斜井三维VSP动校叠加处理方法

针对三维VSP目的层成像问题,在反射点计算、道集抽取、动校正和叠加等处理方法上进行了研究和总结。采用等效连续速度模型折射线算法计算反射点位置,以反射点面元抽出共反射点道集,然后进行动校正。这里采用扫描的办法计算出正确的双程垂直旅行时,再进行变叠加次数的叠加处理,得到叠加剖面。最后对射线追踪方法得到的斜井三维VSP理论记录进行了处理,验证了方法的正确性。     

川西坳陷地震波衰减定量估算及分析

川西坳陷海相勘探目的层埋藏较深,反射资料频带窄,地震分辨率无法满足勘探要求,地层吸收衰减是导致分辨率低的主要原因,为了解深层地震波的衰减情况,首先根据低降速带资料和测井资料建立川西坳陷地层模型,然后定量估算球面扩散、吸收衰减和透射损失引起的地震波衰减量,以估算的衰减值为参考,同时结合地震采集资料、井中零偏VSP和Walkway-VSP资料来分析影响深层反射波高频信号接收的因素。分析指出1500m以上浅层强吸收衰减是造成川西坳陷深层反射波高频成分缺失的主要原因,5000m以下海相地层反射波频带只能达到40 Hz左右,深层资料采集应以降低背景干扰为重点,并在提高资料采集密度上下功夫,以达到增强深层弱反射信号、提高地震勘探精度的目的,而不应单纯强调提高分辨率。     

Azimuthal anisotropy analysis of walkaround vertical seismic profiling vertical seismic profiling: a case study from Saudi Arabia

Understanding fracture orientations is important for optimal field development of fractured reservoirs because fractures can act as conduits for fluid flow. This is especially true for unconventional reservoirs (e.g., tight gas sands and shale gas). Using walkaround Vertical Seismic Profiling (VSP) technology presents a unique opportunity to identify seismic azimuthal anisotropy for use in mapping potential fracture zones and their orientation around a borehole. Saudi Aramco recently completed the acquisition, processing and analysis of a walkaround VSP survey through an unconventional tight gas sand reservoir to help characterize fractures. In this paper, we present the results of the seismic azimuthal anisotropy analysis using seismic traveltime, shear‐wave splitting and amplitude attenuation. The azimuthal anisotropy results are compared to the fracture orientations derived from dipole sonic and image logs. The image log interpretation suggests that an orthorhombic fracture system is present. VSP data show that the P‐wave traveltime anisotropy direction is NE to SW. This is consistent with the cemented fractures from the image log interpretation. The seismic amplitude attenuation anisotropy direction is NW to SE. This is consistent with one of the two orientations obtained using transverse to radial amplitude ratio analysis, with the dipole sonic and with open fracture directions interpreted from image log data.     

Ray–Kirchhoff multicomponent borehole seismic modelling in 3D heterogeneous, anisotropic media

Kirchhoff–Helmholtz (KH) theory is extended to synthesize two-way elastic wave propagation in 3D laterally heterogeneous, anisotropic media. I have developed and tested numerically a specialized algorithm for the generation of three-component synthetic seismograms in multi-layered isotropic and transversely isotropic (TI) media with dipping interfaces and tilted axes of symmetry. This algorithm can be applied to vertical seismic profile (VSP) geometries and works well when the receiver is located near the reflector interface. It is superior to ray methods in predicting elliptical polarization effects observed on radial and transverse components. The algorithm is used to study converted-wave propagation for determining fracture-related shear-wave anisotropy in realistic reservoir models. Results show that all wavefront attributes are strongly affected by the anisotropy. However, it is necessary to resolve a trade-off between the effects of fractures and formation dip prior to converted-wave interpretation. These results provide some assurance that the present scheme is sufficiently versatile to handle shear wave behaviour due to various generalized rays propagating in complex geological models.     

最大熵时域逆散射层析成像的研究

用最大熵求解二维时域逆散射问题的层析成像算法反演井间、ＶＳＰ和ＳＲＰ中的二维介质波速分布。首先给出时域散射场与介质扰动的关系式，然后，应用最大熵剑桥算法从所有满足时域散射数据的模型中挑选图像熵最大的模型作为反演结果，并给出了该算法的实现步骤。数值试验的结果表明，本文算法用于反演含噪声，不完全的时域波场数据时，十分有效。     

克希霍夫法VSP多波联合成像

VSP 转换波跟VSP 纵波或常规地面转换波相比,具有较高的分辨率和信噪比,但传统的VSP成像方法只利用了反射P波信息,而把转换波（反射S波、透射S波）以及透射P波当作影响成像质量的噪音.本文给出了一种VSP共炮点道集多分量地震资料克希霍夫法偏移成像的方法.本方法充分利用了多波（反射P波、反射S波、透射P波、透射S波）信息,根据转换点处四种波同时起跳,能量叠加最大的原理,从接收点分别用向绕射点延拓它们的能量,并将其叠加起来,求得的和最大的一点即反射点.通过模型试算和实际资料处理表明,此法成像精度高,信噪比高,且有利于改善剖面的频率特性.     

基于走时约束的分频分步零偏VSP波动方程多参数反演

在地震勘探中,描述复杂介质的正演和反演问题通常包含许多反映介质不同特性的参数.同时获得这些参数对进行更准确的岩性描述和油藏预测具有重要的理论和现实意义.为了提高频率域黏弹性波动方程的零偏VSP多参数反演的精度,本文对多参数反演的可行性进行分析,明确了目标函数的敏感程度及参数之间的耦合情况,提出了一种基于走时约束的分频分步多参数反演策略.首先利用零偏VSP资料构建先验信息,然后分别利用高、低频数据进行两步反演,也就是"三个参数反演+五个参数反演"的过程,以提高反演的稳健性和精度.利用此方法可同时得到零偏VSP数据可靠的弹性波速度、密度和品质因子,为精确的时-深关系及含油气的解释和预测奠定基础,同时也可以为地面地震叠前反演提供可靠有效的约束,增强地面地震反演精度.     

VSP地震干涉成像及应用研究

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10 m和20 m,且能分辨深度达6500 m处的50 m×100 m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部缝洞型储层的成像,具有广泛的实际应用前景.

     

斜井三维VSP多波射线正演方法

基于费马原理和 Snell 定理,对三维 VSP两点射线追踪问题作了研究,给出了三维逐段迭代射线追踪算法的计算公式;同时考虑射线入射到界面时能量分配问题,探讨了三维介质条件下射线追踪计算方法。对斜井VSP三维任意起伏层状介质中多波进行正演模拟,结果表明：该方法可行性和有效性较高,计算速度快,且计算精度高。     

最大熵时域逆散射层析成像的研究

用最大熵求解二维时域逆散射问题的层析成像算法反演井间、ＶＳＰ和ＳＲＰ中的二维介质波速分布。首先给出时域散射场与介质扰动的关系式,然后,应用最大熵剑桥算法从所有满足时域散射数据的模型中挑选图像熵最大的模型作为反演结果,并给出了该算法的实现步骤。数值试验的结果表明,本文算法用于反演含噪声,不完全的时域波场数据时,十分有效。