含衰减的零偏移距VSP正演模拟及Q值的提取

VSP资料的特点是信噪比高,分辨率高,勘探范围小;三维地震资料勘探范围大,信噪比分辨率却低于VSP资料。因此最佳勘探方式是实施井中(VSP和井间地震)地震方法与地面地震数据联合采集与处理的方式,利用井中资料的分辨率来拓展地面地震分辨率。本文研究的是含衰减零偏移距VSP地震波场正演模拟,为利用VSP资料提取衰减信息,拓展三维地震频带提供基础理论数据。在正演模拟算法上采用了层状介质构造的波场递推理论,通过一系列理论地质模型模拟了零偏移距VSP合成记录,同时为了验证所做的正演模拟的正确性,用谱比法对理论模型中的Q值进行了提取。     

Occurrence of Free-Gas Associated with Methane-Hydrate-Bearing Formations in the MITI Nankai Trough Wells, Offshore Tokai, Japan

Abstract. The MITI Nankai Trough wells were drilled for exploration of methane-hydrate-bearing sediments in association with seismic inferred bottom simulating reflectors (BSRs). In this project, log data showed low velocity compressional-wave (P-wave) layers below methane-hydrate-bearing formations. Dipole shear sonic acoustic tools (DSI) could not acquire accurate compres-sional velocity in this zone, thus it was not possible to accurately correlate between logging, VSP and surface seismic profiles.
Small amount of gas was presumed to cause the problem in obtaining the low velocity P-wave data. VSP interval velocity data was used to assess the DSI inferred low-velocity layer, which showed lower values than the velocity of the drilling muds. Synthetic seismogram was created by VSP-compensated velocity to compare against corridor stack of VSP. As a result, the depths above and below the methane-hydrate-bearing interval were correlated with synthetic seismograms and reflectivity events on the VSP profiles. By using this correlation technique, distribution of methane-hydrate-bearing formations and free-gas-bearing formations can be determined.     

基于walkaway VSP下行P波的TTI各向异性参数反演

本文基于弱各向异性（WA）介质的正反演公式和qP波的坐标变换,推导了利用qP波反演任意倾斜对称轴的横向各向同性（TTI）介质的各向异性参数和对称轴方向的公式.理论和数值实验表明,利用2个相互正交的变井源距垂直地震剖面（walkaway VSP）可以完全确定钻井中TTI介质qP波的3个WA参数和对称轴的2个方向参数.我们完成了几个由不同数量剖面组成的walkaway VSP模拟实验,使用TTI模型和一般各向异性模型对模拟数据进行了反演,证明了反演公式的正确性和可靠性.使用这些公式,对来自Java Sea的由3条剖面组成的walkaway VSP观测数据进行了各向异性反演,获得了钻井中接收点处介质的WA参数.     

Characterization of a carbonate reservoir using elastic full-waveform inversion of vertical seismic profile data

Two-dimensional elastic full waveform inversion was applied to two lines extracted from a spiral three-dimensional vertical seismic profile data acquired in an oilfield offshore, Abu Dhabi, in the United Arab Emirates. The lines were selected to be parallel and perpendicular to the plane defined by the deviated borehole. The purpose of the inversion was to derive high-resolution elastic properties of the subsurface. After pre-processing, the data were band-pass filtered with a minimum frequency of 3.5 Hz and a maximum frequency of 30 Hz. A sequential inversion approach was used to mitigate non-linearity. The pre-processing of the data consisted in the removal of bad traces, followed by amplitude and phase corrections. High-resolution P- and S-wave velocity models that show good correlations with the available sonic logs were obtained. The results of the inversion suggest that the oilfield consists of a stack of layers with varying lithology, porosity and possibly fluid content.     

井源距VSP资料在煤层气勘探中的应用研究

对于非零井源距VSP三分量数据,通过旋转和域变换进行波场分离、拾取初至旅行时反演地层层速度、利用基于Fermat原理的射线追踪算法进行深度域纵横波成像、综合利用地震波的运动学和动力学特征估算吸收系数等手段,在山西某井区非零井源距VSP数据处理过程中对储层进行更深入和精细的研究和解释,取得了良好的效果。      

VSP波场分离的径向中值滤波方法

在VSP资料中,中值滤波法是一种简单有效的波场分离方法,主要适用于简单线性波场分离。提出并实现的径向中值滤波方法,除具有常规中值滤波方法的优势外,对具有发散状多方向线性同相轴轨迹的干扰波场,其波场分解可一次完成。通过井中地震(VSP)实例测试表明,该方法能够更有效地分离VSP上下行波场,以及P波和P-SV波分解,且在压制面波或提取面波处理方面具有潜在的应用前景。      

一种基于随钻VSP地震地质导向的钻井轨迹高效优化方法及其应用

塔里木盆地发现多个奥陶系碳酸盐岩缝洞型油气田,随着开发的不断推进,中小型储集规模的缝洞体已经成为产能建设的主力目标。勘探开发过程中,由于受到复杂地层速度的影响,缝洞体系偏移成像、归位存在一定误差,常导致钻井的失利。笔者提出一种基于随钻VSP地震地质导向的钻井轨迹高效优化方法,首先应用VSP速度与基于三角网格的新构造模型高效率地校正原始地震偏移速度场,再联合修正后的各向异性参数场对地震数据进行快速偏移成像。其次,对新数据的全层系地层的构造特征再分析,预测优质储层的发育位置,确定最终靶点。最后,根据工程、地质情况,采用最为经济的优化设计钻井轨迹,钻进入靶。应用表明,该技术在大沙漠腹地塔中地区应用取得了较好的效果,地震资料成像品质得到提升。调整轨迹后的储层钻遇率和钻完井直投率分别提升16%和13.2%,有效地促进了油田实施低成本效益开发方案。     

VSP初至逐层递推层速度反演研究及应用

利用VSP资料准确获取地层速度,对地震数据时深转换和偏移成像具有重要的作用。受激发接收条件变化、近源动态干扰和初至拾取误差等因素,VSP资料初至时间往往含有一定程度的随机干扰。笔者研究了当VSP资料初至时间存在随机噪声干扰和仅有深部接收数据的情况下,不同井源距VSP资料逐层递推反演层速度的误差特性。研究表明:①井源距越大,其对应资料初至反演速度误差越小;②当仅有深部资料时,井源距越小,其资料反演结果与实际地层速度更接近。为此,提出初至时间平滑后再反演,多井源距反演结果求平均的方法,从而提高层速度反演精度。利用该研究结论,在某海上Walkaway-VSP资料处理中,取得了较好的效果。     

基于改进线性Radon变换的井孔地震上下行波场分离方法

反射波场分离是井孔地震资料处理中极其重要的一个环节,波场分离的质量直接影响成像结果的精度.不管是VSP还是井间地震资料,其反射波时距曲线都近似直线型,根据这一特征,本文提出一种改进的线性Radon变换方法来进行井孔资料的反射波上下行波场分离.该方法基于频率域线性Radon变换,通过引入一个新的变量λ来消除变换算子对频率的依赖性,避免了求取每一频率分量对应的不同变换算子,显著降低了计算成本;文中在求解该方法对应的最小二乘问题时,引入了发展较为成熟的高分辨率Radon变换技术来进一步提高波场分离的精度.采用本文方法进行井孔地震资料的上下行波场分离可以在保证分离精度的前提下有效地提高计算效率.根据上下行波在λ-f域内分布的特殊性,设计简单的滤波算子就可实现上下行波场的分离.最后通过合成数据试算以及实际资料处理（VSP数据和井间地震数据）验证了该方法的可行性和有效性.     

VSP时空域高角度单程波方程偏移及其应用研究

偏移成像是VSP数据处理中的一个重要环节,常规的VSP成像方法通常利用VSP-CDP转换或Kirchhoff偏移,均存在保幅性差及成像精度低等问题,而波动方程叠前深度偏移被认为是对地下复杂构造进行成像的精确偏移方法.任意广角波动方程作为一种高精度的空间域单程波波动方程,同时由于只含有二阶偏导数项,易于数值实现,与其他单程波波动方程相比,具有更大的成像倾角,因此是偏移成像的有力工具之一.本文将AWWE推广应用到VSP数据成像中,实现了VSP时空域高角度单程波方程偏移.首先从三维标量任意广角波动方程出发,推导了完全匹配层吸收边界条件,在基本不增加计算量的前提下有效地压制了边界反射成像噪音,同时利用非线性反演算法优选参考速度来提高平方根算子的近似程度,从而提高高角度地层的成像精度.模型数值模拟实验验证了该方法的有效性,同时表明该方法在陡倾角构造情况下能取得很好的成像效果.最后对某地区实际观测的VSP资料进行了偏移成像,并与地面地震偏移结果进行了对比,显示出VSP波动方程偏移在成像分辨率上的优势.