VSP地震干涉成像及应用研究
发布时间：2021-11-10 10:04
受井中检波器串级数局限,垂直地震剖面（VSP）反射波成像范围窄,且不能对井中最浅接收点上方区域有效成像.虽然多次波成像能扩大成像范围,但在实际应用中尚有诸多困难和挑战.本文根据Wapenaar的地震干涉理论,基于上下行波场分离技术,研发了VSP地震干涉成像方法.该方法将VSP自由表面多次波重建为在地表震源位置激发（虚震源）接收的拟地面地震反射波,然后偏移成像,以达到对多次波间接成像的目的.通过数值模型实验,测试了VSP干涉成像的极限分辨率,并讨论了主要采集参数的影响,结果表明:该方法的垂向和水平极限分辨率分别达约10m和20m,且能分辨深度达6500m处的50m×100m溶洞;采用12至24道井中检波器串采集的VSP资料,其干涉成像结果显著优于VSP反射波成像,与相应的地面地震成像效果相当.将本文方法应用于新疆地区采集的VSP资料,结果表明:与VSP反射波成像相比,成像同相轴更加连续,成像范围显著扩大;与地面地震成像相比,成像结果相当,尤其在浅中部甚至更好.新方法不仅无需进行井中接收点静校正,且能显著增大成像范围,有利于成像同相轴的追踪对比、地震属性提取和地质解释,尤其对中国新疆地区深...
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(06)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：18 页
【部分图文】：
楔形体模型的VSP地震干涉成像结果．（a）楔形体模型1;(b）楔形体模型2;(c）楔形体模型3
VSP观测中的接收点数量及其观测井段位置直接影响VSP观测效率和施工成本，也是VSP地震干涉成像的主要影响因素．在中国新疆地区，油气储层常常位于地下深部，且是缝洞型的，常规VSP反射波成像难以奏效．为此，根据新疆地区某工区的声波测井和零偏移距VSP资料，设计了一个含有5个不同深度溶洞（速度为2400m·s-1）的水平层状模型（如图9a所示），目的是为了检验VSP地震干涉成像对地下深部溶洞的分辨能力，以及VSP观测参数对地震干涉成像质量的影响．图8 块体模型的VSP地震干涉成像结果．图中标有“放大区域”是块体成像的垂向放大显示．（a）块体模型1;(b）块体模型2;(c）块体模型3
根据炮-检互换原理，将VSP震源和接收点位置互换，得到逆VSP(IVSP）资料，然后进行虚震源构建，即利用方程（1）来获得在地表激发接收的拟地面地震资料（Schuster,2009）．实际上，也可以将VSP共炮点道集转换为井中共接收点道集，这等价于IVSP共炮点道集，然后对同一个井中接收点记录的来自两个不同地表震源的地震波场互相关并对接收点位置积分（如图2所示），来获得在地表一个震源xa处激发（虚震源）另一个震源xb处接收的拟地面地震响应，即将井中接收点位置zr重建至地表的一个震源xb位置，那么，用实际的地震波场替代格林函数，并将方程（1）改写为时间域，即式中，G(xb,xa,t）表示在xa处激发（虚源）xb处接收的重建格林函数，对应于方程（2）右边互相关的正延迟部分；G(xb,xa,-t）则表示相应的逆时格林函数，对应于方程（2）右边互相关的负延迟部分；S(t）表示在xa处的虚震源时间函数；C表示比例因子；*表示褶积；u(zr,xb,t）表示在地表xb处震源激发的井中某个接收点zr处接收的波场，u(zr,xa,-t）表示在地表xa处震源激发的井中某个接收点zr处接收的逆时波场；L表示观测井中接收点zr组成的轨迹．
本文编号：3487078
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(06)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：18 页
【部分图文】：
楔形体模型的VSP地震干涉成像结果．（a）楔形体模型1;(b）楔形体模型2;(c）楔形体模型3
VSP观测中的接收点数量及其观测井段位置直接影响VSP观测效率和施工成本，也是VSP地震干涉成像的主要影响因素．在中国新疆地区，油气储层常常位于地下深部，且是缝洞型的，常规VSP反射波成像难以奏效．为此，根据新疆地区某工区的声波测井和零偏移距VSP资料，设计了一个含有5个不同深度溶洞（速度为2400m·s-1）的水平层状模型（如图9a所示），目的是为了检验VSP地震干涉成像对地下深部溶洞的分辨能力，以及VSP观测参数对地震干涉成像质量的影响．图8 块体模型的VSP地震干涉成像结果．图中标有“放大区域”是块体成像的垂向放大显示．（a）块体模型1;(b）块体模型2;(c）块体模型3
根据炮-检互换原理，将VSP震源和接收点位置互换，得到逆VSP(IVSP）资料，然后进行虚震源构建，即利用方程（1）来获得在地表激发接收的拟地面地震资料（Schuster,2009）．实际上，也可以将VSP共炮点道集转换为井中共接收点道集，这等价于IVSP共炮点道集，然后对同一个井中接收点记录的来自两个不同地表震源的地震波场互相关并对接收点位置积分（如图2所示），来获得在地表一个震源xa处激发（虚震源）另一个震源xb处接收的拟地面地震响应，即将井中接收点位置zr重建至地表的一个震源xb位置，那么，用实际的地震波场替代格林函数，并将方程（1）改写为时间域，即式中，G(xb,xa,t）表示在xa处激发（虚源）xb处接收的重建格林函数，对应于方程（2）右边互相关的正延迟部分；G(xb,xa,-t）则表示相应的逆时格林函数，对应于方程（2）右边互相关的负延迟部分；S(t）表示在xa处的虚震源时间函数；C表示比例因子；*表示褶积；u(zr,xb,t）表示在地表xb处震源激发的井中某个接收点zr处接收的波场，u(zr,xa,-t）表示在地表xa处震源激发的井中某个接收点zr处接收的逆时波场；L表示观测井中接收点zr组成的轨迹．
本文编号：3487078
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