S波同相轴如何影响正常的P波记录

在反射地震初期就已经知道,在地震记录中,看到的若干个干扰同相轴是由具有S波速度的波代替P波的速度的波而引起的,当使用炸药和垂直地震检波器记录的时候,这些干扰同相轴主要是由转换波引起的。在某一地区,在已知P波和S波速度的基础上,可以计算出理论地震记录,并显示不同波型的旅行时及能量的关系。通过与在相同地区的得到的地震记录相比较,转换波同相轴可以被清楚地辨认。这些同相轴能在理论上描述,因此,任何一个更有效的计算机程序可以被用于消除这些干扰波同相轴,或者使这些同相轴得到评价,获得关于特殊层的额外信息。     

在垂直地震剖面资料中管道波干扰的研究

管道波起着掩盖上行和下行体波同相轴的干扰作用,而体波是垂直地震剖面中测量的主要地震资料。在两个岸上的垂直地震剖面中可见主要的管道波源,就是横越井口的地面地滚波。在这些垂直地震剖面资料中,出现的次生管道波源是井下检波器和钻孔底部的残留物。当体波在井中出现很大的波阻抗时,例如,套管直径改变时,则它们信号也可产生管道波。如果不做静校时移,则模拟垂直检波器组合可用来减少这些管道波,但这种组合也会衰减和滤掉体波同相轴,所以体波在每一个检波点上可出现相同的双程旅行时间。因此,现行的井下垂直检波器组合不是消除管道波的一种有效方法。管道波和压缩体波同相轴的功率谱比较后证明,为了消除管道波而设计的带通滤波器也能抑制体波信号。有一种简单而又有效的减少管道波的野外技术,就是对震源作适当的偏移。本文举了一个实例,说明为了弥补垂直地震剖面中被管道波严重干扰的上行压缩波同相轴而使用速度滤波器,就可与地面测得的反射波一致、这种方法得到的资料要优越于根据同一井记录的测井资料计算的合成地震记录而得的资料。     

垂直地震剖面(Ⅰ)

三分量垂直地震剖面:加尔被林极化—位置相关技术的一种应用 (Three-Component Vertical SeismicProfiles:An Application of Gal’-perin’s Polerization-Psosition Cor-relation Technique)James P.DiSiena and James E.Gaiser,Arco Oil and Gas (S19.1) 三分量垂直地震剖面(VSP_S)记录上行和下行的P波和S波(包括转换波)的复杂干涉图形。现在研究用一种根据加尔彼林的极化一位置相关法(Gal’perin’s polarizationposition correlation method—ppc)的技术来鉴别这些波型。加失彼林的方法依据:(1)记录同相轴的质点运动的极化(2)这个同相轴记录位置之间的最佳相关两者来分析三分量地震波场中一个特定的同相轴。     

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。     

应用VSP观测的黄土塬地面地震干扰波研究

地表条件复杂的黄土塬区地震记录中干扰波类型众多,尤其是一种俗称“八字胡”的干扰波,严重影响有效反射波,且在后续处理中难以去除。研究其形成机理、所属类型,可为前期数据采集方案设计及后续去噪(该干扰波)处理流程制订提供依据。文中首先分析了地震记录中“八字胡”干扰波的频率、能量、时距曲线及速度等特征,认为它是一种折射波,其波场类型可能为横波;由于该干扰波在地面地震记录中为上行波,VSP观测可记录其下行波,因此通过分析区内VSP记录中相应下行波场的偏振、源点及频率等特点,确定它为纯横波;再利用Walkaway VSP实际记录及非纵近排列模拟记录做进一步验证,判定该“八字胡”干扰波为纯横波折射波。     

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。     

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(VSP)。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。这种方法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,三维资料的立体表示能起到辅助作用。     

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。     

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。     

在密西西比南部利用垂直波试验(垂直地震剖面)研究多次波和波型转换

在密西西比南部应用垂直地震剖面法(VSP)进行的垂直波试验进一步证实,视多次波不但可能包括转换波而且也包括多次反射纵波。震源附近所观察到的P波和S波传播的深度很大,P波向S波的转换在深部和浅部都是明显的。P波反射与根据声测井所作的合成记录的预测是一致的。上行P波在地面以下一小段距离的低速层底部被反射,然后作为下行P波被在200英尺深度上的垂直排列所接收。在200英尺以下,跟在初至P波波列后面的主要能量似乎是下行P波,不能追踪这些波回到上行P波的反射。子波的连续性表明,震源附近产生的强下行S波,在800和1400英尺之间的范围内某处通过S-P转换而产生P波。用单个地震检波器或少量地震检波器组合接收,以炸药爆炸作为震源所得到的记录上的干扰通常都具有低频特性,因此可用高通滤波器改善信噪比(S/N)。当使用长度范围为100英尺的散布型炸药作震源时,不用滤波器也能使记录上的干扰大大减少。用散布型炸药在P波的反射频带内所产生的S波能量很少,就证明在应用集中型炸药震源时所遇到的干扰是由于震源附近产生的S波的缘故。选择散布型炸药作震源可以有效地消除次生反射(伴随波),这是一种不需要的多次反射波的形式。     

横波在地震勘探中的应用一例

在荷兰北部弗里斯兰省大范围的地震勘探中,常规的P波地震方法不再满足于越来越高的分辨率的要求。因此,我们进行了横波地震实验,包括二分量地面地震剖面和三分量VSP测量。基于实际施工的考虑,地面地震采用炸药震源,因此,横波是由波型转换产生的P-SV波。横波剖面的处理包括到P波时域的转换(TDT变换)及反演。本文说明,通过比较P波和S波的虚阻抗,可以对含气层带进行填图。     

地震物理模型实验数据中多次转换干扰波的分析

多层地震物理模型的单炮记录中有一种特殊的干扰波,在埋深较浅的界面附近能量较强,在中、远偏移距上会与反射波同相轴交叉,严重影响了反射波的振幅分析。基于一个多层物理模型,在相同参数的数值模型上利用波动方程正演模拟分析这种干扰波的产生机理,并利用射线追踪方法对其传播路径进行追踪分析。结果显示这是一种经历了P-S-P多次转换过程的干扰波。分析认为,一般设计制作的多层物理模型中各层介质之间的相对波阻抗差异较大,入射纵波容易产生能量较强的透射横波,传播到下一界面时又会产生反射纵波传播上来,在浅层界面附近产生能量较强的干扰波。在地震物理模型实验数据的处理中,利用Radon滤波可以很好地去除这种多次转换干扰波。     

利用单井微地震波形能量反演震源机制

微地震震源机制包含关于储层以及裂缝特征信息,对于评价水力压裂储层改造效果具有十分重要意义。在单井井中观测条件下,采用传统S/P波振幅比方法求解微地震震源机制,受观测方位角单一、张角有限的影响,效果往往不理想。本文探讨了微地震事件P、S波能量与裂缝破裂面参数之间的联系,发现微地震事件能量对裂缝破裂面参数较敏感。在已知震源位置及标量地震矩的前提下,采用微地震事件P、S波能量作为反演特征参数,利用加权K最近邻算法建立目标函数,反演求解微地震震源机制。模型测试表明,在监测数据不含噪声的情况下,使用该方法反演的震源机制解准确率高达97%;在有噪声情况下,当信噪比较高时,本文方法与S/P波振幅比方法效果相当,当信噪比较低时,本方法反演精度优于S/P波振幅比方法。将该方法应用于实际微地震监测资料,取得了较好的应用效果。     

地震图像的振幅共生矩阵分析及其应用

介绍了地震图像的振幅共生矩阵分析方法及其在地震属性提取等方面的应用.详细讨论了地震图像振幅共生矩阵分析的实现方法和时-空窗等参数的选择.基于实际资料处理的试验结果表明,振幅共生矩阵分析获得的均一性剖面能在一定程度上提高地震图像的纵向分辨率,增强同相轴的连续性.     

零井源距VSP振幅处理

在地面地震记录中,反射波旅行时间反映双程旅行时,而 VSP 是在井中不同深度点接收地震波的,所以其反射波旅行时小于双程而大于单程时间,也即VSP 记录在时深转换时不再具有一一对应的关系。本文从 VSP 反射波旅行时的这一特点出发,采用以采样间隔离散的非均匀介质模型,阐述零井源距 VSP振幅处理中,求取离散薄层的层参数,追踪地震波实际旅程,逐层进行扩散补偿和吸收补偿的方法。     

通过地震折射数据的相干反演确定浅层速度—深度模型

在地震勘探中,地震折射波有着多种不同的用途。炮点记录上作为初至波的折射波旅行时已用于野外静校正的计算。本文提出一种根据折射波同相轴构制表层模型的新方法。该方法不需要在叠前记录上拾取同相轴,也不需要对波至时间做任何近似。该方法需在折射旅行时时窗内利用炮点道集计算相     

虚同相轴方法及其在陆上地震层间多次波压制中的应用

油气目标勘探对地震勘探技术的要求越来越高,多次波压制已经成为一个不可回避的技术瓶颈。在陆上地震数据中,多次波通常是层间多次波,其动校正量、叠加速度和频率成分与一次波十分相似,导致了多次波预测和压制的困难。基于虚同相轴原理预测层间多次波,并通过自适应相减技术衰减层间多次波。针对虚同相轴在陆上地震数据应用中的诸多实际问题,提出了虚同相轴陆上近似应用方法。相比于其他方法,虚同相轴方法不需要任何地下信息,具有较强的适用性。合成数据和实际陆上地震资料处理结果表明,虚同相轴陆上近似应用方法适用于实际叠前地震数据,显著衰减陆上层间多次波,突出一次波能量。     

南得克萨斯沿海的四组三分量VSP记录:关于AVO的横波速度以及采集参数的讨论

在南得克萨斯沿海的一口井里记录了4组三分量VSP记录,并联合应用Eastwood和Castagna(1986)方程组,对近偏移距VSP资料进行处理,以提取波动方程AVO模拟应用的横渡速度。模型地震记录与含气和含水砂岩上的野外道集相似。在三组有偏VSP记录中,由于P波振动器的震源组合与有偏震源方位的不同,将导致波的辐射模式、振幅以及下行横波的偏振各不相同。最明显的影响是在横波振幅上,第一组有偏VSP1记录,大约在3500英尺到14800英尺处,相对于另两组有偏VSP记录(仅从3500英尺到6400英尺看)振幅最少增加了6分贝。我们认为这种在振幅上的明显增大,主要原因是它“独特的”(在这个野外试验中)震源组合引起的:一个LRS 315(40000磅)振动器和一个LRS 321(60000磅)的振动器。     

用于地震资料的中值滤波器特性

在地震资料处理中可以用中值滤波器来衰减相干波场,在VSP资料处理中衰减下行波就是其中一个例子。该滤波器沿波场某个“方向”对全道集做滤波,未滤波记录减去滤波后的记录就得到最终结果。这种中值滤波方法可称之为“相消法中值滤波”。自动估算记录中相干波场的慢度,根据各点的慢度将该方法推广,以时、空变方式应用于整个地震记录。 中值滤波器是非线性滤波器,因此要了解其性能比了解线性滤波器性能要困难得多。不过,仍有许多方法可以用来分析中值滤波器性能:(1)对具体的时间序列用伪传递函数;(2)中值滤波器对简单地震模型的响应;(3)分析中值滤波器对模拟诸如叠加剖面上断层之类的终止波的阶跃响应。依据这些简单方法可直观了解这些滤波器的性能,同时也给出了一种半定量测量方法。振幅逐道变化时中值滤波器性能下降与线性滤波器的性能下降相类似。若(在t域)加一个低通滤波器,且在记录上斜着做中值滤波可改善滤波器的性能(就信号畸变而言)。中值滤波器对阶跃的响应受背景噪音强弱的影响。中值滤波器引起的阶跃畸变接近于强噪音背景下相应的线性滤波器的阶跃畸变。     

用于AVO分析的地震数据约束处理流程及实例

本文提出一种用于 AVO 分析的地震数据处理方法,并举例说明了该方法。在处理流程的主要阶段,用叠前合成地震记录对地震数据进行校正,该记录是在已知岩性条件和流体条件下钻透两层储层(浅层和深层)的一口钻井位置上求得的。我们还用岩石物理模拟求出了横波速度,用于合成地震记录计算。AVO 分析结果表明,与地震数据非约束处理相比,P 波数据(截距)和合成数据间的吻合程度明显提高。AVO 梯度剖面直接显示了浅层油水界面。我们还进一步根据井中数据 P 波振幅和原始 AVO 梯度振幅等信息计算了视泊松比剖面。在本项研究过程中,我们还指出了 AVO 分析技术的某些局限性,尤其是在深层储层确定过程中,这些局限性主要是由 NMO 中的误差和浅层储层引起的局部传输效应造成的。综合应用某些井位的岩石物理模拟结果可以对处理步骤更好地进行控制。和简单的 P 波(零偏移距)分析相比,它能得到置信度更高的最终数据处理结果及更好的岩石物理解释结果。