Walkaway VSP自由表面多次波叠前深度偏移成像

通常Walkaway VSP、3D VSP利用上行反射纵波成像研究井旁构造、储层特征,而将自由表面多次波作为干扰波压制。与上行反射相比,自由表面多次波具有易识别、照明宽、反射角小、传播路径长的特点。为此,研究了Walkaway VSP自由表面多次波叠前深度偏移成像。主要技术思路为:将Walkaway VSP共炮点z分量道集排成共检波点道集,根据炮、检互易原理,采用ω-x域显式单程波算子将震源子波从检波点延拓至自由表面,然后从自由表面分别延拓共检波点波场、震源波场,利用相关成像条件提取成像值,实现叠前深度偏移。模型及实例测试结果表明:①按照自由表面多次波传播路径进行单程波叠前深度偏移,成像结果与地震剖面波组吻合较好,思路简单、易于编程;②与一次反射波相比,自由表面多次波成像的纵、横向照明范围更大,可以实现检波器上方成像,但其频率偏低。     

三维VSP资料波动方程叠前深度偏移研究

已有的一些三维VSP资料处理方法，存在保幅性较差、对复杂构造不能正确归位、成像分辨率低、噪声强和计算效率低等问题，为此，提出了三维VSP资料波动方程叠前深度偏移成像方法，其实质是把地表数据的三维单程波动方程叠前深度偏移成像方法推广应用到三维VSP数据。对方法进行了阐述，其基本原理是将三维VSP数据按井中检波器的位置抽成共检波点道集，对共检波点道集进行三维叠前深度偏移。实现过程为将VSP波场分解为背景波场和扰动波场，背景波场采用相移法偏移，扰动波场采用频率空间域有限差分法偏移，然后对偏移后的上下波场进行相关处理，获得成像结果。数值模拟证明方法正确可行，实际应用表明方法实用。     

VSP资料局部逆时偏移方法研究

VSP资料偏移成像处理中,速度模型精度对偏移成像(特别是逆时偏移)质量有着较大的影响。针对这一问题,研究了不受上覆复杂构造影响的VSP资料局部逆时偏移方法。方法的关键点是直达波旅行时重构技术——基于最浅到最深检波器深度范围内局部速度模型和拾取的直达波初至时间重构出直达波的旅行时场。利用重构的直达波旅行时场,进行基于激发时间成像条件的逆时偏移成像。VSP资料局部逆时偏移成像更靠近目标层,可同时避开最浅检波器之上构造的影响和炮点静校正问题,从而在直达波旅行时可重构的区域内取得更高的VSP成像质量和成像效率。理论模型和实际数据试验结果表明,即使在速度模型不太准确的情况下,该方法依然能够取得比传统VSP逆时偏移更优的成像质量。     

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。     

海上Walkaway VSP技术研究与应用

为了更好地满足我国海上油田开发中小断层识别、薄储层刻画的需求,综合考虑VSP平面方位角、井眼条件等因素,根据正演模拟和枪阵组合震源优化,面向油田地质目标,提出了Walkaway VSP资料采集方法,针对渤海H油田W1井设计了8方位的Walkaway VSP采集测线;针对常规VSP波场分离方法存在的混波、低频化、波形畸变等缺陷,提出了基于全局参数反演的波场分离技术;针对常规反Q滤波技术仅适用于地面地震数据,提出了基于VSP射线路径的反Q滤波技术;首次将时域任意广角单程波动方程偏移算法推广到Walkaway VSP偏移成像中。这些技术成功应用于渤海H油田Walkaway VSP资料采集和处理中,获得了高分辨率的成果剖面,有利于波组特征识别和断层的精细刻画,满足了油藏精细研究的资料质量要求。     

基于Qt的Walkaway VSP逆时偏移软件开发研究

VSP观测系统的检波器位于井筒内,地震资料的信噪比高,波场信息丰富,利用基于双程波的叠前逆时偏移方法可实现VSP资料的高精度成像,也为井筒附近复杂介质和目的层流体性质的研究提供基础资料。在Walkaway VSP资料逆时偏移算法研究的基础上,在Linux操作系统下,以Qt环境为开发平台,设计了一套较为完整的VSP资料逆时偏移处理流程,初步开发了Walkaway VSP资料逆时偏移计算软件。该软件具有CPU和GPU两套核心算法模块,可适应不同的硬件系统,理论模型数据测试结果表明,该软件平台具有操作性强、移植性好和成像精度高的特点。     

Walkaway VSP深度域叠前偏移成像

本文从Helmholtz方程出发,推导了适用于Walkaway VSP波动方程叠前深度偏移的Fourier有限差分算子,并建立Walkaway VSP波动方程外推的流程。模型测试和实际资料处理结果表明,Walkaway VSP深度域叠前偏移成像方法既能适应速度场的剧烈变化,又可以保证对陡倾地层的成像效果,对复杂构造成像精确。     

Walkaway VSP处理技术及应用

Walkaway VSP观测方式可以获得高质量的纵横波成像、地层速度、吸收衰减及各向异性等多种地质信息。文中主要介绍了基于GeoEast系统的Walkaway VSP资料处理的基本流程和关键环节,包括高精度初至拾取、噪声压制、偏振分析、速度反演与建模、振幅补偿、波场分离以及偏移成像等。实际数据纵波和转换波成像与地面地震剖面在层位标定上都具有高度的一致性,取得了较好的应用效果。     

地表多次波应用研究

在地震资料处理中，多次波通常作为噪声被压制和消除。但和一次波类似，多次波是地下反射层的多次反射，因此也蕴含了地层结构信息。如果把一次反射波当作震源（准震源），把多次反射波当作接收点波场，就可以像处理一次波一样对多次波进行偏移成像。首先通过互相关技术将多次波转化成准一次波；然后以一次反射波地表接收点作为准震源，对准一次波进行偏移成像。准一次波的运动学特征与一次波的相似，因此可以用准一次波来弥补一次波记录中缺失的近炮检距数据，以及在有陡倾角构造的情况下，有可能弥补缺失的远炮检距数据。数值模拟表明，多次波偏移能得到和一次波相似的成像结果。     

地表多次波应用研究

在地震资料处理中，多次波通常作为噪声被压制和消除。但和一次波类似，多次波是地下反射层的多次反射，因此也蕴含了地层结构信息。如果把一次反射波当作震源（准震源），把多次反射波当作接收点波场，就可以像处理一次波一样对多次波进行偏移成像。首先通过互相关技术将多次波转化成准一次波；然后以一次反射波地表接收点作为准震源，对准一次波进行偏移成像。准一次波的运动学特征与一次波的相似，因此可以用准一次波来弥补一次波记录中缺失的近炮检距数据，以及在有陡倾角构造的情况下，有可能弥补缺失的远炮检距数据。数值模拟表明，多次波偏移能得到和一次波相似的成像结果。     

DAS井地联合勘探实例分析——以长庆油田环县三维井地联采为例

光纤分布式声波传感(DAS)技术因其耐高温高压和高密度全井段采集等技术优势使得井地联合勘探技术更加高效,在井驱参数提取及井旁成像等方面具有广泛的应用前景,但目前该技术面临记录数据的信噪比偏低、单分量数据波场分离困难、地面激发点稀疏造成照明不均匀和成像质量欠佳等技术难题。为此,系统分析了长庆油田珠60井的套管外DAS-VSP井地联采数据的采集质量及对处理结果的影响、DAS单分量波场特征及反射波分离、井驱参数提取、井地联合多次波分析、3D-VSP成像的技术优势和不足等,形成了高效初至拾取及井驱参数提取、单分量保真波场分离、扩展面元VSP CDP成像等一系列技术成果,提出了下一步的研究重点是将高密度优势转化为高信噪比,进一步提高波场分离保真度,并在处理中尽可能克服激发点稀疏的影响,以实现3D-VSP的精确成像,最终实现井地联合成像,这些结果对于今后的DAS井地联合勘探具有非常积极的指导意义。     

VSP资料在盐穴储气库构造特征描述中的应用

随着世界各国对天然气需求量不断增加,为确保能源安全,调节天然气季节性供需矛盾,建设地下储气库是一种较为先进的办法。随着中国盐穴储气库的大规模兴建,对目标盐岩矿的准确分析与评价,是储气库建设成功的关键。在河北宁晋地区盐穴储气库建设过程中,由于地面地震资料少,遇到了地下盐体地质构造难以描述的问题。为此,提出了利用VSP资料对宁晋盐穴储气库的构造特征进行描述。首先,在该区部署了零井源距、Walkaway、Walkaround VSP资料采集;通过对VSP资料的处理,获得了VSP走廊叠加记录、Walkaway VSP成像剖面、Walkaround VSP数据及其插值成的三维数据体;综合利用零井源距VSP资料、Walkaway VSP成像数据、Walkaround VSP三维插值数据体,分别从点、线、面、体的角度对探区内石盐体进行研究,描述了探区内石盐体的几何形态和断层分布,预测了裂缝发育方向。该成果对宁晋地区盐穴储气库建设具有一定的指导意义。     

含油气水地层的物性参数响应特征

VSP勘探是地面激发 ,井中接收 ,优点是避免了地面各种干扰的影响 ,尤其是利用多级检波器同时接收的方式获取的VSP资料 ,可以提取较高精度的地层速度参数 ,进而计算得到可信度较高的岩石物性参数 ,如纵横波速度比、泊松比等。分析这些参数的变化特征以及对储层含油、气、水时的响应特征 ,结合测井和录井等资料进行综合研究 ,可以对储层的含油气性进行综合评价 ,为进一步的地震综合解释和油气测试工作提供帮助     

垂直地震剖面法——构造和地层分析的解释工具

垂直地震剖面法已经普遍地用于一次反射和多次反射的准确识别、井附近地层倾角的计算、地震反褶积因子的推算以及在钻井前对声阻抗变化深度的预测。目前,新的处理程序使得垂直地震剖面有着较高的垂直和水平分辨率,它揭示出在地震剖面上以往所不清楚的构造和地层特征。在海上油田的勘探和开发阶段,对直井和斜井都要加以利用,因为垂直地震剖面可以为有意义的主要层段提供高分辨率的地震响应。同相轴的不连续以及绕射波的出现表示有断层和陡坡存在;并可以清晰地看到地层的不整合现象以及其它的细微的特征。垂直地震剖面将把地面观测和井中观测的构造和地层特征联系起来,以适应地球物理学家、石油地质学家和石油工程师作综合解释的需要。     

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。     

陡倾界面的VSP反射点轨迹规律的分析

本文导出了VSP的二维和三维垂直时距曲线及极小点坐标的表达式,并根据已知参数提出对VSP空间反射点轨迹分布的分析方法。在较系统研究反射点随界面深度、界面倾角、井源距、观测深度、震源方位变化的分布规律的基础上,揭示了VSP与地面共炮点道集反射点的分布关系。这项成果应用于VSP陡倾界面的观测系统设计,可设计出合适的参数;应用于VSP实际资料的解释,可确定出反射点成像的准确位置,并能正确地与地面地震偏移剖面进行对比。     

检验—VSP技术及其应用

由Racult等人提出的检验—VSP是一种新的井中地震采集和处理技术。它把检验测井和VSP的优点巧妙地融为一体,使得在数据采集密度大大降低的情况下,获取同VSP几乎等价的测井资料。本文在地层为水平层状介质和零井源距的情况下,介绍检验—VSP技术的基本思想;提出了实现该技术的具体方法。通过模拟检验—VSP剖面与实测VSP剖面的对比,以及对实测检验—VSP记录的处理,获得了令人满意的结果。     

孔间地震剖面法层状介质中时间场的物理模拟研究

孔间地震剖面法同 VSP 法一样,也是一种钻孔地震方法,但它是在距观测井一定距离的深孔中激发地震波的,因此,除具有 VSP 法分辨率高的优点之外,还独具高频成分和有效能量损失小、信噪比高等优点。文中对孔间地震剖面法的平移、定点、交替三种观测方式进行了论述,推导了三种观测方式时间场的理论方程,并通过一系列模型实验直观地展示了波场的形状及波的来源;讨论了三种方式反射点对不同的深度界面的扫描范围及其与入射角的关系;讨论了孔间地震反射波对薄层的分辨率;最后还就孔间地震剖面法的发展方向及其应用领域提出了看法。     

利用多偏移距VSP资料实现井间层析成像

本文提出了利用多偏移距井中ＶＳＰ资料进行井间区域的层析成像方法。通过在不同初始速度模型的情况下对不同炮点数的两井中ＶＳＰ记录进行了导析成像试验。试验结果表明，随着ＶＳＰ资料道数的增加，层析反演的质量得到了明显的提高；在道数较少的情况下，反演结果对初即速度模型的依赖性变大。只要观测方式设计合理，数据量达到一定的要求，利用多偏移距ＶＳＰ资料实现目标区的高质量层析成像是完全可行的。     

井间地震资料特点分析

与地面地震和VSP相比,井间地震资料有着明显的特点。从波场类型、管波特点、反射角度分布以及频率特征等方面,系统分析了井间地震资料的特点。分析认为：①井间地震的复杂波场虽然增加了该技术的用途,但也给有效波场的识别与分离增加了难度；②井间地震的管波是一种沿井筒传播的波与沿地层传播的波的组合波；③井间地震的反射属于大角度反射,但绝大多数反射角在临界角以内；④特高频率的资料在大幅度提高分辨率的同时,也给处理特别是同相叠加带来困难。但通过提高叠加次数,可以获得正确的反射波场成像结果。