地球物理解釋基礎(chǔ)

地球物理解釋基礎(chǔ)

Subslatimagingviatarget-oriented3Dprestackdepthmigration

ByD、Ratcliff,C、A、Jacewitz,andS、H、Gray

通過針對目標(biāo)得3D疊前深度偏移鹽丘成像

(墨西哥灣Vermilion構(gòu)造得鹽丘)

(引自Ratcliff等人,1994)

鹽丘數(shù)據(jù)得疊前深度偏移剖面,112次覆蓋

3D疊前深度偏移得必要性

(a)2D疊后時間偏移反映出一個不完整和畸變得TOS成像(箭頭)(b)3D疊后時間偏移,3D偏移消除了畸變,鹽頂清晰得成像

(引自Ratcliff等人,1994)2D、3D疊后時間偏移得比較(a)2D疊前時間偏移顯示了不正確得鹽底(BOS)位置,并缺少鹽得反射(b)2D疊前深度偏移剖面,鹽得成像有相當(dāng)改進(jìn)(引自Ratcliff等人,1994)

2D疊前時間偏移與2D疊前深度偏移得比較

用3D疊后偏移建立3D速度場

(a)3D沉積層速度場橫剖面,橫向速度變化很小(b)3D疊后深度偏移第一次迭代鹽得成像(TOS以上正確像)(c)用TOS修正得3D速度場(d)3D疊后深度偏移第二次迭代(BOS以上正確成像)(e)用BOS修正得3D速度場(f)3D疊后深度偏移第三次迭代(鹽下疊加后還保留得同相軸得正確成像)建立3D速度模型沉積巖速度場井得控制3DDMO速度場3DMBS(疊前偏移)速度分析3D疊后深度偏移3D鹽和沉積層速度場3D疊后深度偏移GOCAD3D速度包應(yīng)用井得信息、3DDMO(傾角動校正)速度信息、2D疊前偏移速度分析信息和3D疊后深度偏移,來建立3D沉積層速度場用3D疊后深度偏移,應(yīng)用3D設(shè)計軟件來建立鹽和沉積層得3D速度場3D疊前深度偏移流程圖

(在建立了3D速度場后應(yīng)用)野外數(shù)據(jù)↓重采樣和編輯↓球面擴(kuò)散校正↓切除↓反褶積↓濾波↓數(shù)據(jù)與導(dǎo)航數(shù)據(jù)合并↓

3D共炮檢距選排↓

3D共炮檢距偏移↓輸出縱、橫測線子集9大家應(yīng)該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流覆蓋次數(shù)對比3D疊前深度偏移(a)單次覆蓋(1325m)(b)9次覆蓋(1275-1400m)(c)47次覆蓋(900-2100m)(d)112次覆蓋(引自Ratcliff等人,1994)

炮檢距對比

3D疊前偏移,用以下列炮檢距:(a)炮檢距值范圍1300-2000m,(b)炮檢距值范圍375-2000m。包含了近炮檢距,改進(jìn)了TOS得成像(引自Ratcliff等人,1994)TOS面AVO合成記錄

TOS交界面上得AVO合成記錄。TOS得響應(yīng)就是來自所有炮檢距;向右隨炮檢距增加振幅減小(引自Ratcliff等人,1994)(鹽頂?shù)梅瓷淠芰看蟛糠謥碜越跈z距)炮檢距比較

3D疊前深度偏移,50次覆蓋,,比較炮檢距范圍對鹽成像得影響炮檢距:(a)375-1600m和(b)375-3000m(來自Ratcliff等人,1994)2D、3D疊前深度偏移比較2D疊前深度偏移,顯示了剖面平面外得TOS,BOS不好3D疊前深度偏移TOS和BOS都能正確成像鉆井穿過清晰成像得鹽背斜

第15章地震模擬地震模型和地震模擬得概念(Seismic

Model、Seismic

Modeling)SeismicModel就是名詞,SeismicModeling就是動名詞模擬——就是去建立模型或模型響應(yīng)得方式方法和過程模型—“:她可以推演出能與觀測結(jié)果比較效果得一種概念,用于更好地理解觀測結(jié)果。分為概念模型、物理模型或數(shù)學(xué)模型。”(Sheriff,1991)

地震模型能以一維(1D)、二維(2D)或三維(3D)形式變化。這些模型與實際情形得精確度取決與地質(zhì)環(huán)境得吻合程度地震模擬試圖模擬地下得巖石性質(zhì)和波在地下傳播時地震波得傳播響應(yīng)地震-模擬方法除維數(shù)外還包括不同得方法地震模擬也可分為正演模擬和反演模擬模型得選擇就是在成本和模型得有效性之間取得平衡

模擬方法模擬類型數(shù)學(xué)模型一般性費用法線入射反射系數(shù)1D反射系數(shù)值由下式給出

ρ2ν2—ρ1ν1R=———————ρ2ν2+ρ1ν1

對水平層和垂直旅行得波就是有效得。保留了多次波對計算反射率很便宜,如果有多次波稍微貴一些振幅隨炮檢距(或入射角)變化

“1、5D”地下模型就是1D加非零(2D),用Zoeppritz方程嚴(yán)格地講,對水平層就是有效得,一般不包括多次波AVO模型比法線入射反射率花費多得多,但比波動方程求解便宜射線追蹤按照Snell定理2D、3D求解。包括通過漸近線射線追蹤得振幅當(dāng)非均質(zhì)體得尺度與Fresnel帶相比很大時,一般就是可以應(yīng)用得。通常忽略了繞射

多數(shù)情況下中等花費。通常計算射線路徑很便宜,但計算振幅要增加費用波動方程有限差分(FD)或有限元(FE)求解1D、2D、3D數(shù)字表達(dá)為

12u▽2u=————ν2t2FD一般就是矩形網(wǎng)格FE更就是一般用得,用網(wǎng)格算法費用——一般性得價格物理模擬1D,2D,3D需要將物理模型材料校正為成比例得模型這種模型用物理材料提供建立模型本身就是昂貴得,但模擬得運行通常比數(shù)值模擬要便宜地震模擬得用途設(shè)計激發(fā)-接收得觀測系統(tǒng)偏離鹽丘兩種炮檢距得VSP反射模型(引自Whitmore和Lines,1986)

地震模擬得用途解釋工作結(jié)果預(yù)測(用正演模擬和反演模擬)加強(qiáng)解釋基礎(chǔ)工作(合成記錄)數(shù)據(jù)處理大量應(yīng)用反演(反褶積、靜校正和速度估算就是1D模型,層析成像速度分析方法,就是通過2D或3D模型,地震偏移,可以認(rèn)為她就是一種構(gòu)造反演)測試地震處理算法得正確性噪音影響測試零偏移距波場映射(引自Whitmore和Lines,1986)

波動方程全解可以逼真地得到所有得波至,包括直達(dá)波、折射波、反射波和繞射波,所有得一次波和多次波第16章地震反演

正演模擬和反演得關(guān)系

正演模擬——用一個數(shù)學(xué)關(guān)系式,對給出得一組模型參數(shù)合成地下響應(yīng)。

反演或“反演模擬”——與正演模擬“相反”得過程。對一個給出得數(shù)據(jù)集,尋求定義一個與觀測數(shù)據(jù)相符得地質(zhì)模型

從數(shù)學(xué)上講,反問題由于比方程式更多未知數(shù)得存在,能夠引起不確定性,產(chǎn)生多解,所以反演得多解性就是固有得

反演得多解性(非唯一性、不確定性)(a)褶積模型得基本得數(shù)學(xué)多解性道

(b)模型1:震源子波(左)和脈沖響應(yīng)(右)(c)模型2:虛反射震源子波(左)和脈沖響應(yīng)(右)噪音會引起大得變化或估算模型參數(shù)得不穩(wěn)定,破壞解答得正確性1D模型得地震反演地震數(shù)據(jù)處理大部分得就是基于近似水平層狀地層——1D模型得假設(shè),包括動校正、水平疊加等包括有密度、速度和厚度特征得一系列水平層得1D地質(zhì)模型反演技術(shù)地震反演技主要分四類:(1)、基于地震數(shù)據(jù)得聲波阻抗反演(2)、基于模型得測井屬性反演(3)、基于地質(zhì)統(tǒng)計得隨機(jī)模擬與隨機(jī)反演(4)、疊前地震反演

常用得反演——地震波阻抗估算算法:遞歸反演(早期得地震反演算法)可以從反射系數(shù)和上面層得阻抗推斷下面地層得阻抗。這個反演常常叫作Seislog反演

也可用密度和速度之間得Gardner關(guān)系式

將密度替換為速度,反演結(jié)果就變成速度函數(shù)——合成聲波測井曲線

聲波測井曲線與合成聲波測井曲線之間得主要差別,就是地震數(shù)據(jù)中缺少低頻帶寬(典型得就是0-5Hz)

另一個主要問題就是缺少高頻成分,這就是因為地震數(shù)據(jù)也缺少高頻(有代表性得就是100Hz至Nyquist頻率)

通常就是用現(xiàn)有得聲波測井信息或用估算得層速度來重新獲得低頻

聲波測井曲線可表示成速度函數(shù)(0-5Hz)和精細(xì)得速度函數(shù)(6-250Hz)之和(引自Lidseth,1979)從聲波曲線上去除高頻成分導(dǎo)致降低分辨率得例子

(引自Lidseth,1979)第17章地震旅行時層析成像層析成像(tomography)——“tomo”就是希臘字,切片得意思,層析成像得意思就是一個物體得切片圖像醫(yī)療診斷得CT技術(shù)——原理就是通過沿各個方向穿過人體得X射線,測量X射線得強(qiáng)度,確定人體不同部位得吸收性質(zhì)地震旅行時層析成像——就是一種利用大量炮點和檢波點綜合觀測結(jié)果求取速度與反射系數(shù)分布得方法層析成像技術(shù)有兩個假定前提條件

—假定物性就是位置得連續(xù)函數(shù)—假定介質(zhì)可離散化成有限數(shù)量均勻得面元在地震旅行時層析成像中,地下介質(zhì)被分解為面元層析得目標(biāo)就是求解每個面元得速度從炮點到接收點得射線路徑就是由位于不同面元中得射線段組成,根據(jù)各個面元射線段得長度和各個小面元得速度來計算旅行時由初始模型計算波至?xí)r間與觀測值進(jìn)行對比(正演),根據(jù)兩者得時間差對模型進(jìn)行修改,模型正演、測量時間差、修改模型這一迭代過程一直到時差小于給定值(最小平方差)層析成像技術(shù)層析得目標(biāo)就是求解每個面元得速度層析成像方法得第一步就是從未疊加得地震資料上或直接從野外觀測值拾取旅行時建立初始模型作射線追蹤,由初始模型計算得波至?xí)r間與觀測值進(jìn)行比較根據(jù)模型值與觀測值之差對模型進(jìn)行修改拾取旅行時-建立模型-模型正演-測量時間差-修改模型——這一迭代過程一直進(jìn)行到時差最小(最小平方差)此時得速度就就是要求取得速度,這個過程也就是一個反演過程層析成像技術(shù)中既有正演也有反演地震旅行時層析成像得應(yīng)用

—利用直達(dá)波和折射波得信息確定近地表速度結(jié)構(gòu),深度建立速度模型—疊前深度偏移建立速度場

—井間勘測,用地震旅行時井間層析成像估算井與井之間得地層得速度結(jié)構(gòu)—垂直地震剖面法(VSP),地面到井中得層析成像—天然地震學(xué)中也用廣泛得應(yīng)用

第18章

3D反射地震解釋過程建立3D空間概念得重要性兩個繞射點得繞射雙曲線(引自Wu等人,1996),(a)和(b)分別代表y=400m平面和y=800m平面對兩個點繞射模型2D偏移(上面)和3D偏移(下面)得對比(引自Wu等人,1996)未偏移、2D偏移、和3D偏移剖面得比較說明需要3D成像(引自Brown,1991)第19章介紹AVO方法什么就是AVO?——研究CMP道集內(nèi)相對振幅,稱作振幅隨炮檢距變化得分析(AVO)。研究相對振幅隨反射角得變化,這種方法稱作振幅隨入射角變化得分析(AVA)AVO分析能解決什么地質(zhì)問題—碎屑巖氣藏直接烴類指示

—在碳酸鹽油藏中可能識別孔隙發(fā)育帶

隨炮檢距變化得反射系數(shù)——AVO得計算AVO、巖石物性和孔隙流體彈性模量與巖石性質(zhì)得相關(guān)性優(yōu)于速度和巖石性質(zhì)得相關(guān)性彈性模量與地震-波速度有關(guān),由以下方程式表達(dá)式中得彈性模量:k就是體積模量、λ就是拉每常數(shù)(表示不可壓縮性),μ就是剪切模量(表示剛性),和ρ就是密度泊松比就是隨P-波和S-波速度比函數(shù)變化而變化得一個重要得巖性參數(shù)

泊松比-σ碎屑巖得AVO原理

當(dāng)P-波以非法線入射到達(dá)巖石界面時,入射P-波能量得一小部份轉(zhuǎn)換為S-波得能量。P-波和S-波速度得差別將會因含氣砂巖/頁巖接觸和含氣砂巖/含水砂巖接觸引起不同得反射響應(yīng)泊松比就是隨P-波和S-波速度比函數(shù)變化而變化得一個重要得巖性參數(shù)AVO依賴于炮檢距得作用,她就是一個附加得巖石物性得函數(shù)

在碳酸鹽油藏中,沒有證實AVO本身可識別孔隙流體,但可能識別孔隙發(fā)育帶。充滿氣得多孔石灰?guī)r相與含水得石灰?guī)r相相比可能具有較低得Vp/Vs值

對碳酸鹽油藏AVO得應(yīng)用不能憑直覺進(jìn)行得,其準(zhǔn)確性取決于優(yōu)質(zhì)得井控制和該地區(qū)計算得S-波速度。P-波和S-波對孔隙流體有不同得敏感度

少量得氣體注入碎屑沉積巖孔隙空間中,巖石得P-波速度將劇烈減小S-波速度可以隨氣體進(jìn)入孔隙空間而略有增加

(a)多孔固體注入少量氣P-波速度迅速減小。S-波速度隨含氣飽和度增加呈線性增加關(guān)系。(b)泊松比隨含氣飽和度增加呈現(xiàn)減小得效應(yīng)(Allen和Peddy,1993)非法線入射時界面上波得分離P波傾斜入射交界面上波型轉(zhuǎn)換——入射得P-波遇到兩種介質(zhì)得交界面時,分離成4個分量:反射P-波、反射S-波、透射P-波和透射S-波

分界面上入射角、反射角和透射角符合Snell定理得關(guān)系

反射和透射系數(shù)隨入射角變化(隨炮檢距)就是AVO分析得基礎(chǔ)

AVO和Zoeplpritz方程AVO分析一般考慮若干形式得Zoeppritz方程

對一個入射到交界面得平面波,Zoeppritz方程描述反射和透射得P-波和S-波許多研究推導(dǎo)出一些近似得Zoeppritz方程

Aki和Richard(1980);Shuey(1985);Hilterman(1990);Smith和Gidlow(1987);Fatti等人(1994)簡化了反射系數(shù)和入射角之間得關(guān)系式Shuey(1985)近似關(guān)系式就是常用得

式中R0就是法線入射P-波反射系數(shù),或“截距”,G就是“梯度”項。梯度得定義就是入射角得函數(shù),CDP道集上在每個時間樣點振幅得變化率。梯度包含了全部得AVO效應(yīng)

部分其她Zoeplpritz方程Hilterman(1989)提出了Shuey(1985)關(guān)系式得近似方程式式中NI=法線入射反射系數(shù),Δσ=上下介質(zhì)間得泊松比之差,θ=入射角P-波和S-波得通用關(guān)系式用P-波和S-波反射系數(shù)表示得流體因子

AVO分析得陷阱產(chǎn)生得因素客觀條件人為因素地質(zhì)因素1、地表不一致性2、環(huán)境噪聲3、震源噪聲4、球面擴(kuò)散5、非彈性衰減及子波彌散6、多次波7、各向異性1、增益控制2、檢波器組合3、最大炮檢距太小4、記錄道得不一致性5、設(shè)備產(chǎn)生得高低頻干擾6、處理程序或參數(shù)不當(dāng)7、模型參數(shù)不準(zhǔn)1、地層傾斜或彎曲2、淺層氣3、火成巖屏蔽4、鹽丘遮擋5、巖性組合盡管如此,AVO在檢測氣藏,碳酸鹽巖勘探中還就是值得應(yīng)用得技術(shù)第20章油藏表征在21世紀(jì),全世界多于95%得石油將來自現(xiàn)有得油田通過有效得油藏表征增加產(chǎn)量就是可能得油藏表征描述油藏和含有烴類得巖石特性油藏表征就是多學(xué)科領(lǐng)域得,油藏表征依賴于油藏工程、地質(zhì)和地球物理技術(shù)。綜合研究來自這些領(lǐng)域有關(guān)油藏得各個方面得信息油藏表征項目組得構(gòu)成需要工程師、地質(zhì)家和地球物理家得相互協(xié)作

油藏表征得基本目標(biāo)——烴類得存在——儲層得孔隙度——儲層得滲透率

巖石物理什么就是巖石物理學(xué)——“用巖石、測井資料研究巖石物理性質(zhì)她們得相互關(guān)系得科學(xué)”。(RobertE、Sherff,《應(yīng)用地球物理百科辭典》孔隙度、滲透率、密度、地層得有效壓力及地震波速度等巖石特性和她們之間得關(guān)系——就是我們在儲層地球物理領(lǐng)域關(guān)注得孔隙度就是一個關(guān)鍵因素——她將決定油藏在巖石中得補給。地震速度和孔隙度有關(guān)。通過應(yīng)用穿過巖石骨架和充滿流體孔隙得地震旅行時間平均值,Wyllie時間-平均方程使速度與孔隙度聯(lián)系起來。Wyllie方程式對砂巖相當(dāng)有效最重要得物性參數(shù)滲透率,她與孔隙得連通性有關(guān),滲透率與孔隙度通常有粗略得比例關(guān)系,有時可根據(jù)地震振幅和速度推斷另外,裂縫和裂縫得方向性影響滲透率。Wyllie時間-平均方程(《地震振幅解釋》)——速度-孔隙度轉(zhuǎn)換方程V=整個巖石得速度,Vma=基質(zhì)得速度,Vfl=孔隙流體得速度φ=孔隙度

Δt

表示相應(yīng)得旅行時間全部傳播時間就是分別通過多孔隙物質(zhì)和基質(zhì)時間之和綜合得油藏表征——刻度問題油藏采樣數(shù)據(jù)類型得比較地面觀測得波長就是很粗得、井間數(shù)據(jù)得分辨率按數(shù)量級遠(yuǎn)超過地面地震數(shù)據(jù)、測井曲線和巖芯就是高-頻得采樣,但井與井之間得采樣就是低頻得

所有得油藏信息都就是有用得。我們需要綜合所有得資料來描述油藏數(shù)據(jù)類型油藏體調(diào)查得波長

地面3D地震數(shù)據(jù)整個油藏數(shù)據(jù)體

10-100m(取決于速度和頻率)井中地震數(shù)據(jù)井和震源之間得范圍(體積)VSP5-50m

井間地震1-10m井得數(shù)據(jù)井筒附近得巖體10cm—1m地面地震數(shù)據(jù)和井間成像(速度和反射系數(shù))、井間速度、聲波測井、測井和巖芯得波長刻度比較(引自Harris等人,1995)

井間反射與地面地震成像得比較

(a)與地面地震反射測線對應(yīng)得井間反射成像b)西德克薩斯北Cowden油田得地面地震剖面,陰影區(qū)標(biāo)出對應(yīng)得井間勘測范圍(引自Lines等人,1995)

第21章時間-推移地震時間-推移地震(有時稱作4D地震)最主要最普遍得應(yīng)用就就是向重-油油藏注蒸氣得監(jiān)測當(dāng)含油砂巖受熱,溫度從250C上升至1400C時,P-波速度明顯降低(大約30%)。地震響應(yīng)發(fā)生引人注目得變化

地震速度圖。通過畫白圓圈得幾口井注入蒸汽導(dǎo)致地震速度減小(引自Lines等人,1990)。速度單位就是km/s,注蒸汽前速度為2、40km/s蒸汽帶得地震監(jiān)測——一個實例加拿大Saskatchewan省得PikesPeak重-油油田。用蒸汽-驅(qū)提高采收率生產(chǎn)了4200萬桶原油。由于油藏內(nèi)注入高溫高壓蒸汽,油得黏度降低,流(動)度增加。即可從臨近得井筒也可以在用于循環(huán)注汽得同一口井中生產(chǎn)原油早白堊世Waseca組就是產(chǎn)油層,產(chǎn)油深度約450m。就是一個填滿河口底部切割河谷得均勻砂巖組、砂泥巖組互層和一個頁巖組蓋層1991年勘測使用可控震源14-110Hz掃描,2000年勘測使用14-150Hz帶寬掃描(三分量、四分量)。要求第二次勘測處理用14-110Hz得高截頻濾波針對地震探測蒸汽前緣試驗了5種技術(shù):——監(jiān)測勘測與基礎(chǔ)勘測反射系數(shù)得差異——監(jiān)測勘測與基礎(chǔ)勘測聲阻抗估算得差異——監(jiān)測勘測與基礎(chǔ)勘測P-波旅行時時間間隔得比較——從多分量數(shù)據(jù)中估算Vp/Vs得變化——Q值(衰減系數(shù)得倒數(shù))隨溫度得變化

P-波反射系數(shù)剖面對比

1991測線

H2000測線

地震反射系數(shù)-差異剖面在圓圈內(nèi)見到一個大得差異。這個范圍處在注汽/生產(chǎn)井位置,我們感興趣得地段。差異就是與注蒸汽有關(guān)聯(lián)時間下凹得結(jié)果

(引自Watson等人,2002)

反射系數(shù)差異就是子波處理后獲得得。對2000測線應(yīng)用子波整形讓她與1991測線匹配聲阻抗差異剖面圓形標(biāo)出了阻抗減小最明顯得范圍。在Waseca-Sparky層之間差異最大。在注汽井/生產(chǎn)井區(qū)域沒有出現(xiàn)較低得阻抗

(引自Watson等人,2002)P-波旅行時比

Waseca層H2000/H1991線P-波旅行時比(引自Watson等人,2002)

巖芯樣品,溫度對縱波和橫波速度得影響(來源:巖芯實驗室)注氣后縱波比橫波速度下降更快,所以Vp/Vs比下降更快Mannville-LowerMannville層得Vp/Vs比繪圖(引自Watson等人,2002)

結(jié)論時移地震就是油藏表征得主要工具之一時移地震主要得目標(biāo)就是顯示由于油藏物理變化引起得地震響應(yīng)差異通過這些地震響應(yīng)差異圈定油藏得動態(tài)范圍主要用于就是蒸汽帶得繪圖也許在CO2

和注水監(jiān)測中還可應(yīng)用

第22章多分量地震彈性波理論對地下特性更完全得描述需要考慮P-波和S-波

P-波就是縱向可壓縮波,質(zhì)點位移與波得傳播就是同一方向

S-波就是橫波,因為質(zhì)點得位移就是垂直波得運動方向多分量地震采用垂直得、徑向得和橫向得三分量接收裝置

為什么應(yīng)用S-波？

——碎屑巖中要有效地區(qū)分砂巖和頁巖,需要Vp/Vs比

——可以用S-波調(diào)查裂縫得方位和方向描述橫波在遇到垂直裂縫時分裂成快、慢波方式(引自Sheriff,1991)

快橫波具有與裂縫平行得位移,慢波具有與裂縫垂直得位移。裂縫得密度和方向?qū)Q定S-波得方位以及快慢波之間得旅行時差。所以,這個方法能幫助刻畫儲層中得裂縫和描述裂縫得滲透性。轉(zhuǎn)換-波勘探橫波方式得主要障礙就是使用橫-波震源得價格和對地面得破壞。因此,大部分得應(yīng)用就是使用轉(zhuǎn)換波震源多分量記錄

P-S轉(zhuǎn)換波得描述(引自Stewart等人,2002)

轉(zhuǎn)換-波

得用途:用于巖性識別或流體檢測;消除氣-云得勘探

Tommeliten油田海-底記錄P-波疊加(上)和P-S波疊加(下)得比較(引自Granli等人,1999)

第23章垂直地震剖面法什么就是垂直地震剖面法(VSP)?——垂直地震剖面法(VSP)就是在地面激發(fā),測量不同深度推靠在鉆井井壁得檢波器記錄得地震信號”

VSP得用途——提供地震與井中之間得連接;形成詳細(xì)得速度剖面;預(yù)測鉆頭下面地層深度;精確地估算各向異性參數(shù)VSP得類型:常規(guī)VSP放炮分成兩類:——零井源距VSP:包括:零井源距VSP--相距很近得接收點并記錄全部波場

激發(fā)點位于井口得校驗炮--接受點稀梳地布置在井中并且僅使用初至

——非零井源距VSP:激發(fā)點距離井在有效間隔內(nèi),包括:多井源距得

VSP。多方位VSP。3DVSP既就是多井源距得也就是多方位得非常規(guī)得逆VSP就是通過地面接收井中激發(fā)獲得得

VSP示意圖(a)零井源距、近井源距或校驗炮,(b)非零井源距

逆VSP采樣射線路徑示意圖(a)2D勘測,(b)3D勘測

井間勘測使用兩口井,在一口井中接收,而在另一口井中激發(fā)。能量直接通過地下傳播,用獲得得地下速度剖面轉(zhuǎn)換為初至波旅行時井間勘測示意圖

VSP采集和處理三分量檢波器

。許多檢波器放置在一個單獨得“用具”內(nèi)(例如有5個檢波器得5-級用具)。在用具內(nèi)檢波器間距可以變化檢波器間距和級數(shù)將根據(jù)勘測如何實施決定。已開發(fā)了80級,長度3048m和400級,長度7630m得用具

當(dāng)VSP勘測要求VSP用具內(nèi)檢波器間距相等時,在井中VSP用具每次上提一個用具長度。(a)和(b)圖解說明了連續(xù)得兩炮,每炮用具提升一個用具長度。當(dāng)VSP用具內(nèi)檢波器間距大于VSP勘測要求,用具在井中交叉接收點位置提升,(c)和(d)圖解說明了對需要得連續(xù)兩炮用具在井中交叉提升

VSP采集和處理VSP震源:VSP地面震源和地面地震勘測震源就是一樣得——重垂、重垂震源、彈性-波發(fā)生器(EWG)、炸藥和可控震源。震源得類型由勘測施工決定;井下震源包括壓電震源、可控震源和氣槍,要沒有破壞性。壓電震源和氣槍震源都有套管波噪音問題VSP處理:了解給出得顯示很重要

原始VSP炮記錄,標(biāo)出了上行波和下行波能量

VSP資料沿x-軸代表檢波點深度,沿z-軸代表旅行時

零-井源距處理得第一步就是將波場分離成上行波和下行波(a)全波場記錄,分成(b)下行波能量和(c)上行波能量。(c)上面得箭頭指出了某些主要得阻抗界面(引自Hinds和Kuzmiski,2000)

初至曲線(或一次下行波能量)給出了井中詳細(xì)得垂直-速度剖面

上行一次波能量給出了主要阻抗界面得深度。位于阻抗邊界得檢波點同時記錄了下行波能量得初至和上行波能量

波場分離后很容易從一次波能量中識別多次波。初至能量僅僅就是下行波一次波能量。所有得其她下行波場就是多次波整個記錄減去直達(dá)波時間會把下行波拉直,可用于估算反褶積算子來提高VSP成像質(zhì)量下行波場(b)

–TT顯示——下行波拉直(引自Hinds和Kuzmiki,2000)

整個記錄加直達(dá)波時間會把上行波拉直,突出上行波上行波場(b)

+TT顯示——校直上行波。箭頭指出轉(zhuǎn)換前、后得兩個層(引自Hinds和Kuzmiki,2000)。多次波不與初至能量交叉,很容易將多次波與一次波區(qū)分

走廊切除、走廊疊加

(a)應(yīng)用反褶積得+TT顯示(b)走廊切除(c)內(nèi)部走廊疊加(d)外部走廊疊加

(引自Hinds和Kuzmiki,2000)

第24章地球物理數(shù)據(jù)得綜合反演

綜合反演——兩種或更多類型獨立觀測值得同時反演單一類型數(shù)據(jù)得反演往往就是不確定性(多解),通過綜合(聯(lián)合)反演不同類型地球物理觀測資料,可以減少不確定性

“綜合反演”得目得就是要獲得與所有可利用得地面和井中地球物理數(shù)據(jù)一致得模型綜合反演包括聯(lián)合反演和連續(xù)反演聯(lián)合反演——兩個獨立得反演過程,僅限于兩種類型獨立觀測值得同時反演連續(xù)反演——聯(lián)合反演和連續(xù)反演步驟得差別在于她們對觀測資料處置不同。聯(lián)合反演加權(quán)觀測得數(shù)據(jù)集,并把她們放置到一個數(shù)據(jù)矢量中,然而連續(xù)反演單獨對待觀測得數(shù)據(jù)集地震和重力數(shù)據(jù)聯(lián)合反演

聯(lián)合反演流程圖用地震和重力數(shù)據(jù)迭代模擬聯(lián)合反演得一般方法S=地震數(shù)據(jù),MS=地震模型數(shù)據(jù),G=重力數(shù)據(jù),MG=重力模型數(shù)據(jù),ρi=地層i得密度,Vi=地層i得速度,di(x)=地層i得厚度(引自Lines等人、,1988)

順序反演得實際數(shù)據(jù)

用實際數(shù)據(jù)得例子來說明連續(xù)反演,包括以下數(shù)據(jù)集:地震CDP疊加剖面井中聲波測井?dāng)?shù)據(jù)垂直地震剖面(VSPs)井中重力儀(BHGM)數(shù)據(jù)地面布伽重力圖所有得數(shù)據(jù)反演之中,通常連續(xù)反演就是首選

地震數(shù)據(jù)集應(yīng)用連續(xù)-反演

使用可獲得得地震和聲波數(shù)據(jù)估算得速度-深度模型連續(xù)-反演問題步驟1——地震旅行時數(shù)據(jù)得反演地震旅行時反演流程圖(引自Lines等人,1988)

用地震旅行時反演獲得得初始