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Walk-away VSP处理方法及效果分析

针对三维三分量Walk-awayVSP数据的特点,从观测系统定义、数据提取方法、抽道集、波场分离、纵波和转换波的一维深度域成像等方面进行了研究,初步形成了一套间接的三维VSP处理方法。在对垦71井区VSP数据的处理中,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,分别得到了两个成像剖面,其中转换波成像具有更高的分辨率和信噪比,显示出其良好的应用前景。     

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。     

三维转换波地震资料处理方法

纵波震源激发、三分量检波器接收的三分量地震勘探，因在岩性、裂隙和流体识别等方面获得成功,而备受关注。在三维三分量地震勘探资料处理中，对于反射纵波资料可以采用常规方法进行处理；而对于反射转换波资料，由于其传播路径的非对称性，转换波共中心道集不再是共反射点道集，转换波时距方程也不是双曲方程，因此不能采用常规纵波处理方法来处理转换波资料。基于三维转换波传播特点，对三维转换波资料处理方法进行了研究，包括水平分量旋转、三维转换点计算、三维转换波双曲速度分析与动校正、三维转换波非双曲速度比分析与动校正等。三维转换波非双曲动校正和常规双曲动校正结果对比表明，非双曲方法优于双曲方法。应用所建立的三维三分量地震资料处理流程，对某实际地震资料进行了处理，得到了较高质量的三维转换波速度比谱，转换波非双曲动校正和叠加取得了较好效果。     

多波多分量地震资料速度扫描法转换波识别技术

多波多分量地震勘探得到的资料波场信息丰富,从中可以得到转换波信息.提出了一种速度扫描方法分离多波多分量资料中的纵波和转换波.该方法根据纵波速度及其自激自收时间,推导出相应的横波速度表达式;通过横波速度扫描,得到一系列转换波时距曲线;用得到的转换波时距曲线与多波地震数据作互相关匹配,相关程度最大时扫描横波速度最准确,也就得到了最佳的转换波波形,进而达到分离纵波和转换波的目的.利用该方法对数值模拟地震记录进行了转换波识别,取得了很好的波场分离效果.     

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。     

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。     

三分量地震数据处理技术及应用效果

 由于三分量地震数据具有特殊性，常规纵波地震数据的处理方法不能满足其需要。本文基于三分量地震数据的特点，对三分量转换波地震数据处理的几项关键技术进行了实用性研究，其中包括转换波水平分量的坐标旋转处理、转换波的共转换点(CCP)计算、转换波的静校正及剩余静校正、速度分析迭代计算和针对转换波的去噪技术等。文中展示了这些处理技术在中国西部T气田的三分量地震数据处理中取得的良好应用效果，在P波及PS转换波的最终处理剖面上可见目的层的P波和PS波的振幅和波形均有明显差异，这为综合应用纵横波数据联合解释、提高油气藏识别的精度和成功率提供了良好的基础数据，展现了三分量地震勘探的良好应用前景。     

VSP各向异性矢量波场分离方法研究及其应用

本文介绍了一种基于各向异性(TI)介质假设的非零井源距三维三分量VSP矢量波场分离方法。该方法将经过一次旋转的共炮点数据,使用非线性约束SQP算法反演求得检波点附近的各向异性Thomsen参数,根据介质的各向异性性质,计算每个波场(上、下行纵波和上、下行横波)的传播角度、慢度和极化矢量。在频率域使用正则化的最小广义逆算法求出每种波的傅里叶振幅分量,再反变换到时间域得到分离后的各种波场。通过对非零井源距三分量VSP模型试算、实际资料处理以及与各向同性参数反演矢量法结果对比分析,验证了该方法的可行性和优越性。     

多分量地震勘探在渤海海域的应用

为解决气层地震成像模糊的问题，进行了我国首次海上三维多分量地震勘探。野外采集分64个线束进行滚动施工，每个线束采集2条平行于电缆方向的二维测线和19条垂直于电缆方向的三维测线，在现场处理得到的二维测线上，模糊带内转换波的成像很好。室内资料处理时先处理纵波资料，再在此基础上处理转换波资料。由于转换波与纵波勘探的原理不同，转换波资料的处理有一些特点：共转换点的概念、水平分量的极化、Inline分量和Crossline分量的旋转、动静校正、转换波的三维DMO。分析了造成转换波三维叠加后频率下降的原因，并对转换波资料的解释做了初步探索。     

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。     

三维转换波处理技术在新场地区的应用

随着多分量全数字地震仪的迅速发展和采集方法的改进, 三维转换波地震勘探在全球的油气勘探中呈现上升趋势, 但大多数实际勘探效果尚未取得理论上的期望成果, 一个重要原因是因为三维转换波本身的特殊性, 不能采用常规的纵波处理技术来实现, 而三维转换波处理技术尚待完善。依据新场地区的宽方位三维三分量资料, 进行了三维转换波处理技术的研究与应用, 主要包括, 从采集坐标到处理坐标的坐标旋转技术、根据信号和噪音不相关性去噪的矢量滤波技术、基于构造时间控制的转换波静校正技术、四参数各向异性速度分析技术以及转换波叠前克希霍夫时间偏移技术。经这些技术处理后的新场地区转换波叠前时间偏移叠加剖面, 成像清晰, 归位准确, 地质形态好, 与纵波剖面具有一致的构造特征和良好的匹配关系。     

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。     

应用散射时距关系的三维三分量VSP成像

由于观测系统的特殊性,无法采用地面地震技术处理三维三分量（3D3C） VSP数据。现有的VSP成像技术中,可借鉴的高精度成像方法较少,缺乏相匹配的处理软件,成像速度分析多需要迭代,成像难度大。为此,提出一种适用于3D3C-VSP数据的无需迭代的速度建模与基于散射时距关系的成像方法。首先,建立了适用于3D3C-VSP观测系统的散射时距曲线方程,将地震道上各时刻的振幅分别搬至对应的反射面上,通过干涉叠加,抽取共成像点道集;然后,针对上、下行波射线路径不对称以及偏移速度不一致的情形,把共成像点道集中消除正常时差的上行波波场校正至具有双曲时差特性的虚拟炮检距道集中;最后,对虚拟炮检距道集进行精细速度分析、动校正和叠加,获得高精度的PP波与PS波成像剖面。该方法用于四川盆地A井3D3C-VSP地震数据的偏移,获得了优于常规VSP-CDP叠加的成像效果。     

一种切实可行的转换波静校正方法

由于横波的低速带厚且不均匀,转换横波速度又比较低,因此转换波静校正量大且横向变化剧烈。针对这种情况提出一种简单又易于实现的转换波静校正方法。根据多分量微测井资料求取低速层纵、横波平均速度比,利用纵波检波点静校正量和该速度比来求取转换波长波长静校正量。在动校炮集上拾取较清楚的反射层时间,再通过拟合抛物线时间与实际拾取反射层时间的差来求取转换波短波长静校正量。实际数据处理表明,该静校正技术能解决转换波静校正问题,转换波记录质量得到了明显提高。该方法已经用于川西三维三分量转换波处理,取得了较好的效果。     

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。     

垦71井区三维VSP资料波场分离方法应用研究

三维VSP资料是多偏移距VSP资料，资料中多种类型的波叠合在一起形成复杂波场。从复杂波场中分离出单一的保幅反射波波场是三维VSP波场分离的重要工作。常规二维VSP波场处理方法单一，难以适用于复杂的三维波场处理。针对三维VSP资料的波场特点，以分离上行反射P波为例，将单一波场分离方法加以适当组合，对垦71井区三维VSP实际资料进行了应用研究。结果表明，波场分离处理中叠加消去法和中值滤波相结合以及F—K滤波和中值滤波相结合的方法克服了单一方法的缺陷，波场处理后获得了波组特征明显、波场清晰单一的上行反射P波保幅波场，取得了较好的波场分离效果。     

大规模气云区成因分析——以渤海湾A油田为例

渤海湾A油田气云模糊区规模大,气云影响范围内纵波地震资料品质差,构造形态难以确定。通过分析地震、VSP、地质等多种资料,建立了多个二维、三维模型并完成声波方程正演模拟与数据评价。研究认为浅层大范围非均质地层（浅层气）引起的地震波散射屏蔽效应是造成气云区成像模糊的重要原因,垂直浅层气长轴方向的洼陷构造进一步增加了现有三维地震数据（沿浅层气长轴方向采集）成像难度。实际数据处理表明,回转波层析反演浅层速度以及考虑多波至的波动方程类叠前深度偏移等技术能够改善气云区纵波成像效果。