阿米乍德和孟德尔(Aminzaden和Mendel)弹性VSP模拟技术作为计算方法,首先计算两种地面地震记录,即特定入射角平面波的垂直分量及水平分量。用向下延拓方法在不同深度点产生地震记录。这些地震记录的汇集便构成非垂直入射的VSP。VSP资料的垂直和水平两个分量能用这种方法获得。在本文中,非垂直入射VSP是按12.5°入射的平面波产生的。薄层和厚层的成层系统模拟结果都与野外资料作了对比。并且观测到了薄层的转换波效应。野外记录中的若干同相轴可用这种弹性VSP模拟来说明。模拟资料和野外资料对比,能识别一个可能的管波或平面以外来的波。消除该同相轴后显著改进了最终的VSP剖面。本研究也显示了VSP资料怎样来帮助地面三维资料的解释。     

关于高分辨率VSP成像的思考

垂直地震剖面(VSP)资料可作为地面地震资料的补充。因为要全面研究油藏特征,高分辨率资料是必要的。VSP提供的分辨率一般较高。这是因为其固有的小菲涅耳带以及带宽通常大于地面地震资料的带宽。由此,用高保真的图像可进行有效的油藏监测。同样,用VSP资料能有效地提高盐丘下或火山下等特殊情况时的成像效果,因为地震能量只穿过已褶曲的上覆层一次。 在试用通过VSP技术产生尽可能好的地下图像时,区分真实地下地质情况与人为假象将存在不确定性。已有大量VSP资料与地面地震资料或测井资料相对比的例子。这些研究总是对比这些方法产生的不同的地质解释结果,而不是将解释结果与严格的已知地质剖面对比。以前的模拟研究一直局限于相当简单的地下地质情况。     

电磁地球物理层析成像数据的合成

引言地下层析成像是一种可以用于加强石油回采监测的有用技术,地下层析成像技术发展的关键是产生真实模拟数据。本文提出了一种电磁正演模拟方法,并说明这种油层模拟方法的价值。因此,我们可使用这种方法来计算连井电磁数据,再用新的层析成像建造技术反演这些数据。本文仅讨论正演模型。正演模拟及层析成像试验模拟所需要的空间分辨率要比地面测量高,即要求高频和短波,而高空间分辨率又需要大容量的存储器将探测区域完全网格化,网格密度要达到每波长10个节点。因此,需要寻求一种能将网格数量压缩到一个合理大小的模拟方法。     

拟垂直地震剖面法

在当代石油勘探中,声测井、垂直地震剖面(VSP)以及地震勘探的联合应用与综合解释正变得日益重要。为实现综合解释,曾经在上述三种方法之间发展了若干种变换技术。然而目前还欠缺一种变换—从地面地震资料换算成VSP,即所谓的拟VSP法。本文提出了一种实现该方法的方案,它是基于在频率—波数域以递推方式将上、下行波向下延拓,并且使它们在穿越界面时互相耦合,从而求得拟VSP。用理论模型对本法进行了检验。予期用此法能够参照地震测井或声测井的层速度,把地面地震记录转化为拟垂直地震剖面。拟垂直地震剖面可能有助于资料解释,从而老井资料的潜力也将得到发挥。     

基于零偏移距VSP的时变子波反褶积方法

提高地面地震数据分辨率的一种有效方法是从VSP数据中提取反褶积算子并将其应用于地面地震数据,然而,传统的VSP子波反褶积方法通常是在不考虑地震子波时变特性的情况下,提取固定反褶积算子,且由于地震子波是时变的,从VSP中提取一个子波反褶积算子应用于地面地震记录是不准确的,由此提出一种利用VSP数据提取时变子波反褶积算子的方法。该方法将零偏移距VSP数据的下行直达波作为单程VSP地震子波,利用地下介质的衰减函数将单程地震子波的振幅谱转换为双程地震子波的振幅谱,在最小相位的假设下,从时变子波振幅谱中获得时变反褶积算子,然后将算子应用于叠后地面地震数据。理论合成数据和实际地震数据证明了该方法可有效补偿振幅能量并可提高地震记录的分辨率。     

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。     

垂直地震剖面GRT偏移

垂直地震剖面偏移对 VSP 方法的实际应用有着重要的意义。本文根据 Radon 变换的数学原理,从标量波动方程出发,利用格林函数解的几何光学近似推导了垂直地震剖面 GRT(Gen-eralized Radon transform)偏移公式。文中,用 GRT 偏移方法对 VSP 正演模型数据和实际资料的处理结果表明,该方法对于复杂地质构造的成像具有适应性强、灵活性大、精度高等优点。     

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。     

根据海上VSP数据估算有效震源特征

我们根据海上垂直地震剖面(VSP)数据的初至波,提出一种估算有效震源子波的简单方法这种方法利用赫姆霍兹方程的自由空间的格林函数,既运算简单又非常有效。我们显示了合成和实际的有偏及变井源距VSP数据的几个实例。 在合成的实例中,我们证实了当从参考数据中减去用估计的子波模拟的数据时具有小的剩余值。在实际数据的实例中,我们证实了在一种平滑的宏观模型中,当用实际数据估算的子波进行模拟时,实际数据和模型数据的初至波之间吻合良好。     

利用VSP资料标定层位

VSP(垂直地震剖面)资料是连结钻井资料和地面地震剖面的天然桥梁,合成记录只能做参考。了解VSP资料和地面地震剖面在记录方式、基准面选择、低降速带校正方法以及资料处理过程是用好VSP资料、做好层位标定的前提。     

垂直地震剖面法

介绍一种处理钻孔附近2维多偏移距或叫变偏移距的VSP资料方法。这种方法能将地面连续的地震剖面和井下地震剖面的优点结合起来。它特别适用于可以快速·连续采集海上勘探环境。予处理主要包括从散播波场中分离出直达初至波并对波场作反褶积以提高其分辨率等内容。一般的VSP处理方法即可适应。我们的意图是:处理资料要以实际的地下模型以依据。该模型利用了所有已知的地质和地球物理信息精心制作而成。作为勘探设计和能确保充分阐明勘探目的区地质情况     

用有限单元法作井间地震观测数据的模拟和偏移

由有限单元法导出声波、变速度波动方程初边值问题的近似解方法,可用于地面地震、非零井源距垂直地震剖面和井间观测地震资料的模拟及偏移。解正演问题时,以时间函数形式给出震源位置上的位移边界条件来模拟震源,偏移算法与有限差分法相同。新设计了消除计算模型人工边界反射的吸收边界条件。用载荷向量积分使吸收边界条件很容易与有限单元方程结合。这是一个适合于有限元计算的算法。合成数据表明,增加地震观测方式,例如联合采用地面地震数据与井间地震观测数据, 可以明显地改进地震偏移图像的完整性和分辨率。     

基于地球物理模型正演的三维观测系统优化设计

针对四川盆地大邑地区复杂的地下构造,构建了该区的地球物理正演模型,利用射线追踪正演及全波场波动方程的正演模拟分析,进行了地震采集参数的论证和三维观测系统的优化选择,进而讨论了采集方法的适应性。研究结果表明,优选的观测系统,能极大地改善剖面的品质和提高地下复杂地质体成像精度。     

垂直地震剖面数据的计算机处理

垂直地震剖面(νSρ)在各种地震勘探工作中是很有效的一种手段。然而,只有在原始野外数据广泛的计算机处理之后,才能实现对这种方法的全面评价。有时通过处理可建立重要的岩石参数和声波性质之间的关系,并通常能使测井资料与地面地震剖面之间建立非常可靠的联系。处理技术的基本理论是众所周知的。然而,在处理标准地面地震剖面时所使用的这种技术一般要加以改进,以使它们适应于与垂直地震剖面有关的有利条件。本文描述了处理方法及其与垂直地震剖面和地面地震剖面资料解释有关的问题。     

轮古38井三维VSP数据采集方法探讨

采集参数和观测系统设计是资料采集质量的根本保证，为此，对轮古38井三维VSP数据采集方法进行了探讨。首先以轮古38井区已有资料为基础，结合三维VSP所要解决的地质问题，建立了地质模型；然后利用射线追踪、波动方程正演模拟等方法对观测方式进行了分析论证，确定了最大偏移距、检波器的沉降深度、接收点距、震源位置和炮点间距等采集参数，探讨了这些参数对地下成像范围和覆盖次数的影响；最后利用成像范围、面元大小、覆盖次数、入射角等参数对设计的观测系统作了进一步论证评价，确定了最佳的三维VSP采集施工方案。轮古38井的应用实例表明，利用所设计的三维VSP观测系统获得的资料，信噪比和分辨率都要优于三维地面地震资料，成像更清晰。     

VSP共炮点记录定向偏移

共炮点记录的定向深度偏移被用于垂直地震剖面(VSP)的成像。该流程首先用于一由声波常密度有限差分正演模型制做的合成VSP资料成像。而后又用于采自一斜井的VSP资料。结果反映出了该方法对于VSP数据成像的价值。 把VSP记录做为共炮点道集使得所有共炮点记录成像技术均有可能应用于VSP成像。特别对一给定井,如果有可资利用的变偏VSP资料,就可用聚焦分析确定偏离井孔一定范围的介质速度。由于VSP.数据以等价于共炮点记录的形式采集,这使共炮点记录偏移理所当然地成了VSP数据成像流程。