第四節(jié)垂直地震剖面法

第四節(jié)垂直地震剖面法

垂直地震剖面法，又稱VSP法。它是一種地面接收，井中觀測波場的方法，對觀測資料進行相應的處理之后，可得到沿鉆孔的垂直地震剖面。

垂直地震剖面法由于是在鉆孔中接受，減少了表層干擾和吸收，可獲得較高的頻段信息，有較高的信噪比和分辨率，加之可與鉆孔資料對比，解釋精度較高。

VSP的測量方法與PS測井相似，亦是在井口附近地表地表設置震源，在鉆孔內(nèi)設置檢波器，接受人工地震波記錄。不同的是，PS測井僅利用初至波走時，求鉆孔近旁的地層速度構造，VSP法則是在利用初至波的同時，還利用續(xù)至波，不僅得到鉆孔近旁的速度構造還能得到鉆孔所在位置的合成反射波記錄。因為這個合成反射波形與鉆孔的地質界面深度可以有較好的對應，所以它是反射時間剖面進行地質解釋的重要數(shù)據(jù)。

圖3.4.1是VSP法野外觀測系統(tǒng)示意圖，震源設在地表，對于零偏移的VSP，震源設在井口附近。檢波器采用機械貼壁或充氣橡皮囊裝置可固定在鉆空中的任意位置，測量時自下而上，在各個測點依次記錄下行直達波和上行直達波。對于理想的震源子波并且沒有噪聲干擾時，直達波和反射波是很容易辨認的，如圖3.4.1中所示的理論VSP記錄。

圖3.4.1VSP觀測系統(tǒng)及偏移VSP理論模型記錄示意圖AB

VSP測量時所用的井中檢波器與PS測井的井中三分量檢波器相同，但對數(shù)據(jù)收錄系統(tǒng)和回放系統(tǒng)的要求較PS測井要求高，應能真實地記錄和回放初至以后的續(xù)至波波形。在與地面地震勘探聯(lián)合使用時，為了便于資料對比，收錄系統(tǒng)最好與地面地震勘探所使用的收錄系統(tǒng)盡可能一致。對震源的要求也較PS測井高，理想的測井條件是激發(fā)一次，同時在井中所有測點進行記錄。VSP一般使用錘擊，電火花或震源槍進行激發(fā)。激發(fā)點位于鉆孔上方時，稱為零偏移VSP；激發(fā)點距井口有一定距離時，稱之為偏移VSP。

零偏移VSP和偏移VSP之間的主要區(qū)別在于零偏移VSP的波射線近于垂直地入射到各速度界面，用以查明地基垂直方向的變化，而偏移VSP的波射線往往和速度界面不垂直，

可用于觀測鉆孔中的反射波，對鉆孔附近的構造進行高精度的反射波勘測。如圖3.4.1給出了偏移VSP的理論模型計算的直達波、折射波和反射波分布的相互關系。

圖3.4.1VSP觀測系統(tǒng)及偏移VSP理論模型記錄示意圖ABB圖畫出了直達波和一次反射波的射線路徑，從圖可以看出自震源出發(fā)向下傳播的波，一部分向下直接傳播到井口各接收點，形成直達初至波，因為波是自震源向下傳到檢波器的，故又稱為下行波，另有一部分經(jīng)反射界面一次反射后向上傳播，依次到達井口各觀測點，稱為一次反射波。根據(jù)波傳播的特征，直達波又稱為下行直達波，反射波又稱為上行反射波。

A圖為時深曲線，直達波和反射波的同相軸具有斜率相同，視速度符號相反的特點，當檢波器安置在界面深度處，二是波所用的時間相等，有一個交點，該點對應的深度就為產(chǎn)生的一次反射波的界面深度。據(jù)此，用VSP資料可直接求取反射界面的深度。

在多層介質中，除了一次波，還可能有多次波，但是多次波不和直達波相交，這一點是用來區(qū)別一次波和多次波的區(qū)別，對我們有用的主要是直達波（一次下行波）和反射波（一次上行波）。關于垂直地震剖面法的資料處理過程的解釋，和一般反射波法大體上相類似，