井间地震波场数值模拟技术研究与应用

井间地震技术能够实现两井之间构造和储层等地质目标的高精度成像,数值模拟技术是研究地震波在井间传播规律的重要手段之一,可以帮助认识井间地震的复杂波场。利用声波方程建立井间波场数值模拟计算公式,选取一对实际井的声波测井资料建立了速度模型,进行井间数值模拟,得到了合成记录,对记录波场进行分析,能够清楚地观察到上、下行反射波和直达波的时距特征。不同观测系统设计参数的成像试验表明,数值模拟可以帮助优化野外观测系统的设计,降低井间地震的技术风险。     

井间地震观测问题初探

井间地震观测的目的是利用井间速度成像和井间偏移成像来研究井间介质的横向变化，为油藏工程，油气藏储层特征描述服务。由于其观测方式独特，在某一井中激发，另一井中接收，选用不同的井间观测系统方式，对层析的反演，偏移成像都有很大的影响。本文采用数值模拟方法一偿同间距条件下观测，激发，接收井与井间构造走向及子波频率与分辨率的影响关系。这对于实际井间资料的采集具有实用价值。     

井间地震单极传感数据的数值模拟

们研制了用井下检测波器和体积震源采集的午赫以下井间地震数据的数值模拟技术，用这样的装置采得的数据含有钻产生的管波。这项新技术不用直接模拟震源井和接收井就可以模拟与管波有关的铲应。它是通过利用震源井和接收井的等价线性机理的描述而实现的。这些线震源和接收器可用来全面描述钻井的环境，其中包括地层速度，密度，井径，套管，钻具套筒以及井顶和井底。一些原有非井用的模拟程序经过修正后就可以作为震源和（或）接收器     

井间地震单极传感数据的数值模拟

我们研制了用井下检波器和体积震源采集的千赫以下井间地震数据的数值模拟技术。用这样的装置采得的数据含有钻井产生的管波。这项新技术不用直接模拟震源井和接收井就可以模拟与管波有关的效应。它是通过利用震源井和接收井的等价线性机理的描述而实现的。这些线震源和接收器可用来全面描述钻井的环境,其中包括地层速度、密度、井径、套管、钻具套筒以及井顶和井底。一些原有非井用的模拟程序经过修正后就可以作为震源和(或)接收器的选件纳入线性机理。它适用于井和地面之间,或各井之间的长距离传播情况,而不要求直接模拟非均匀介质中相距很大的弯曲小钻孔。     

利用地震物理模拟技术研究井间地震观测系统

适当的观测系统是保证野外地震记录采集质量的关键。为此,运用地震物理模拟技术,设计制作井间地震模型来研究了井间地震观测系统的设计问题。通过对观测系统类型和参数选择的模拟分析,结果表明:井间距的大小对所接收的波场有很大的影响,设计井间地震观测系统时,应当力求将射线的入射角控制在临界角以内;下倾激发、上倾接收得到的井间记录能更好地反映井间介质的变化。上述结论可用于指导实际的野外采集观测系统的设计。     

井间地震层析成像中自动生成初始速度模型的方法研究

初始速度模型对走时层析成像的质量和收敛速度影响很大，但对初始速度如何选择这一问题的探讨不多。经初步研究，提出了一种自动求取层析成像初始速度模型的方法。该方法假定激发点到接收点间的射线是直射线，并利用从地震记录上拾取的初至走时来求取初始速度模型。初始速度模型的建立由程序自动实现，无需人工干预。最后，用数值模拟和物理模型进行了验算，将获得的初始速度模型用于同时迭代重建技术（SIRT）层析成像处理，处理结果与真实速度模型基本对应。     

井间地震反射波场分离及应用研究

井间地震反射波场分离可以看成是VSP波场分离的一种延伸。与VSP不同，井间地震波场较为复杂，分离的难度较大。借鉴VSP波场分离技术与常规地面地震处理技术，系统论述了实际井间地震反射波场分离的过程：①建立井间地震反射波场分离的工作流程；②进行井间地震初至波(直达P波)的切除；③运用多域多道滤波技术分离出上、下行一次反射波；①运用VSP-CDP成像技术与初步叠加技术获得类似于地面地震资料的井间地震反射波初叠剖面。实际资料处理表明．运用多域多道滤波技术可以较好地实现井间地震波场的分离。     

井间地震反射波速度分析及成像

在地层物性参数完全未知的情况下，如何利用反射波信号提取速度参数，是反射波能否正确成像的前提。由于井间地震方法特殊的观测系统，给速度参数的求取带来很大的困难。为此，本文在分析了井间地震反射波叠加速度概念和误差规律的基础上，提出了近似叠加速度的概念。该速度的求取方法有两种：第一种是采用同地面地震常速扫描相似的方法捡取ｔ０－叠加速度的概念。该速度的求取方法有两种：第一种是采用同地面地震常速扫描相似的方法     

地震波场数值模拟方法

简要总结了地震波场数值模拟的各种方法的基本原理及其主要特点，对最近在该领域出现的一些方法和研究结果做了简要的阐述，并对比了各种方法的优缺点。在此基础上提出了运用波动方程数值模拟作为基础．结合射线方法辅助识别波场类型，用于分析异常波的产生机理和出现特点的基本思想．这对复杂条件下的地震勘探具有指导和借鉴意义。     

井间地震粘弹性数值模拟及效果分析

针对垦71区块砂泥岩互层、小断层及微幅构造等地质特征,设计了相应的地质模型,利用粘弹性波动方程数值模拟方法进行井间地震波场模拟。模拟数据的上行反射波成像剖面与地质模型吻合较好。表明井间地震处理成果可靠性较高,可为多尺度资料联合反演等研究提供高分辨率优质资料。     

井间地震技术在樊124井区的应用

井间地震技术是油气田勘探开发领域的一项新技术,它是将震源系统置入井中激发并在另一口或多口井中接收地震波,通过对记录的地震波走时、振幅和频率等信息的处理,并结合测井、地质和地面地震等资料进行解释,最终得到井间地下介质的结构特征和物性变化情况。为了掌握胜利油田樊124井区断层的存在和单个砂体连通情况,采集了3对井的高质量原始井间地震资料,并对其进行了直达波旅行时速度层析反演和反射波成像处理,获得高分辨率的井间速度层析剖面与反射波成像剖面。通过综合解释,对樊124井区的井间储集层的横向分布与连通性、小断层、砂泥岩薄互层等复杂精细的地质现象有了清晰明确的认识,为提高油气采收率(EOR)及优化油气田开发方案提供了依据。     

井间地震直达波和反射波联合层析成像及应用

本文利用直达波的旅行时与反射波的旅行时联合反演两井之间的速度分布,在计算方法中加入声波测井获得边界上的先验信息,如慢度分布和反射层位置,可提高计算时的收敛性能与计算效率。在层析反演过程中,采用阻尼LSQR算法求解,在求解的过程中施加一定的阻尼,能有效地抑制数据误差较大时的影响,提高反演的抗噪声能力。应用正演模型验证了方法的可行性。实际资料处理表明,该方法的层析速度纵、横向分辨率较高,在井旁与声波速度吻合较好,计算精度较高。     

井间地震中的反射波分析

根据反射波的基本理论分析了井间地震反射波的特点和大角度反射现象;通过理论模型的井间合成记录研究了井间地震反射波随入射角的变化。理论分析和模型研究表明:井间地震中大角度反射占主要地位;可控震源与检波器的能量方向特性是大角度反射能量强的主要原因;随入射角的增大,反射波振幅增强、主频降低;子波整形反褶积可以消除广角反射的波形畸变,从而提高井间地震的分辨能力。     

地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟与逆时成像

为了进一步提高对地震波传播规律的认识,将波印廷矢量引入到二维地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟中。 根据地震波波印廷矢量的波场数值特征,实现了对全地震波场中左行波、右行波、上行波和下行波波场的自动识别与分离。以均匀介质模型、倾斜界面模型以及 Marmousi 模型为例,开展了相应的数值模拟实验与逆时成像处理。 计算结果表明,该方法准确有效,能够实现任意时刻波场快照中方向行波的波场分离,并合成分别由左行波、右行波、上行波和下行波形成的波场快照与数值模拟记录。该方法简单易行,计算量较小,对实际地震资料中方向行波波场的识别、分离、成像及验证具有一定的应用价值。     

基于散射成像数值模拟的地震采集参数论证

基于地质地球物理模型论证地震采集参数技术，是保证地震采集设计科学化、实用化的重要手段。目前国内外广泛应用的地震数据采集参数论证软件都是基于反射波的射线理论，但在构造复杂、地层倾角较陡或岩性横向突变时，在地表往往接收不到反射波，但可以接收到不均匀体产生的散射波，因此可以考虑基于散射波的地震成像。对基于地震散射波成像的数值模拟方法进行了讨论；通过对勘探目标的地质地球物理模型的正、反演，进行了地震采集参数的论证和观测系统的优化设计；并对优化设计的观测系统和老观测系统的三维偏移剖面进行了对比。应用实例说明，通过论证的优化观测系统，能大大改善剖面的品质，对地下复杂地质体精确成像。     

井间地震观测系统设计实例分析

垦71区块低序级断层组合关系不明、剩余油分布不清、油水关系复杂、储层较薄且多,纵、横向变化大。利用井间地震技术研究了该地区的低序级断层及储层特征。首先根据实施井间地震工区的地质模型建立速度模型,依据设计的观测系统进行正演模拟,模拟的波场反映了井间地震的主要波场特征,反射波成像剖面反映了地质模型的地质特征。基于正演模拟结果对观测系统进行优化,并进行野外采集,获得的实际资料的反射波成像剖面分辨率较高,落实了井间的低序级断层及薄储层。     

区域分解地震波场数值模拟算法

区域分解法是一种计算偏微分方程数值解的新方法。该法把研究区域分解为形态规则的小区域，在各子区域内采用最有效的计算方法求解，能充分发挥各种数值模拟方法的优点，提高求解正演问题有效性。     

井间地震反射波资料处理

井间地震反射波资料处理可以看成是有偏VSP反射波资料处理的一种延伸。由于一对井间地震资料相当于近千个有偏VSP，加上反射角增大和频率大幅度提高（约10倍），因此，井间地震反射波资料处理有着自身的一些特点。为此，对井问地震反射波资料处理中的一些技术和问题进行了讨论。对井间地震资料进行了分析，指出井间地震资料具有反射波场较弱、频率很高、管道波能量很强等特点；介绍了井间地震资料预处理方法，从空间属性建立、数据选排（抽道集）、道编辑、频谱分析、随机噪声压制和管波等相干噪声压制诸方面进行了讨论；对井间地震资料的波场分离和成像中需要注意的几个关键性问题进行了探讨，对于井间地震资料的高频特性给噪声压制和同相叠加处理造成的困难，通过提高叠加次数予以解决，对于大反射角对同相叠加造成的影响，则采用限角叠加技术来解决。实际资料处理表明，所采用的处理技术和措施合理有效，获得的反射波剖面品质良好。     

井间地震技术在永新地区的应用

根据永新地区的测井资料和地质特点,设计了有利于该地区井间反射波成像的观测系统。采用最小平方共轭梯度法进行速度层析反演,得到井间反射波成像的速度模型,利用VSP CDP成像与克希霍夫偏移相结合的方法对井间地震上行反射波进行精细成像。井间反射波成像剖面反映了丰富的层间信息,解决了该对井间存在的油水关系矛盾。