第二講VSP地震勘探

1、 第二講：垂直地震剖面第二講：垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling -VSP)二十一世紀(jì)油氣地震勘探新方法技術(shù)二十一世紀(jì)油氣地震勘探新方法技術(shù)【思考題】【思考題】 （1 1） VSPVSP概念、走廊疊加、靜態(tài)時(shí)移概念、走廊疊加、靜態(tài)時(shí)移 （2 2）水平及傾斜雙層模型的一次波、直達(dá)波、）水平及傾斜雙層模型的一次波、直達(dá)波、二次波理論時(shí)距曲線及方程二次波理論時(shí)距曲線及方程 (3) VSP(3) VSP資料有哪些應(yīng)用？資料有哪些應(yīng)用？ 一、基本原理一、基本原理二、資料采集二、資料采集 三、資料處理三、資料處理 四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 五、思考題參考答案五、思考題參考答

2、案垂直地震剖面垂直地震剖面 一、基本原理一、基本原理 垂直地震剖面技術(shù)定義：垂直地震剖面技術(shù)定義：在地表設(shè)置震源激發(fā)地震波，在井內(nèi)安置檢波器在地表設(shè)置震源激發(fā)地震波，在井內(nèi)安置檢波器接收地震波，即在垂直方向觀測(cè)一維人工場(chǎng)，然后接收地震波，即在垂直方向觀測(cè)一維人工場(chǎng)，然后對(duì)所觀測(cè)得到的資料經(jīng)過(guò)校正、疊加、濾波等處理，對(duì)所觀測(cè)得到的資料經(jīng)過(guò)校正、疊加、濾波等處理，得到垂直地震剖面。得到垂直地震剖面。 一、基本原理一、基本原理 1 1VSPVSP中的主要波動(dòng)中的主要波動(dòng)從波的類型來(lái)分：從波的類型來(lái)分：（1 1）直達(dá)初至波）直達(dá)初至波（2 2）一次反射波：反射縱波和轉(zhuǎn)換波（當(dāng)震源）一次反射波：反射縱波

3、和轉(zhuǎn)換波（當(dāng)震源有偏移距）有偏移距）（3 3）多次反射波）多次反射波從波傳播到接收點(diǎn)的方向來(lái)分：從波傳播到接收點(diǎn)的方向來(lái)分：（1 1）下行波：來(lái)自接收點(diǎn)上方的下行波（直達(dá)波和）下行波：來(lái)自接收點(diǎn)上方的下行波（直達(dá)波和下行多次波）下行多次波） （2 2）上行波：來(lái)自接收點(diǎn)下方的上行波（一次反）上行波：來(lái)自接收點(diǎn)下方的上行波（一次反射波和上行多次波）射波和上行多次波） 一、基本原理一、基本原理 1 1VSPVSP中的主要波動(dòng)中的主要波動(dòng) 一、基本原理一、基本原理 2 2VSPVSP時(shí)距曲線分析時(shí)距曲線分析（1 1） 均勻介質(zhì)情形下的直達(dá)波時(shí)距曲線均勻介質(zhì)情形下的直達(dá)波時(shí)距曲線dhvt221hvdt

4、dhdhvd22*時(shí)距曲線是雙曲線，但當(dāng)時(shí)距曲線是雙曲線，但當(dāng)d d很很小時(shí)時(shí)距曲線是直線，隨小時(shí)時(shí)距曲線是直線，隨d d增增大視速度增大，同相軸變?yōu)殡p大視速度增大，同相軸變?yōu)殡p曲線。曲線。 2VSP時(shí)距曲線分析時(shí)距曲線分析（2 2）均勻介質(zhì)情形下的一）均勻介質(zhì)情形下的一個(gè) 平 反 射 界 面 的 上 行 波個(gè) 平 反 射 界 面 的 上 行 波時(shí)距曲線時(shí)距曲線上傾方向激發(fā)（上傾方向激發(fā)（+ +）下傾方向激發(fā)（下傾方向激發(fā)（- -）：）： 下式中下式中H=OE-EM=ZcosH=OE-EM=Zcos -dsin hHdHvtcos2sin2122 從時(shí)距曲線方程可看出反射波旅行時(shí)與接收點(diǎn)位置、

5、激發(fā)點(diǎn)位從時(shí)距曲線方程可看出反射波旅行時(shí)與接收點(diǎn)位置、激發(fā)點(diǎn)位置、地層傾角和速度有關(guān)置、地層傾角和速度有關(guān) 當(dāng)界面水平時(shí)：時(shí)距方程為當(dāng)界面水平時(shí)：時(shí)距方程為 當(dāng)當(dāng)d=0d=0時(shí)，時(shí)距曲線為直線；時(shí)，時(shí)距曲線為直線；( (隨著檢波器沉放深隨著檢波器沉放深度度h h增大，走時(shí)增大，走時(shí)t t變?。划?dāng)變?。?；當(dāng)d0d0時(shí)，雙曲線時(shí)，雙曲線。反射波視速度：反射波視速度：dhHvt2221HhvdtdhdhHvf222*2當(dāng)檢波器的沉放深度為當(dāng)檢波器的沉放深度為H H時(shí)（在反射界面處），直達(dá)波與一次時(shí)（在反射界面處），直達(dá)波與一次反射波的傳播時(shí)間相等，視速度相等，但符號(hào)相反。反射波的傳播時(shí)間相等，視速

6、度相等，但符號(hào)相反。 000dhHvt2221HhdhHvdtdhvd2222* 一、基本原理一、基本原理 2 2VSPVSP時(shí)距曲線分析時(shí)距曲線分析 討論：討論：當(dāng)當(dāng)d=0d=0時(shí)，直達(dá)波及二次下行波時(shí)距方程為時(shí)，直達(dá)波及二次下行波時(shí)距方程為下行二次波走時(shí)下行二次波走時(shí)t tdndn比直達(dá)波走時(shí)比直達(dá)波走時(shí)t t d d增加增加一個(gè)常數(shù)，且視速度相等。斜率相等，故在一個(gè)常數(shù)，且視速度相等。斜率相等，故在d d較較小時(shí)，下行二次波同相軸與直達(dá)波平行的，只小時(shí)，下行二次波同相軸與直達(dá)波平行的，只是增加了一個(gè)系統(tǒng)時(shí)間值（兩曲線平行）是增加了一個(gè)系統(tǒng)時(shí)間值（兩曲線平行）。vhHtvhtdnd2 一、

7、基本原理一、基本原理 2 2VSPVSP時(shí)距曲線分析時(shí)距曲線分析（4 4）均勻介質(zhì)情形下的一）均勻介質(zhì)情形下的一個(gè)水平反射界面的個(gè)水平反射界面的二次上行二次上行波時(shí)距曲線波時(shí)距曲線dhHvt2241與一次上行波平行，但不與直達(dá)與一次上行波平行，但不與直達(dá)波相交波相交。 HhvdtdhdhHvn422*400 與上行波相比，同樣具有隨觀測(cè)點(diǎn)深度與上行波相比，同樣具有隨觀測(cè)點(diǎn)深度時(shí)間變小和負(fù)視速度的性質(zhì)，它和上行時(shí)間變小和負(fù)視速度的性質(zhì)，它和上行的一次波有平行的同相軸，而不和直達(dá)的一次波有平行的同相軸，而不和直達(dá)波相交。波相交。 一、基本原理一、基本原理 3.3.干擾波類型干擾波類型(1)(1)套

8、管波：沿套管傳播的波套管波：沿套管傳播的波(2)(2)電纜波：電纜振動(dòng)引起檢波器振動(dòng)。電纜波：電纜振動(dòng)引起檢波器振動(dòng)。(3)(3)管道波：充滿泥漿的井與圍巖形成一個(gè)明顯的波管道波：充滿泥漿的井與圍巖形成一個(gè)明顯的波阻抗界面，由震源產(chǎn)生的面波傳播到此界面時(shí)，好象阻抗界面，由震源產(chǎn)生的面波傳播到此界面時(shí)，好象一個(gè)新的震源，產(chǎn)生了沿井軸方向傳播的管波，能量一個(gè)新的震源，產(chǎn)生了沿井軸方向傳播的管波，能量強(qiáng)，速度低（強(qiáng)，速度低（1400-14601400-1460），穩(wěn)定。），穩(wěn)定。 二、資料采集二、資料采集 在在VSP數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集中所用的設(shè)備主中所用的設(shè)備主要包括井口震源、要包括井口震源、井下檢波

9、器、記井下檢波器、記錄儀器、電纜、錄儀器、電纜、參考檢波器（近參考檢波器（近場(chǎng)檢波器）場(chǎng)檢波器）1.1.震源震源(1)(1)震源：震源：類型：炸藥震源、可控震源、氣槍、電火花等類型：炸藥震源、可控震源、氣槍、電火花等目前陸地上使用的多為可控震源。目前陸地上使用的多為可控震源。對(duì)震源要求：對(duì)震源要求：1 1）震源能激發(fā)高寬頻信號(hào)，提高分辨率；）震源能激發(fā)高寬頻信號(hào)，提高分辨率；2 2）能量強(qiáng)，干擾小，多在低速層以下激發(fā)，采取多次重復(fù)激）能量強(qiáng)，干擾小，多在低速層以下激發(fā)，采取多次重復(fù)激發(fā)方式，以增強(qiáng)能量。發(fā)方式，以增強(qiáng)能量。3 3）要求震源子波一致，一口井觀測(cè)點(diǎn)上百，每個(gè)點(diǎn)又必須重）要求震源子波

10、一致，一口井觀測(cè)點(diǎn)上百，每個(gè)點(diǎn)又必須重復(fù)激發(fā)，這樣一口井都要激發(fā)很多次，所以要求每次激發(fā)的子復(fù)激發(fā)，這樣一口井都要激發(fā)很多次，所以要求每次激發(fā)的子波要一致。波要一致。4 4）相鄰道震源的標(biāo)識(shí)誤差應(yīng)小于）相鄰道震源的標(biāo)識(shí)誤差應(yīng)小于1ms1ms，以保證有較高的精度。，以保證有較高的精度。二、資料采集二、資料采集 深度時(shí)間2)偏移距：小（偏移距大小與界面成象范偏移距：?。ㄆ凭啻笮∨c界面成象范圍有關(guān)圍有關(guān) 偏移距是指井口到震源點(diǎn)的距離，如地震測(cè)井一樣，偏移距是指井口到震源點(diǎn)的距離，如地震測(cè)井一樣，震源不可能就在井口，偏移距可大可小。主要考慮成震源不可能就在井口，偏移距可大可小。主要考慮成像范圍，一般

11、隨偏移距增加地下成像范圍也隨之增大，像范圍，一般隨偏移距增加地下成像范圍也隨之增大，反之亦然。但偏移距過(guò)大，由于波形轉(zhuǎn)換，可能造成反之亦然。但偏移距過(guò)大，由于波形轉(zhuǎn)換，可能造成資料質(zhì)量變壞，一般把偏移距約為接收點(diǎn)深度十分之資料質(zhì)量變壞，一般把偏移距約為接收點(diǎn)深度十分之一時(shí)，可認(rèn)為是零偏移距。一時(shí)，可認(rèn)為是零偏移距。 當(dāng)?shù)叵陆缑嫠綍r(shí)，零偏移距是不能探測(cè)井身周圍地當(dāng)?shù)叵陆缑嫠綍r(shí)，零偏移距是不能探測(cè)井身周圍地質(zhì)情況的。非零偏移距可以探測(cè)震源到井口一半的界質(zhì)情況的。非零偏移距可以探測(cè)震源到井口一半的界面范圍。當(dāng)?shù)貙觾A斜時(shí)，探測(cè)范圍隨地層傾角而變化。面范圍。當(dāng)?shù)貙觾A斜時(shí)，探測(cè)范圍隨地層傾角而變化。采

12、用同樣的偏移距，界面上傾方向的探測(cè)范圍大于下采用同樣的偏移距，界面上傾方向的探測(cè)范圍大于下傾方向，所以在生產(chǎn)中應(yīng)將震源布設(shè)在地層的上傾方傾方向，所以在生產(chǎn)中應(yīng)將震源布設(shè)在地層的上傾方向。向。(3)參考檢波器（近場(chǎng)檢波器）參考檢波器（近場(chǎng)檢波器） 作用：子波處理及監(jiān)視震源子波作用：子波處理及監(jiān)視震源子波 所謂近場(chǎng)，在海上系指不超過(guò)單個(gè)氣槍水泡后單個(gè)彈所謂近場(chǎng)，在海上系指不超過(guò)單個(gè)氣槍水泡后單個(gè)彈性變形帶的性變形帶的1-2m，在陸地上系值不超過(guò)以震源子波的，在陸地上系值不超過(guò)以震源子波的波長(zhǎng)為半徑的范圍。波長(zhǎng)為半徑的范圍。 近場(chǎng)檢波器埋于地下監(jiān)視震源子波，要求它盡可能與近場(chǎng)檢波器埋于地下監(jiān)視震源子

13、波，要求它盡可能與井中檢波器的性能相同，它可以為子波處理提供依據(jù)。井中檢波器的性能相同，它可以為子波處理提供依據(jù)。4）井中檢波器）井中檢波器 井下檢波器是井下檢波器是VSP工作中的主工作中的主要設(shè)備，它應(yīng)具有：要設(shè)備，它應(yīng)具有： （1）可伸縮的推靠臂，當(dāng)檢）可伸縮的推靠臂，當(dāng)檢波器波器 沉放到某一觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，沉放到某一觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，要求檢波器推靠在套管上，保要求檢波器推靠在套管上，保證良好的接觸（耦合好）；證良好的接觸（耦合好）； （2）檢波器具有較寬的通頻）檢波器具有較寬的通頻帶，有可調(diào)的動(dòng)態(tài)增益帶，有可調(diào)的動(dòng)態(tài)增益 （3）形狀影視兩端尖直徑小，）形狀影視兩端尖直徑小，以防止管道波的產(chǎn)生；以防止管

14、道波的產(chǎn)生； （4）是三分量檢波器，同時(shí)）是三分量檢波器，同時(shí)接收縱橫波資料；接收縱橫波資料； （5）耐高溫高壓）耐高溫高壓 目前井中檢波器12道5)檢波器點(diǎn)距：小于波長(zhǎng)一半（檢波器點(diǎn)距：小于波長(zhǎng)一半（6-15米）米） 要求相鄰檢波器點(diǎn)距滿足采樣定理。點(diǎn)要求相鄰檢波器點(diǎn)距滿足采樣定理。點(diǎn)距應(yīng)為二分之一的最小有效波長(zhǎng)，點(diǎn)距距應(yīng)為二分之一的最小有效波長(zhǎng)，點(diǎn)距小，對(duì)應(yīng)界面上反射點(diǎn)的間距也越小，小，對(duì)應(yīng)界面上反射點(diǎn)的間距也越小，資料精度高，有利于小構(gòu)造解釋。資料精度高，有利于小構(gòu)造解釋。6)記錄儀器：記錄儀器：120db，浮點(diǎn)放大系統(tǒng)。，浮點(diǎn)放大系統(tǒng)。 VSP中要求儀器動(dòng)態(tài)大于中要求儀器動(dòng)態(tài)大于120

15、db，采用浮，采用浮點(diǎn)放大系統(tǒng)，點(diǎn)放大系統(tǒng)，15位模數(shù)轉(zhuǎn)換，位模數(shù)轉(zhuǎn)換，1/2ms采樣采樣,具有足夠的地震道（一般為具有足夠的地震道（一般為24道），以道），以及保準(zhǔn)的記錄格式。及保準(zhǔn)的記錄格式。三、資料處理三、資料處理 原始的原始的VSPVSP資料很難進(jìn)行解釋，必須經(jīng)過(guò)處理，原因：資料很難進(jìn)行解釋，必須經(jīng)過(guò)處理，原因：1 1）干擾強(qiáng)，存在隨機(jī)和相干干擾，使資料的信噪比干擾強(qiáng)，存在隨機(jī)和相干干擾，使資料的信噪比變低，必須做提高資料信噪比的處理；變低，必須做提高資料信噪比的處理；2 2）希望從）希望從VSPVSP資料中提取簡(jiǎn)單的理想子波，但實(shí)際資料中提取簡(jiǎn)單的理想子波，但實(shí)際的記錄子波一般延續(xù)較

16、長(zhǎng)，不同炮的子波波形往往的記錄子波一般延續(xù)較長(zhǎng)，不同炮的子波波形往往不一致，因此必須對(duì)子波進(jìn)行整形處理；不一致，因此必須對(duì)子波進(jìn)行整形處理；3 3）下行波太強(qiáng)，）下行波太強(qiáng)，上行波較弱上行波較弱尤其在靠界面附近，上尤其在靠界面附近，上行波被直達(dá)波所淹沒(méi)，行波被直達(dá)波所淹沒(méi)， 而在資料解釋中主要用上行而在資料解釋中主要用上行波資料波資料，所以必須通過(guò)處理來(lái)加強(qiáng)上行波。，所以必須通過(guò)處理來(lái)加強(qiáng)上行波。4 4）記錄中存在大量表層和層間多次波影響；）記錄中存在大量表層和層間多次波影響；5 5）顯示不直觀難以與地面記錄對(duì)比；）顯示不直觀難以與地面記錄對(duì)比；6 6）須從）須從VSPVSP資料中提取有關(guān)速度

17、，振幅，頻率等參資料中提取有關(guān)速度，振幅，頻率等參數(shù)。數(shù)。VSP資料主要處理內(nèi)容資料主要處理內(nèi)容 1編輯（編排）編輯（編排）-采集記錄變?yōu)橛?jì)算機(jī)格式。采集記錄變?yōu)橛?jì)算機(jī)格式。 2垂直疊加垂直疊加疊加，提高信躁比。疊加，提高信躁比。 3初至拾?。撼踔潦叭。菏叭〕踔林边_(dá)波，用于求速度和拾取初至直達(dá)波，用于求速度和靜校正及處理靜校正及處理 4頻譜分析和帶通濾波頻譜分析和帶通濾波搞清有效和干擾波頻搞清有效和干擾波頻帶范圍。然后進(jìn)行帶通濾波。提高信躁比。帶范圍。然后進(jìn)行帶通濾波。提高信躁比。 5震源子波整形震源子波整形-使每炮的震源子波波形一樣。使每炮的震源子波波形一樣。 6 6靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊）

18、靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊） 7波場(chǎng)分離波場(chǎng)分離8反褶積反褶積9.走廊疊加（走廊疊加（VSPLOG)1編輯（編排）編輯（編排） -將采集記錄變?yōu)橛?jì)算機(jī)格式。剔除不工作道，將采集記錄變?yōu)橛?jì)算機(jī)格式。剔除不工作道，不正常道，并把所放炮次按深度大小，由淺而不正常道，并把所放炮次按深度大小，由淺而深進(jìn)行編排。深進(jìn)行編排。2垂直疊加垂直疊加疊加，提高信躁比。疊加，提高信躁比。 當(dāng)震源較弱時(shí)，為了加強(qiáng)信號(hào)能量，常當(dāng)震源較弱時(shí)，為了加強(qiáng)信號(hào)能量，常采用疊加的方法，目的提高資料的信噪采用疊加的方法，目的提高資料的信噪比，比， 當(dāng)使用炸藥時(shí)當(dāng)使用炸藥時(shí) 對(duì)記錄很少進(jìn)行疊加，一對(duì)記錄很少進(jìn)行疊加，一是炸藥震源能量較強(qiáng)

19、，二是各炮波形很是炸藥震源能量較強(qiáng)，二是各炮波形很難一致。難一致。3初至拾?。撼踔潦叭。菏叭〕踔林边_(dá)波，用于求速拾取初至直達(dá)波，用于求速度和靜校正及處理度和靜校正及處理 初至直達(dá)波的拾取直接影響到速度參數(shù)初至直達(dá)波的拾取直接影響到速度參數(shù)的精度和靜校正量的大小，為了保證初的精度和靜校正量的大小，為了保證初至波拾取的精度一般采用了頻率域?yàn)V波至波拾取的精度一般采用了頻率域?yàn)V波和互相關(guān)技術(shù)。和互相關(guān)技術(shù)。4頻譜分析和帶通濾波頻譜分析和帶通濾波 頻譜分析：搞清有效和干擾波頻帶范圍。然后頻譜分析：搞清有效和干擾波頻帶范圍。然后進(jìn)行帶通濾波。提高信躁比。主要壓制管道波進(jìn)行帶通濾波。提高信躁比。主要壓制管道

20、波和隨機(jī)干擾。和隨機(jī)干擾。5震源子波整形震源子波整形-使每炮的震源子波波形使每炮的震源子波波形一樣。一樣。 資料的處理和解釋，希望在各個(gè)深度上資料的處理和解釋，希望在各個(gè)深度上都具有相同的震源波形，事實(shí)上是辦不都具有相同的震源波形，事實(shí)上是辦不到的，特別是炸藥震源，所以要利用監(jiān)到的，特別是炸藥震源，所以要利用監(jiān)視檢波器記錄震源子波波形，然后專門視檢波器記錄震源子波波形，然后專門設(shè)計(jì)濾波器把每一炮的震源監(jiān)視記錄波設(shè)計(jì)濾波器把每一炮的震源監(jiān)視記錄波形轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)波形。形轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)波形。6靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊）靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊） 對(duì)于對(duì)于VSP資料通過(guò)處理，使上行波和下行波的同相軸資料通過(guò)處理

21、，使上行波和下行波的同相軸按時(shí)間分別對(duì)齊，并顯示為類似地面地震剖面的形式。按時(shí)間分別對(duì)齊，并顯示為類似地面地震剖面的形式。 對(duì)于零偏移距水平界面的對(duì)于零偏移距水平界面的VSP觀測(cè)，假設(shè)井中檢波器觀測(cè)，假設(shè)井中檢波器接收到直達(dá)波、上行波。下行波（二次），到達(dá)時(shí)間接收到直達(dá)波、上行波。下行波（二次），到達(dá)時(shí)間分別為分別為t1、t2和和t3，地面接收到的反射波旅行時(shí)為，地面接收到的反射波旅行時(shí)為t0，它們具有如下關(guān)系：它們具有如下關(guān)系： t2+t1=t3-t1=t0 如果將上行波各道都加上初至?xí)r間，相當(dāng)于將檢波器如果將上行波各道都加上初至?xí)r間，相當(dāng)于將檢波器放在井口地面處接收反射界面的反射波，則上行

22、波將放在井口地面處接收反射界面的反射波，則上行波將按其從地表到界面的雙程時(shí)間排齊，將加初至?xí)r間的按其從地表到界面的雙程時(shí)間排齊，將加初至?xí)r間的過(guò)程叫過(guò)程叫靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊）靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊）。與此同時(shí)，初至與此同時(shí)，初至波也增加了一倍時(shí)間，同相軸的斜率也將增加一倍波也增加了一倍時(shí)間，同相軸的斜率也將增加一倍6靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊）靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊） a圖射線路徑圖圖射線路徑圖 b圖排齊之前的記錄圖排齊之前的記錄 C上行波排齊后的記上行波排齊后的記錄錄 d將坐標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)將坐標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)90度的度的結(jié)果，這種顯示方式結(jié)果，這種顯示方式便于與地表地震剖面便于與地表地震剖面對(duì)比。對(duì)比。三、資

23、料處理三、資料處理6 6靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊）靜態(tài)時(shí)移（靜校正和排齊）: : 對(duì)于零偏移距水平界面的對(duì)于零偏移距水平界面的VSP觀測(cè)，假設(shè)井中檢波器觀測(cè)，假設(shè)井中檢波器都接收到直達(dá)波（都接收到直達(dá)波（t1）、上行波（）、上行波（t2）、下行波（二次）、下行波（二次）（t3），地面接收到的反射波（），地面接收到的反射波（t0），有），有t2t1t3t1t0， 如果將上行波各道都加上初至?xí)r間，則相當(dāng)于將檢波如果將上行波各道都加上初至?xí)r間，則相當(dāng)于將檢波器放到井口地面接收反射界面的反射波，則上行波將器放到井口地面接收反射界面的反射波，則上行波將按其從地表到界面的雙程時(shí)間排齊，把加初至?xí)r間的按其從地

24、表到界面的雙程時(shí)間排齊，把加初至?xí)r間的過(guò)程叫靜態(tài)時(shí)移。過(guò)程叫靜態(tài)時(shí)移。 如果將下行波各道都減去初至?xí)r間，使初至波在同一如果將下行波各道都減去初至?xí)r間，使初至波在同一時(shí)間出現(xiàn)，則所有的下行波對(duì)齊排列。這樣就出現(xiàn)了時(shí)間出現(xiàn)，則所有的下行波對(duì)齊排列。這樣就出現(xiàn)了下行反射波下行反射波。三、資料處理三、資料處理 7 7波場(chǎng)分離波場(chǎng)分離在在VSP記錄中，同時(shí)記錄了上、下行波，兩者重記錄中，同時(shí)記錄了上、下行波，兩者重疊在一起，要將兩者分離。疊在一起，要將兩者分離。主要依據(jù)是兩者視速度不同。主要依據(jù)是兩者視速度不同。方法：方法：（1） 多道速度濾波多道速度濾波利用視速度的差異利用視速度的差異與常規(guī)地震資料處

25、理中的多道濾波方法一樣。與常規(guī)地震資料處理中的多道濾波方法一樣。2) 頻率頻率-波數(shù)域?yàn)V波（波數(shù)域?yàn)V波（f-k濾波），濾波），做法：對(duì)資料做二維付氏做法：對(duì)資料做二維付氏變換，將時(shí)變換，將時(shí)-空域的數(shù)據(jù)空域的數(shù)據(jù)變換到頻率變換到頻率-波數(shù)域，這波數(shù)域，這時(shí)下行波在正波數(shù)域，上時(shí)下行波在正波數(shù)域，上行波在負(fù)波數(shù)域。對(duì)頻率行波在負(fù)波數(shù)域。對(duì)頻率-波數(shù)域的信息做濾波處波數(shù)域的信息做濾波處理（正半平面的數(shù)據(jù)乘以理（正半平面的數(shù)據(jù)乘以小數(shù)，使下行波衰減約小數(shù)，使下行波衰減約60db，負(fù)半平面的上行波，負(fù)半平面的上行波不受影響，最后對(duì)結(jié)果做不受影響，最后對(duì)結(jié)果做二維反付氏變換回到時(shí)二維反付氏變換回到時(shí)-空

26、域，這時(shí)下行波已經(jīng)衰空域，這時(shí)下行波已經(jīng)衰減，上行波增強(qiáng)。減，上行波增強(qiáng)。三、資料處理三、資料處理 8 8反褶積反褶積 （ 1） 預(yù)測(cè)反褶積：壓制多次波，它的濾波因子預(yù)測(cè)反褶積：壓制多次波，它的濾波因子是由已分離出來(lái)的下行波自相關(guān)函數(shù)逐層計(jì)算出來(lái)是由已分離出來(lái)的下行波自相關(guān)函數(shù)逐層計(jì)算出來(lái)的，然后將因子分別應(yīng)用于上、下行波。的，然后將因子分別應(yīng)用于上、下行波。（2） 脈沖反褶積：壓縮子波長(zhǎng)度，提高分辨率脈沖反褶積：壓縮子波長(zhǎng)度，提高分辨率三、資料處理三、資料處理 九九. .走廊疊加（走廊疊加（VSPLOG)在靜態(tài)時(shí)移（或靜校正和排齊）的剖面上，從初至波斜在靜態(tài)時(shí)移（或靜校正和排齊）的剖面上，從

27、初至波斜同相軸到多次波終止處連線（斜線）的一個(gè)條帶（通道）同相軸到多次波終止處連線（斜線）的一個(gè)條帶（通道）上，只有一次波，而切除了多次波，把一次波同相軸加上，只有一次波，而切除了多次波，把一次波同相軸加到一起，形成單一的地震道，這個(gè)工作叫走廊疊加。到一起，形成單一的地震道，這個(gè)工作叫走廊疊加。 四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 1 1提取準(zhǔn)確的速度參數(shù)：利用初至?xí)r提取準(zhǔn)確的速度參數(shù)：利用初至?xí)r間反演間反演在常規(guī)地震勘探中用地震測(cè)井和聲波測(cè)在常規(guī)地震勘探中用地震測(cè)井和聲波測(cè)井來(lái)得到速度信息，受到一定的限制，井來(lái)得到速度信息，受到一定的限制，地震測(cè)井點(diǎn)距太大，聲波測(cè)井雖然分層地震測(cè)井點(diǎn)距太大，聲波測(cè)井雖

28、然分層較細(xì)，但受到井經(jīng)變化和時(shí)間累積的影較細(xì)，但受到井經(jīng)變化和時(shí)間累積的影響，使精度降低，而響，使精度降低，而VSPVSP資料采用推靠資料采用推靠檢波器，提高了靈敏度，并且點(diǎn)距小，檢波器，提高了靈敏度，并且點(diǎn)距小，位置準(zhǔn)確，所以用初至波測(cè)定的速度精位置準(zhǔn)確，所以用初至波測(cè)定的速度精度將會(huì)得到很大的提高。度將會(huì)得到很大的提高。四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 2 2標(biāo)定地震地質(zhì)層位標(biāo)定地震地質(zhì)層位 : :可以直接建立深度與可以直接建立深度與時(shí)間的關(guān)系，而不受速度的影響。時(shí)間的關(guān)系，而不受速度的影響。 常規(guī)地震勘探中標(biāo)定層位方法主要是常規(guī)地震勘探中標(biāo)定層位方法主要是: 1)對(duì)過(guò)井地面地震剖面進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，

29、然后與對(duì)過(guò)井地面地震剖面進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，然后與鉆井對(duì)比；鉆井對(duì)比； 2）做理論合成記錄，據(jù)測(cè)井資料做合成記錄）做理論合成記錄，據(jù)測(cè)井資料做合成記錄與實(shí)際記錄對(duì)比，進(jìn)行標(biāo)定層位。與實(shí)際記錄對(duì)比，進(jìn)行標(biāo)定層位。 這兩種方法能否得到滿意結(jié)果主要取決于所用這兩種方法能否得到滿意結(jié)果主要取決于所用速度的精度，如果速度存在誤差，標(biāo)定工作就速度的精度，如果速度存在誤差，標(biāo)定工作就不好，不好， 用用VSP資料來(lái)標(biāo)定層位，可以直接建立深度與資料來(lái)標(biāo)定層位，可以直接建立深度與時(shí)間的關(guān)系，而不受速度的影響。時(shí)間的關(guān)系，而不受速度的影響。 標(biāo)定過(guò)程標(biāo)定過(guò)程 1）用）用VSP記錄直接與鉆井（井柱子）、記錄直接與鉆井（井柱

30、子）、測(cè)井資料對(duì)比，從井柱子上可知產(chǎn)生這測(cè)井資料對(duì)比，從井柱子上可知產(chǎn)生這些反射層的年代和巖性特征，然后將它些反射層的年代和巖性特征，然后將它與地面再對(duì)比，就可以確定地震剖面的與地面再對(duì)比，就可以確定地震剖面的反射層位的地質(zhì)屬性。反射層位的地質(zhì)屬性。四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 2 2標(biāo)定地震地質(zhì)層位標(biāo)定地震地質(zhì)層位- -合成記錄合成記錄 四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 2 2標(biāo)定地震地質(zhì)層標(biāo)定地震地質(zhì)層位位 : :可以直接建立深度與時(shí)間可以直接建立深度與時(shí)間的關(guān)系，而不受速度的影的關(guān)系，而不受速度的影響。響。四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 3 3多次波的識(shí)別多次波的識(shí)別四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 3 3多次波

31、的識(shí)別多次波的識(shí)別- -凡與初至波同相軸相交的都是一凡與初至波同相軸相交的都是一次波，根據(jù)交點(diǎn)可以確定其界面深度。多次波中斷點(diǎn)的次波，根據(jù)交點(diǎn)可以確定其界面深度。多次波中斷點(diǎn)的深度表示了多次波的來(lái)源。深度表示了多次波的來(lái)源。四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 4 4提取反褶積因子提取反褶積因子- -用下行波求取最佳反褶積因子。用下行波求取最佳反褶積因子。 下行波只受到地層等因素的單程影響，下行波只受到地層等因素的單程影響，信號(hào)的特征與強(qiáng)度等都優(yōu)于上行波，所信號(hào)的特征與強(qiáng)度等都優(yōu)于上行波，所以可以利用以可以利用VSP資料的下行波提取最佳資料的下行波提取最佳的反褶積因子。的反褶積因子。四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)

32、用 5 5預(yù)測(cè)井底下反預(yù)測(cè)井底下反射層的深度射層的深度鉆井資料只能了解井中地鉆井資料只能了解井中地層情況，不能預(yù)測(cè)深度大層情況，不能預(yù)測(cè)深度大于井深的地下界面情況，于井深的地下界面情況，VSPVSP不僅可以接收來(lái)自檢波不僅可以接收來(lái)自檢波器上方的信息，而且還可器上方的信息，而且還可以取得接收點(diǎn)下方的信息。以取得接收點(diǎn)下方的信息?？梢灶A(yù)測(cè)井底以下的地層?？梢灶A(yù)測(cè)井底以下的地層。因?yàn)榫追瓷洳慌c直達(dá)波因?yàn)榫追瓷洳慌c直達(dá)波同相軸相交，可沿直達(dá)波同相軸相交，可沿直達(dá)波同相軸延長(zhǎng)方向與反射波同相軸延長(zhǎng)方向與反射波延長(zhǎng)方向做兩條射線相交，延長(zhǎng)方向做兩條射線相交，再結(jié)合地面地震剖面，就再結(jié)合地面地震剖面，

33、就可以預(yù)測(cè)反射層的深度可以預(yù)測(cè)反射層的深度四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用 6 6計(jì)算吸收衰減系數(shù)計(jì)算吸收衰減系數(shù)：利用某層的下利用某層的下行波與直達(dá)波波譜比，算出該層以上地層的行波與直達(dá)波波譜比，算出該層以上地層的有效衰減系數(shù)。有效衰減系數(shù)。7計(jì)算反射界面的傾角計(jì)算反射界面的傾角 利用利用VSP資料確定界面的傾角一般有兩種方資料確定界面的傾角一般有兩種方法：法：一種是一種是利用一次上行波時(shí)距方程，可得利用一次上行波時(shí)距方程，可得 cos （v2t2-h2-d2)/(4(Z-h)2-H) 利用二條時(shí)距曲線，建立方程組，通過(guò)解方利用二條時(shí)距曲線，建立方程組，通過(guò)解方程組，求出界面的傾角。程組，求出界面的

34、傾角。 另一種另一種方法是利用未經(jīng)靜態(tài)時(shí)移的初至波及方法是利用未經(jīng)靜態(tài)時(shí)移的初至波及一次反射波時(shí)間來(lái)計(jì)算。一次反射波時(shí)間來(lái)計(jì)算。四、資料應(yīng)用四、資料應(yīng)用8. 8. 提取縱橫波速度比及泊松比等參數(shù)，巖性提取縱橫波速度比及泊松比等參數(shù)，巖性解釋解釋。 VSPVSP可得到三分量地震記錄（縱、橫波資可得到三分量地震記錄（縱、橫波資料），可以得到縱橫波的波形、速度等多種料），可以得到縱橫波的波形、速度等多種信息，進(jìn)而可提取縱橫波速度比，泊松比等信息，進(jìn)而可提取縱橫波速度比，泊松比等參數(shù)，這些參數(shù)是進(jìn)行地層巖性解釋和儲(chǔ)層參數(shù)，這些參數(shù)是進(jìn)行地層巖性解釋和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的重要信息。預(yù)測(cè)的重要信息。 四、資料應(yīng)用四

35、、資料應(yīng)用 VSP 資料的應(yīng)用主要包括二個(gè)方面：資料的應(yīng)用主要包括二個(gè)方面： 一是做地質(zhì)解釋，它與地面地震相比，一是做地質(zhì)解釋，它與地面地震相比，具有方法簡(jiǎn)便精度較高的特點(diǎn)；具有方法簡(jiǎn)便精度較高的特點(diǎn)； 二是進(jìn)行地層巖性的解釋。從二是進(jìn)行地層巖性的解釋。從VSP中可中可以提取豐富又比較準(zhǔn)確的地質(zhì)及巖性多以提取豐富又比較準(zhǔn)確的地質(zhì)及巖性多種信息，是其他方法不能比擬的，這也種信息，是其他方法不能比擬的，這也是是VSP得到很快發(fā)展和應(yīng)用的主要原因。得到很快發(fā)展和應(yīng)用的主要原因。VSP相對(duì)地面地震有以下優(yōu)點(diǎn)相對(duì)地面地震有以下優(yōu)點(diǎn) （1）地面地震是通過(guò)觀測(cè)波場(chǎng)在地表的分布）地面地震是通過(guò)觀測(cè)波場(chǎng)在地表的

36、分布來(lái)研究地質(zhì)剖面的垂向變化，而來(lái)研究地質(zhì)剖面的垂向變化，而VSP是通過(guò)觀是通過(guò)觀測(cè)波場(chǎng)在垂直方向的分布來(lái)研究地質(zhì)剖面的垂測(cè)波場(chǎng)在垂直方向的分布來(lái)研究地質(zhì)剖面的垂向變化，所以波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的特征更為向變化，所以波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的特征更為明顯。明顯。 （2） VSP有較高的信躁比，在井中觀測(cè)，波有較高的信躁比，在井中觀測(cè)，波前擴(kuò)散、地層的吸收、低速帶等波的影響和改前擴(kuò)散、地層的吸收、低速帶等波的影響和改造作用小，波的畸變小，干擾少，易于識(shí)別波造作用小，波的畸變小，干擾少，易于識(shí)別波的性質(zhì)。的性質(zhì)。 （3）地面地震的觀測(cè)點(diǎn)距要探測(cè)的界面遠(yuǎn)，）地面地震的觀測(cè)點(diǎn)距要探測(cè)的界面遠(yuǎn)，而垂直地震剖面的觀測(cè)點(diǎn)就在界面上或界面附而垂直地震剖面的觀測(cè)點(diǎn)就在界面上或界面附近，因而可直接記錄到與界面有關(guān)的波形，有近，因而可直接記錄到與界面有關(guān)的波形，有較高的分辨率。較高的分辨率。 （4）地面地震不能記錄下行波場(chǎng)，而）地面地震不能記錄下行波場(chǎng)，而VSP可可同時(shí)記