垂直地震剖面VSP2010
垂直地震剖面VSP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(4)可用VSP预告钻井未钻遇的地层深度。
(5)用VSP资料可提供子波、反褶积因子、速度、反射系数、衰减系数以 及其他物理参数。
VSP 在油气勘探中的作用
(6)可以识别多次波。
(7)可以同时记录纵波及横波,这样就使地震勘探步入了全波信息利用 的领域。根据其提供的速度及速度比、振幅及振幅比、频率及频率比、 波长及波长比以及波形结构等信息,可研究井孔周围隐蔽性的油藏及砂 岩体,或检测油气及圈定储油范围。 (8)VSP与地面地震勘探相结合,联合对比,用以分析研究波源点有特殊 意义。人们可利用以下两方面波场参数变化来研究波场:即检波器—震 源之间距离的变化(地表观测特点);以及检波器—地层界面之间的变化 (介质内部固有特点)。 (9)VSP资料与声波资料综合应用,可计算大套地层之间的簿层,同时, 在做合成记录时,可考虑其折射影响。另外,还可用所做的合成记录与 VSP资料解释地震波形成的机制与细致地对比地层。
零井源距(零偏)zero-offset VSP
从原理上讲,零井源距是使震源位于观测井的井口之上,如图5.5.2所示。 当地下界面水平时,零井源距是不能探测井身周围的地质情况的。当地 层倾斜时,地层的探测范围随地层倾角而变化,探测范围可用虚震源到 起止观测点的两条直线所限的界面长度确定。而实际上,不可能使震源 点位于观测井的井口之上,一般距观测井井口都有一定的距离。最大井 源距约2百米,小则几十米,且震源位置固定。
进行垂直地震剖面测量时,通常将地震震源布置在地面或地表 附近,并在井中按相间较近的距离放置检波器。从原理上讲, 地面一次激发,井中各深度点上检波器同时接收获得一张多道 的垂直地震剖面。从实际情况考虑,在充满泥浆具有高温高压 的深井中,要在各个深度点上同时记录地震波在技术和设备上 是有许多困难的,所以在生产中,往往是采用单道或几道沿井 逐点移动进行多次观测,最后将多次观测的记录拼成一张多道 记录,如果震源稳定,重复性好,则这种单点测量多次观测的 方法与多点测量一次观测的方法,其效果基本上是一致的。地 面震源偏离井口的水平距离称为偏移距或井源距。在实际生产 过程,为了适应各种不同的VSP采集任务,出现了各种不同的 观测方法,设计了各种不同的观测系统。按震源、检波器和井 三者空间位置组合关系可分为零井源距VSP观测系统、非零井 源距VSP观测系统、变井源距观测系统等等。
垂直地震剖面
VSP 在油气勘探中的作用
❖ 1)在理想的条件下,VSP要求在低速带以下接收与激发,部分地避开了 复杂的的低速层影响,高频衰减少。所以,有较高的分辨率和信噪比, 可满足高分辨率地震勘探的一些要求。
❖ (2)在地表条件恶劣的地区(例如厚砾石层地区)和潜水面很低的地段, 可利用现有井孔进行VSP测量,然后,将所得垂直地震剖面资料转换成 水平地震剖面,用以填补用水平地震测量难以获取地震资料的那个空白 地段的资料。
的领域。根据其提供的速度及速度比、振幅及振幅比、频率及频率比、 波长及波长比以及波形结构等信息,可研究井孔周围隐蔽性的油藏及砂 岩体,或检测油气及圈定储油范围。 ❖ (8)VSP与地面地震勘探相结合,联合对比,用以分析研究波源点有特殊 意义。人们可利用以下两方面波场参数变化来研究波场:即检波器—震 源之间距离的变化(地表观测特点);以及检波器—地层界面之间的变化 (介质内部固有特点)。 ❖ (9)VSP资料与声波资料综合应用,可计算大套地层之间的簿层,同时, 在做合成记录时,可考虑其折射影响。另外,还可用所做的合成记录与 VSP资料解释地震波形成的机制与细致地对比地层。
实际资料 波场示意
垂直地震剖面的观测方法
进行垂直地震剖面测量时,通常将地震震源布置在地面或地表 附近,并在井中按相间较近的距离放置检波器。从原理上讲, 地面一次激发,井中各深度点上检波器同时接收获得一张多道 的垂直地震剖面。从实际情况考虑,在充满泥浆具有高温高压 的深井中,要在各个深度点上同时记录地震波在技术和设备上 是有许多困难的,所以在生产中,往往是采用单道或几道沿井 逐点移动进行多次观测,最后将多次观测的记录拼成一张多道 记录,如果震源稳定,重复性好,则这种单点测量多次观测的 方法与多点测量一次观测的方法,其效果基本上是一致的。地 面震源偏离井口的水平距离称为偏移距或井源距。在实际生产 过程,为了适应各种不同的VSP采集任务,出现了各种不同的 观测方法,设计了各种不同的观测系统。按震源、检波器和井 三者空间位置组合关系可分为零井源距VSP观测系统、非零井 源距VSP观测系统、变井源距观测系统等等。
第四节 垂直地震剖面法
垂直地震剖面法,又称 VSP 法。它是 一种地面接收,井中观测波场的方法,对 观测资料进行相应的处理之后,可得到沿 钻孔的垂直地震剖面。 垂直地震剖面法由于是在钻孔中接受, 减少了表层干扰和吸收,可获得较高的频 段信息,有较高的信噪比和分辨率,加之 可与钻孔资料对比,解释精度较高。
VSP的测量方法与PS测井相似,亦是在 井口附近地表地表设置震源,在钻孔内设置 检波器,接受人工地震波记录。不同的是, PS测井仅利用初至波走时,求钻孔近旁的地 层速度构造,VSP法则是在利用初至波的同 时,还利用续至波,不仅得到钻孔近旁的速 度构造还能得到钻孔所在位置的合成反射波 记录。因为这个合成反射波形与钻孔的地质 界面深度可以有较好的对应,所以它是反射 时间剖面进行地质解释的重要数据。
A图为时深曲线,直达波和反射波的 同相轴具有斜率相同,视速度符号相反的 特点,当检波器安置在界面深度处,二是 波所用的时间相等,有一个交点,该点对 应的深度就为产生的一次反射波的界面深 度。据此,用VSP资料可直接求取反射界 面的深度。
在多层介质中,除了一次波,还可能 有多次波,但是多次波不和直达波相交, 这一点是用来区别一次波和多次波的区别, 对我们有用的主要是直达波(一次下行波) 和反射波(一次上行波)。
关于垂直地震剖面法的资料处理过程 的解释,和一般反射波法大体上相类似, 就不一一介绍了。图3.4.2中所表示的是实 测的地震剖面图,该图显示了来自下部界 面的反射波在垂直剖面上分布形态。
图3.4.2 VSP实测记录
测井条件是激发一次,同时在井中所有测点 进行记录。VSP一般使用锤击,电火花或震 源枪进行激发。激发点位于钻孔上方时,称 为零偏移VSP;激发点距井口有一定距离时, 称之为偏移VSP。 零偏移VSP和偏移VSP之间的主要区别 在于零偏移VSP的波射线近于垂直地入射到 各速度界面,用以查明地基垂直方向的变化, 而偏移VSP的波射线往往和速度界面不垂直,
垂直地震剖面测井仪-精品
2020/4/14
马笼头JC
• JC为井下仪器的马龙头,包括一段5m长的15/32 in.的标准7芯电缆和 一个鱼雷头,可连接7/16 in.,15/32 in.的标准7芯电缆
2020/4/14
CCL采集短节CLU
• CLU用于套管井中VSP的校深,根据套管接箍的已知深度与记录的套 管接箍深度进行对比,从而校正VSP记录深度。
• CLU在VSP系统中为可选配置短节。 • 最高工作温度:180℃ • 最高环境压力:1500 bar
2020/4/14
张力测量短节TCU
• TCU短节安装在HTS上端,探测井下工具阵列张力,当井下仪器遇卡 时,可向操作人员提供早期报警和可靠的张力信息。
• 工作温度:0~50℃ • 最大电压:450 Vdc • 最大电流:2A
2020/4/14
震源系统
• 震源系统包括无线连接系统HOTLINK,震源控制 HOTSHOT,震源气枪和空气压缩机。
• 每个HOTSHOT最多控制4支气枪。可以4个 HOTSHOT通过级联方式最多控制16支气枪。
• 气枪在结构上进行了优化,能够有效抑制气泡效 应,压制多次波。
2020/4/14
垂直地震剖面测井仪 VSP
北京捷威思特科技有限公司 Beijing Geo-Vista Technology Ltd.
VSP测井
Vertical Seismic Profile (VSP) 即垂直地震剖面测井,是一种特殊 的地震观测方法。该方法在地表激发地震波,再在沿井内不同深度布 置的多级多分量的检波器上进行观测。和其他井中地球物理技术相比 ,VSP在探测范围上有很大的优势,能得到井周围几平方公里到十几 平方公里的三维直达波、纵波、转换波和横波数据,成像分辨率更高 ,降低了时间与深度的不确定性,能帮助量化各向异性,更好的解决 油田地质问题。
垂直地震测井_VSP_技术在薄层砂体识别中的应用
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图 3 塔 13 井 VSP-LOG 桥式综合对比图 Fig. 3 VSP-LOG bridge calibration graph of Ta 13 well
垂直地震测井(VSP)与常规地震观测方法相比, 具有明显的优势:①减少了噪声的影响;②提高了 地震资料纵向的分辨率。 因此,垂直地震测井在油 气勘探中得到日益广泛的应用。
3 应用实例效果分析
3. 1 利用垂直地震测井(VSP)时深关系精细标定 薄层砂体 准确的层位标定及精细解释是储层预测的前
提条件[4]。 所谓标定就是将时深曲线的时深对与子 波作褶积,模拟井旁道的地震记录,使之与原始地 震道吻合。 传统的方法是利用声波时差曲线进行标 定,这样标定的结果对一些厚度大的标志层较为准
2010 年
李本才等:垂直地震测井(VSP)技术在薄层砂体识别中的应用
111
50 SP 220 DT24
40 GR
层 位 嫩 五 段 嫩 四 段 嫩 三 段 嫩 二 段 嫩 一 段 姚2+3段 姚 一 段 青 二 段 青 一 段 泉 四 段
时间 (ms)
907
1043 1113 1240 1313 1395 1447 1757 1814 1890
(图 3 右)却很好地解决了这个问题。 不仅一些厚度 大的标志层对应较好,而且葡萄花油层内部层间的 标定也极为准确。 前者将葡萄花油层标定在了一套 正相位中间,而后者将其标定在一套正负相位之间 的零相位上,对应到井上岩性反映的是一套砂岩的 底,其上部的正相位则对应一套砂岩,而这套砂岩 就是该区主力产油层。
(整理)VSP技术交流.
VSP技术交流垂直地震剖面概述垂直地震剖面是一种地震观测方法,它与普通常规地面观测的地震剖面相对应的。
地面观测的地震剖面是在地表附近的一些点上激发地震波,同时在沿地面测线布置的一些检波点上进行观测;垂直地震剖面也是在地表附近的一些点上激发地震波,但是它是在沿井孔不同深度布置得一些检波点上进行观测。
在水平地震剖面中,因为检波点置于地面,所以除沿地表传播的直达波和面波外,只能接受到来自地下的上行波;在垂直地震剖面中,因为检波器置于地层内部,所以既能接受到自下而上传播的上行波,也能接受到自上而下的传播的下行波。
垂直地震剖面法勘探技术能够提供准确的速度参数、层位标定、井孔周围的构造、岩性及储层的分布范围为利用地面地震反射信息进行构造精细解释、储层横向预测和油藏描述提供可靠的资料依据。
垂直地震剖面法有一些明显的优点:1)、地面剖面基本上是通过观测波场在水平方向(地表)的分布来研究地质剖面的垂向变化,垂直剖面是通过观测波场在垂直方向的分布来研究地质剖面的垂向变化,因此,波的运动学和动力学特征更明显、更直接、更灵敏。
2)、地表观测离开介质内部有意义的界面较远,与界面有关的波需经过一段复杂的旅程才到达地表,垂直剖面可以在介质内部紧靠界面附近观测,因而可直接记录到与界面有关的较纯的地震子波的波形。
3)、地面地震记录上主要的干扰波大都来自剖面上不,由于这些干扰,往往使地面记录上波的识别和对比发生困难。
垂直地震剖面由于在介质内部点上直接观测,因为有可能避开和减弱剖面上部低降速带的干扰,易于识别波的类型。
4)、地表观测时,由于剖面上部的影响,地震噪声水平较搞,仪器有效灵敏度受到限制,因而很难记录和识别强度低的弱波。
垂直剖面在介质内部的点上观测,由于地震噪声水平随深度迅速衰减,因而可以大大提高仪器的有效灵敏度,并使弱波的观测成为可能。
5)、地表观测时,不同界面的波到达地表测线上各点的方向都是来自下方,且彼此差别不大。
垂直剖面观测时,不同界面的波到达井内测线上各点的方向可以来自上方,也可以来自下方,而且在界面附近发生突变,所以垂直剖面可以有效地利用波的到达方向这一特点。
(第二讲)VSP勘探
一、基本原理
1.VSP中的主要波动
一、基本原理 2.VSP时距曲线分析
(1) 均匀介质情形下的直达波时距曲线
1 2 2 t h d v
2 2 v dh h d * vd dt h
双曲线
一、基本原理 2.VSP时距曲线分析
( 2 )均匀介质情形下的一 个平反射界面的上行波 时距曲线 上倾方向激发( + )、 下倾方向激发(-):
一、基本原理 2.VSP时距曲线分析
( 3 )均匀介质情形下 的 一个平反射界面的二次下 行波时距曲线 上倾方向激发( + )、下 倾方向激发(-):
1 t v
2H sin d 2H cos h
2
2
一、基本原理 2.VSP时距曲线分析
当界面水平时:
1 2 t 2H h d 2 v 当d=0时,直线;
物探新方法技术(地震勘探)
第二讲:垂直地震剖面 (VSP)
【思考题】
(1) VSP概念、走廊叠加、静态时移 (2)水平及倾斜双层模型的一次波、直达波、 二次波理论时距曲线及方程 (3) VSP资料有哪些应用?
垂直地震剖面
一、基本原理 二、资料采集 三、资料处理
四、资料应用
五、思考题参考答案
一、基本原理
三、资料处理
6.静态时移(静校正和排齐): 将上行波各道都加上初至时间,相当于将检波器 放在井口地面处接收反射界面的反射波,则上行波将 按其从地表道界面的双程时间排齐,该过程叫静态时 移(静校正和排齐)。
c
三、资料处理
7.波场分离 (1) 多道速度滤波 (2) 频率-波数域滤波
三、资料处理
8.反褶积 ( 1) 预测反褶积:压制多次波 【投影片1】原始VSP 【投影片2】压制多次波的VSP (2) 脉冲反褶积:压缩子波长度,提高分辨率 【投影片3】
垂直地震剖面技术——vsp授课多媒体
1984年,继南海和中原油田试验之后,胜利、江苏、大港、新疆等
油田都先后开展试验工作。
第一章 引言
在八十年代初,辽河油田参加了总公司组织的六五VSP攻关,1986 年物探公司2503 VSP队成立,并做了相应的试验工作 ;1987年对大4井 进行了第一次VSP测井试验工作,取得了成功。
第二章 水平地震与垂直地震剖面
22
28 26
海21 海30
24
16
20 18 16
16
海12
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海2
30 32 34 36
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10
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海10
36 34 32 38 30 28 26 24 22 22
10
18 20 22 24 26
海9
海7
海3 海11
18
28
50 04
30 30 28 26 24 22
50 04
20
海6
S= O B
A'
水平地震与垂直地震剖面水平分辩率对比
地震勘探的分辨率讨论
R—第一菲涅 尔带半径(未 做偏移)
r- 做了三维偏 移的第一菲涅 尔带半径 椭圆(长轴R, 短轴r)做了二 维偏移的结果
y
R
r
x
三维偏移使 第一菲涅尔 带由大圆 (半径为R) 变为小圆 (半径为 r),二维 偏移使其成 为以R、r为 长、短半轴 的椭圆。
50 -14
-1420
0 42 -1
海11
图例
完钻井 VSP观测方向
-14 30
50 04
构造线 正断层
50 04
21570
73
76
第三章 垂直地震采集工作
第四节 垂直地震剖面法
关于垂直地震剖面法的资料处理过程 的解释,和一般反射波法大体上相类似, 就不一一介绍了。图3.4.2中所表示的是实 测的地震剖面图,该图显示了来自下部界 面的反射波在垂直剖面上分布形态。
图3.4.2 VSP实测记录
A图为时深曲线,直达波和反射波的 同相轴具有斜率相同,视速度符号相反的 特点,当检波器安置在界面深度处,二是 波所用的时间相等,有一个交点,该点对 应的深度就为产生的一次反射波的界面深 度。据此,用VSP资料可直接求取反射界 面的深度。
在多层介质中,除了一次波,还可能 有多次波,但是多次波不和直达波相交, 这一点是用来区别一次波和多次波的区别, 对我们有用的主要是直达波(一次下行波) 和反射波(一次上行波)。
垂直地震剖面法,又称 VSP 法。它是 一种地面接收,井中观测波场的方法,对 观测资料进行相应的处理之后,可得到沿 钻孔的垂直地震剖面。 垂直地震剖面法由于是在钻孔中接受, 减少了表层干扰和吸收,可获得较高的频 段信息,有较高的信噪比和分辨率,加之 可与钻孔资料对比,解释精度较高。
VSP的测量方法与PS测井相似,亦是在 井口附近地表地表设置震源,在钻孔内设置 检波器,接受人工地震波记录。不同的是, PS测井仅利用初至波走时,求钻孔近旁的地 层速度构造,VSP法则是在利用初至波的同 时,还利用续至波,不仅得到钻孔近旁的速 度构造还能得到钻孔所在位置的合成反射波 记录。因为这个合成反射波形与钻孔的地质 界面深度可以有较好的对应,所以它是反射 时间剖面进行地质解释的重要数据。
•
A
B
图3.4.1 VSP观测系统及偏移VSP理论模型记录示意图
VSP测量时所用的井中检波器与PS测 井的井中三分量检波器相同,但对数据收 录系统和回放系统的要求较PS测井要求高, 应能真实地记录和回放初至以后的续至波 波形。在与地面地震勘探联合使用时,为 了便于资料对比,收录系统最好与地面地 震勘探所使用的收录系统尽可能一致。 对震源的要求也较PS测井高,理想的
俄罗斯垂直地震剖面(VSP)测井仪
俄罗斯垂直地震剖面(VSP)测井仪АМЦ-ВСП-3-48 (MSAT-3-48)俄罗斯垂直地震剖面(VSP)测井仪,原名叫三维矿井地震波探矿模数数控仪АМЦ-ВСП-3-48。
从1983年开始该设备已生产了几个型号,当时,在其总设计思路不改变的前提下,经过了7次改型。
在俄罗斯及其邻国的主要石油天然气产地地质物理部门中有30多套这种仪器在使用。
基于这种原因,将АМЦ-ВСП型仪器定为工业标准。
两套8模量АМЦ-ВСП型仪器,以下简称MSANT(Modular Seismic Array Tool),于1997年起Schlumberger公司开始使用,已有两套设备(设备名缩写为MSAT)被斯伦贝谢公司购买使用。
这影响了ВСП仪器的改进以及在国外使用仪器的改进。
该设备受到CONOCO和EXXON公司的高度评价。
АМЦ-ВСП仪器的基本思路是应用了定中心差多路传输模量图,它是由测试时间与数据向地面记录器传输时间分离的多模数矿井探测器获取的。
在数据传输之前,在每一个接收模数内部都进行数据缓冲。
地面设备与矿井模数之间的信息转换是通过成组和单独的选项以“问—答”的形式进行的。
该设备可对每个测量点的地震接收器指标进行标准化,这使得可以进行精确地三分量测量,并可使用高精确极化多波方法处理数据。
可进行0.125毫秒数字化步长的精确测量,用于井间地震X线成像,用于解决工程地质问题,以及用于研究小振幅煤矿构造地质学。
工艺软件包还包括一个专门的程序,用于进行微地震,用于选择一个合理的地震激发深度,以获得高质量的垂直地震数据。
1、仪器简介仪器的地面部分包括小而易搬动的模块,模块包括矿井仪器电源的程控模块、笔记本电脑NOTEBOOK和接口组,可以对套管井或裸眼井进行高灵敏三分量地震测量。
测量设备包括:数字式多短节地震井下探测器,该探测器由三个相同的接收短节、转发器及伽马短节组成,接收短节之间使用跨接电缆联接。
地面设备,包括一台笔记本电脑、程控电源及接口模块,接口模块与井下探测器进行数据遥传、与地震激发同步系统联接,并记录信号。
垂直地震剖面VSP
根据储 层预测的需 要,通过地 层对比、层 位标定,重 点解释了TC3、 TP9 、 TP8 下 1 、 TP7 等 4 个 反 射层
TC3
TP2 TP8 TP9 TC 3
P-SV 波剖面
3D-VSP技术
新技术新方法简介
主河道预测
采用了层拉平、时差分析、谱分解等方法对研究区
盒8储层的主河道进行了定性的预测。
建1
建1
盒8下亚段VP/VS平面图
盒8下亚段渗砂岩厚度图
SEG 美国勘探地球物理学家学会society of exploration geophysicists
思考题一:中值滤波的滤波窗口大小对滤波
效果的影响。 思考题二:什么是最大相位信号、最小相位 信号、混合相位信号。
VSP的特点
接收点分布在介质内部
可记录被研究对象的“单一 干扰因素小 可记录上行波和下行波 检波器为三分量检波器 使用可重复性震源
”地震波
VSP 优势
地震波单程衰减,地震信号频率较高;
检波器深度定位,提高了速度分析精度; 检波器离目的层更近,保证了振幅信息畸变小; 三分量检波器采集,能得到PP、PSV
进行垂直地震剖面测量时,通常将地震震源布置在地面或地表 附近,并在井中按相间较近的距离放置检波器。从原理上讲, 地面一次激发,井中各深度点上检波器同时接收获得一张多道 的垂直地震剖面。从实际情况考虑,在充满泥浆具有高温高压 的深井中,要在各个深度点上同时记录地震波在技术和设备上 是有许多困难的,所以在生产中,往往是采用单道或几道沿井 逐点移动进行多次观测,最后将多次观测的记录拼成一张多道 记录,如果震源稳定,重复性好,则这种单点测量多次观测的 方法与多点测量一次观测的方法,其效果基本上是一致的。地 面震源偏离井口的水平距离称为偏移距或井源距。在实际生产 过程,为了适应各种不同的VSP采集任务,出现了各种不同的 观测方法,设计了各种不同的观测系统。按震源、检波器和井 三者空间位置组合关系可分为零井源距VSP观测系统、非零井 源距VSP观测系统、变井源距观测系统等等。
VSP技术综述
VSP技术综述1前言垂直地震剖面技术(简称VSP技术)是一种垂直地震剖面是一种地面激发、井中接收的地震观测技术。
与地面地震相比,VSP技术中,地震波少经过一次地表低速带,其得到的地震资料的信噪比要好,分辨率高,波的运动学和动力学特征更加明显。
本文综合了一部分前人的研究成果,简要介绍了vsp技术的原理、采集和处理等方面的内容,并阐述了VSP的一些优缺点。
1。
1研究目的及意义常规地震勘探是在地面激发地震波、地面布置检波器接收的一种勘探手段,这种勘探手段所得的剖面是常规地震剖面。
随着油田勘探开发难度的增大,常规勘探手段所得到的地震资料精度已经无法满足勘探的需要。
因此,出现了在地面激发、井中接收,利用直达波和反射波研究井旁构造和岩性的地震勘探方法.这种方法就是垂直地震剖面法,简称为VSP(Vertical Seismic Profiling)方法。
VSP技术是一种检波器沿井孔放置,在地层内部接收地震波的方法。
与地面地震相比,VSP资料具有信噪比高、分辨率高、波的运动学和动力学特征明显等优点。
由于VSP观测系统中接收到的地震记录只穿过一次低降速带,地震波能量特别是高频成分相对于地面地震损失减少,具有更高的分辨率;VSP记录中既包含上行波,又包含下行波,波场信息丰富;VSP技术提供了地下地层结构同地面测量参数之间最直接的对应关系,可以为地面地震资料处理解释提供精确的时深转换及速度模型,可以可靠地识别地震反射层的地质层位,改善地面地震资料的解释效果,甚至可以利用VSP资料直接研究岩性和储层物性。
所以,VSP技术是一种很有前途的地震观测技术,研究VSP技术的理论及应用也有很重要的实际意义[3]。
1。
2国内外研究及应用现状40 年代,一些前苏联科学家研制了体系完全的VSP野外采集系统及其相应的处理、解释理论,这使VSP 技术发展成为了一套完整的、独立的、新颖的观测体系。
在1973 年,加尔彼林院士出版了专著《垂直地震剖面》,这本书对前苏联十多年的研究工作做了很好的总结,为VSP 技术的发展奠定了坚实的基础[3].随着石油勘探难度的不断增大,常规地震勘探的成功率逐渐下降,这使得各石油公司对VSP 技术的兴趣逐渐增加。
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垂直地震剖面VSP2010-10-12 11:26
VSP(V erticalSeismicProfiling)即垂直地震剖面,是一种地震观测方法。
它与通常地面观测的地震剖面相对应。
垂直地震剖面方法是在地表附近的一些点上激发地震波,在沿井孔不同深度布置的一些多级多分量的检波点上进行观测。
在垂直地震剖面中,因为检波器通过井置于地层内部,所以不仅能接收到自下而上传播的上行纵波和上行转换波,也能接收到自上而下传播的下行纵波及下行转换波,甚至能接收到横波。
这是垂直地震剖面与地面地震剖面相比最重要的一个特点。
这样特殊的观测方式,较地面地震而言,VSP具有以下优势:
1)地震波单程衰减,地震信号频率较高;
2)检波器深度定位,提高了速度分析精度;
3)检波器离目的层更近,保证了振幅信息畸变小;
4)三分量检波器采集,能得到PP、PSV波成像数据体;
5)可以估算各向异性参数。
VSP的观测方式目前主要有零井源距(零偏)、非零井源距(非零偏)、W ALKAW AY、3D-VSP等,呈现点——线——体的发展趋势。
零井源距VSP的主要作用有:求取精确的地层平均速度、层速度等速度资料;以VSP 资料为标尺,综合测井、钻井、录井和地面地震资料,在过本井地震剖面上,准确标定各地震反射层的地质层位;钻井地层预测;识别多次波。
非零井源距VSP及3D-VSP的主要作用有:落实井旁构造细节;利用纵波、转换波VSP-CDP成像剖面对储层进行综合研究;分析研究井旁裂缝发育情况及地震属性分析;通过分析研究VSP资料,对大炮资料的处理、解释起到辅助作用。
再者开发地震可以辅助作小层对比,尤其是油水界面出现矛盾、歼灭等地质现象出现时。
其三、开发地震可以辅助开发井位置的论证,主要结合构造,储层因素。
避免油藏专业依赖地质模型,规则化定井的问题。
3C-VSP 即三分量垂直地震剖面
VSP技术因为其观测方式的不同又分为零偏(zero-VSP)、非零偏(offset-VSP)、多方位(multi-azimuthalVSP)、多偏移距(multi-offsetVSP)、walkaroundVSP、3DVSP等[1]。
而WalkawayVSP技术是VSP技术中观测系统较为先进的一种井中地震测量方式。
WalkawayVSP技术的观测方法是,井下仪器(最好是6级以上)固定于观测井段某一深度,震源以一定的间距向远离井口的方向移动,震源既可以向一边移动,也可以向两边移动[2]。
这种观测系统的优点是:便于利用透射波进行勘探,有可能更好地实现共深度点迭加,可以用较高的精度和分辨率研究复杂构造。
历史回顾
随着最近几年有关垂直地震剖面法文献的增多,地震剖面这一名词已不再使人们感到陌生。
垂直地震剖面实质上是一种井中地震观测法。
这种在井中不同深度记录地震波场的基本思想并不是新的,其历史可以一直追朔到上世纪二十年代。
Fessenden;Mocollum和LaRue(1931)曾介绍用深井检波器探测盐丘的办法。
Slotnick(1936a,b)和Dig(1939)介绍过用井
中检波器测量时一
深曲线和时间一速度关系。
lolly(1953), L evin和Lynn(1958),以及Lynn (1963)讨论过利
用这种方法观察传入地下的地震脉冲的演化和衰减0 1}Ius grave等(1960)讨论过利用井下观测对盐丘作图。
还有其他一些文章。
但是所有这些井下观测都只限于观测波的初至,它们只是垂直地震剖面发展的初始阶段。
垂直地震剖面(简称V SP)的完整概念和系统的试验研究起源于苏联。
从六十年代到七十年代,苏联在加尔彼林院士的领导和组织下,研制了垂直地震剖面观测的专门的仪器系统,试验了成套的野外工作方法,并发展了解释的理论基础,从而才使垂直地震剖面发展成为一套完整的独立的新的观测方法。
1973年,加尔彼林的专著《垂直地震剖面》就是对这十年试验研究的总结〔5]。
它给垂直地震剖面的发展奠定了基础。
此后,加尔彼林和他的同事们继续这方面的研究,不过其影响不如先前那样重大。
他们的研究集中在垂直地震剖面的三分量观测和波的极化(1978)以及垂直地震剖面的广泛应用方面(1980)。
垂直地震剖面与地表观测剖面相比在基本前提方面有着许多优点。
第一,地表剖面是通过观测波场在地表的分布来研究地质剖面的垂向变化,而垂直地震剖面是通过观测波场在垂直方向的分布来研究地质剖面的垂向变化。
因此波的运动学和动力学特征更明显、更直接、更灵敏。
第二,地表剖面上的观测点离开我们要探测的介质内部有意义的界面往往较远,而垂直剖面的观测点就在界面上或界面邻近。
因而可直接记录与界面有关的单纯波型。
第三,地表剖面的地震记录上主要的干扰波大都来自剖面上部,也很难避开剖面上部的干扰,而}f 直剖面在“安静的”地球内部观测。
因而可避开和减弱剖面上部的干扰,易于识别波的性质。
第四,地表剖面上能观测到的有意义的波其传播方向都是从介质内部指向地表,即都是上行波,垂直地震剖面观测点在介质内部,它既可以观测到自下而上的上行波,也可以观测到自上而下的下行波。
因而可以更有效地利用波的到达方向的特点。
当然还有一些其他特点,例如,便于观测波的质点运动轨迹等。
由于垂直地震剖面法有着这样的许多先天性的优点,加之能源勘探越来越进入复杂领域,因此,这一技术逐渐引起了西方的注意。
从1973年到现在将近十年时间,西方首先组织专人将加尔彼林有关垂直地震剖面的专著及其它文献译为英语,从苏联介绍和引进这一技术。
接着开展试验研究,根据西方的工业基础、科技水平和它们自己的特点,他们不是简单的抄袭,而是在今f,进的演阳寸加以发展和创新。
在资料采集方面,他们暂时避开井下多道仪器的研制,先只采用单道(三分量)的仪器。
为了保证多次激发不同深度记录的地震道保持震源波形一致,便于对比,采用空气枪和可控震源代替炸药震源,单次激发能量太弱则用垂直迭加和多震源组合来补足。
在资料处理方面,他们利用电子计算机,将地面地震资料处理中许多行之有效的处理方法作一些必要的修改和变化后,用于垂直地震剖面。
例如苏联原来采用电子管制作的加权相加器来分离上行波和下行波,现在西方则直接采用方便有效得多的数字速度滤波器来分离上行波和下行波。
如在地面地震资料处理中引入计算机带来的变革一样,计算机数据处理也使垂直地震剖面法面目为之一新。
可以说,垂直地震剖面资料的数字处理是西方比较苏联的一个最主要的发展。
在解释和应用方面,由于资料数字处理能明显提高资料质量和提取更多有用信息,因而垂直地震剖面应用的领域也越来震源越广泛。