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。     

面向勘探目标基于反射纵波成像照明的VSP采集设计技术

基于VSP技术特点,对VSP采集设计的主要问题进行了探讨,结合实际资料和模拟计算分析,提出了产出/投入比的概念,并针对VSP采集设计如何实现产出/投入最大化问题,提出了面向勘探目标、基于反射纵波成像照明的VSP采集设计思路及实现方法。首先根据密度和速度测井资料或以往VSP速度资料建立1D速度模型,通过AVO分析初步确定最大偏移距选择范围;然后根据该最大偏移距范围,通过改进高斯射线束进行非零偏移距VSP勘探目标反射纵波成像照明模拟,以确定最佳最大偏移距和合适的观测井段;最后根据Walkaway-VSP(WVSP)/3DVSP观测系统,模拟勘探目标的横向覆盖次数及其分布,经过反复调整观测系统及采集参数,使勘探目标所获得的覆盖次数最大、分布最优。通过实际VSP观测系统设计方案对比分析,证明了本文VSP采集设计技术良好的应用效果。     

三维VSP技术的应用与展望

三维VSP技术能够解决井旁空间的地质问题，得到有关油藏描述方面有价值的信息。三维VSP和三维地面地震进行同步采集具有较高的应用价值，这种联合勘探能够探索最优化勘探目标，解决井周三维精细成像、地震属性和各向异性问题。时移三维VSP相对于地面四维地震来说，采集周期短、费用少、处理迅速、且可以重复用于油藏，应用于确定最佳井位，优化某特定区域的油藏特性，监测流体运动及减少新生产设备的投资风险。三维VSP技术具有广阔的应用前景     

逆时偏移技术在VSP数据成像中的应用

VSP成像技术已在油藏地球物理应用中发挥了重要作用,但VSP资料的成像精度仍有提升余地。在常规地面地震资料逆时偏移的基础上,采用归一化互相关成像条件,综合应用时频域数据规则化重建技术和优化叠加技术,有效压制因采集不均引入的断层假象问题,提高了成像精度和可信度。三维岩丘理论模型和松辽盆地L井Walkaway VSP(WVSP)资料应用实例验证了改进的VSP逆时偏移技术的准确性和有效性。     

VSP逆时偏移技术及其成像效果

为提高VSP地震成像精度,从构建16阶有限差分精度的VSP逆时偏移算子出发,采用脉冲响应,进行VSP关键环节算法精度和炮检点可互换性分析,验证了三维VSP逆时偏移算子的精度;基于国际标准岩丘理论模型,对比了归一化VSP逆时成像和常规互相关逆时成像的效果,前者对地质体边界与地层界面刻画更加清晰和准确,消除了覆盖次数不均的影响,能量分布更加均匀,且不存在井痕迹。将高精度的三维VSP逆时偏移技术应用于松辽盆地L井walkaway VSP资料,实现了井旁地层和小断裂的准确精细成像,进一步验证了VSP逆时偏移技术的准确性,为提高井周复杂储集层成像精度的有效技术手段。     

激发井、接收井互换的井中地震观测方法

 本文提出一种激发井与接收井互换的井中地震观测方法，即将非零源距VSP观测系统置于井中，据此得到靠近接收井一侧的半空间反射波成像，再将激发井与接收井互换进行观测，得到另一半空间的反射波成像，最后将两者合在一起得到井间目的层的一个完整成像。这种方法通过优化观测系统设计，合理论证入射角度、覆盖次数等特征参数并控制激发点数，完全避开了近地表的影响，大大节省了测量时间，其数据质量是常规VSP数据无法比拟的。此种观测方式适用于采集反射波资料，其成果更易于与VSP和地面地震资料联合进行地质解释，而且可以避免常规井间地震获得的广角反射资料中存在的问题。     

DAS-VSP采集技术在四川盆地的应用

近年来随着四川盆地油气资源勘探开发向深层与非常规领域推进,对地震资料的分辨率和预测精度提出了更高要求。但是采用常规检波器进行VSP资料采集往往受到诸如高温、裸眼井段、井斜等条件的限制,检波器阵列不能下至目的层深度,导致目的层覆盖次数及成像范围受到较大影响,且采集一口VSP资料需要多次提升井中检波器阵列分段接收,难以保证VSP资料激发和接收的一致性。针对此类问题,在四川盆地开展了可控震源激发和井中分布式耐高温光纤声波传感(DAS)接收的VSP采集试验。试验结果表明:①通过同一位置多次震动激发和高温深井中DAS-VSP一次性接收,可从源头上有效避免因多炮激发及采用常规检波器分段多次接收产生的资料一致性问题,采集资料初至清晰明显,提升了零井源距VSP速度解释的精度;②通过对DAS-VSP采集的高密度、高覆盖数据进行处理解释,成果分辨率提高,较清晰地刻画出了井旁构造特征,揭示的地层倾角、断层信息与钻井基本吻合。     

一种经济有效的油藏成像方法——多方位有偏VSP方法

产油区的三维地震成像正在成为油藏管理中越来越有价值的手段。对于一些较小的区域,利用井中的VSP资料进行成像则是一个辅助的高分辨率手段。在理想情况下,人们希望能用三维VSP技术来对井旁进行详细的成像,而三维VSP技术正处于发展之中。然而一种更加便宜的方法便是多方位VSP资料的工作站解释。对于一些特殊的问题,这种方法有一些优点,因它不存在施工环境问题,费用少,相对于地面观测来说采集周期短,处理迅速,且可重复用于油藏。应用于确定最佳井位,优化某特定区域的油藏特性,监测流体运动及减少新生产设施的投资风险。     

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。     

斜井三维VSP观测系统设计

三维VSP资料具有高分辨率和高信噪比的特点，十分有利于井旁构造成像和油藏描述。由于海上三维VSP勘探大都在斜井中进行，因此，针对斜井的观测系统设计是否合理至关重要。在斜井三维VSP观测系统设计中，需要解决的主要问题有：①炮点分布中心位置的确定；②炮点缺失对覆盖范围和覆盖次数的影响；③多井炮点和多井检波点的布置等。通过模拟计算分析，对上述问题进行了探讨，得到了一些有益的认识。根据研究结果，制定了某实际斜井的三维VSP观测系统设计方案。     

三维VSP数据的波动方程偏移成像

常规的三维VSP地震数据偏移成像大都使用基于射线理论的Kirchhoff积分方法在共炮点道集中进行，因此对地下速度横向变化大的复杂构造区适应性差、效率很低。基于三维VSP地面激发井中接收观测系统的特殊性，利用地震波场的互易性原理，提出了一种在共接收点道集中进行三维VSP地震数据波动方程偏移成像的方法，不仅极大地提高了三维VSP偏移成像的计算效率，而且还适用于速度横向变化大的复杂构造区。为了利用时间域偏移成像方法对速度模型的相对不敏感特性，在三维VSP偏移成像中，借助于波动方程叠前深度偏移成像算法的概念，还提出了一种可以满足时间域速度模型横向变化要求的波动方程叠前时间偏移成像方法，拓展了波动方程叠前时间偏移成像的应用范围。     

数据规则化技术在焉耆盆地老资料处理中的应用

焉耆盆地种马场构造带三维地震资料受地震采集面元、地震采集方位等不同因素的影响,部分地区地震资料存在空道或缺道,偏移距不均衡。整个工区覆盖次数差异较大,叠前道集振幅不均衡,造成偏移划弧、偏移噪声大,不利于叠前偏移成像。应用GEOVATION公司的数据规则化技术,有效地解决了偏移距分布不均匀的问题,提高了资料的信噪比,在焉耆盆地马1井地区三维地震老资料重新处理中取得了较好的效果。     

Walkaway VSP多次波成像技术研究

Walkaway VSP多次波成像是将地震相干应用于VSP中。首先讨论了Walkaway VSP多次波成像的基本原理。对比了传统VSP与Walkaway VSP多次波成像的照明区域之后,通过对模拟资料进行成像,讨论了影响成像的因素。模拟数据与实际数据的多次波成像结果表明,Walkaway VSP多次波成像能够对井附近的结构较好地成像,从而拓宽VSP成像区域。应用过程中发现,多次波成像的深度和质量受地表反射能力以及检波器埋深的影响。地表反射能力越强,成像深度越深,成像的质量越高;检波器埋藏越深,成像结果对复杂地表的敏感度越小,成像的深度也将减小。     

三维叠前深度偏移技术在潜山成像中的应用

孤西潜山带地质构造复杂,埋藏深,地震资料信噪比低,准确成像困难。采用三维叠前深度偏移方法对孤西潜山带的连片常规三维地震资料和高精度三维地震资料进行了重新处理。对各区块数据在频率、相位、信噪比和覆盖次数等方面的差异进行了归一化、匹配滤波和剩余能量补偿等处理;基于叠前时间偏移进行了速度分析,参考井速度和合成地震记录,建立了初始速度模型;对偏移参数进行了测试和选取,采用Kirchhoff积分叠前深度偏移方法对资料进行了偏移处理。结果表明,叠前深度偏移提高了地质构造复杂地区的成像质量,断层和潜山内幕反射清晰,层位深度与钻井深度吻合较好,发现了新的有利构造。     

基于VSP的地震层位综合标定方法

针对VSP资料层位标定过程中存在的多解性和局限性的问题,提出基于VSP资料的地震层位综合标定方法,具体思路为:1采集VSP资料,包括VSP同步伽马测井资料;2VSP资料处理和质控,确保深度域的VSP走廊叠加剖面与合成记录波组一致;3利用VSP时深关系校正声波时深关系得到更加准确可靠的声波合成记录;4极性确定,绝对振幅显示标定和求取互相关系数,确定标定位置和极性;5VSP走廊叠加和校正后合成记录同时镶嵌于过井地震剖面完成层位标定。该方法用于苏里格南气田,取得了较好的地质效果。     

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。     

随钻VSP技术研究及初步应用效果

随钻VSP技术与常规VSP技术相比，具有其自身的特点和独特的优越性，它利用钻井过程中钻头振动产生的噪声作为震源进行逆VSP测量，不干扰钻井，不占用钻井时间，对井孔无任何风险，特别是可以通过现场地震成像处理，实时预测钻头前方地层的构造细节，达到减少钻探风险为主要目的。其技术关键是如何在井场强干扰噪声背景下准确地采集和恢复弱钻头反射信号，并使之变成等效的地层脉冲响应。本文介绍了随钻VSP技术的基本原理和使用的关键技术，通过对轮古47井牙轮钻钻头随钻VSP资料处理成果的分析和与过井地面地震剖面的对比，表明文中所使用的采集、处理技术，可以获得与三维地面地震相当的地震成像剖面，具备良好的推广应用前景。     

基于非固定算子相移法三维VSP叠前深度偏移

地面地震成像方法很多且比较成熟,但对于三维VSP来说较成熟的成像方法很少,其成像效果特别是陆上不够理想.针对应用传统VSP成像方法如:VSP-CDP、克希霍夫积分法等成像过程中存在保幅性差、对复杂构造的归位不准、分辨率低等问题,采用非固定相移算子的叠前深度偏移方法能够适应介质速度横向变化,同时克服了常规相移偏移算法中要求速度横向不变的缺点.该方法运用基于非固定滤波器理论的非固定相移算子,具有更高的精度和稳定性,叠前深度偏移算法采取分片均匀近似的策略提高了运算速度.该方法应用于三维VSP成像并在胜利垦71井区实际资料处理中取得了比较好的成像效果.     

VSP数据波动方程叠前深度偏移成像及立体地震成像

本文从三维声波方程出发,通过引入参考速度,推导出折射项和绕射项方程,并对绕射项进行优化展开,得到适应任意变速情况下的VSP数据波动方程叠前深度偏移方程及其差分格式;讨论了有限差分法的误差补偿、波场成像条件;基于波场传播的线性叠加原理,在一定成像条件下,提出了把地面地震记录、VSP记录及井间地震记录偏移到同一成像空间的完整的地震地像方法--立体地震成像。立体地震成像实质是：地面地震数据、VSP数据及井中反射地震数据的成像过程可以统一成一个波动方程叠前深度偏移过程,同时,每种数据的成像结果也可以单独输出。模型试算结果表明,在立体地震成像过程中,每一种观测方式对目标地质体的照明范围不同,它们对目标地质体的成像互为补充与加强,使得目标地质体的成像更加精细。     

精细三维地震采集技术在辽河油田的应用

在分析辽河探区以往的地震资料品质和地震采集方法基础上,重点论述了精细三维采集几项实用技术。如观测系统的优化:采用小面元、高覆盖次数和不同方向的观测系统;激发参数的优选:精细表层调查,最佳岩性激发和组合井激发;接收参数优选:加强检波器类型试验,不同区块采用不同类型的检波器,理论上分析检波组合特性,进行组合对比试验。对在辽河坳陷大民屯凹陷和西部凹陷采集的地震资料,采用新、老剖面对比的方法,分析了精细地震采集技术的应用效果。