VSP测井

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1、第五节  垂直地震剖面法　   多年以来，地震勘探工作一直是在地面布置测线，设置排列，这种方法称为水平地震勘探方法。所得剖面是常规的地震剖面。近些年来，出现了在井中与地面结合起来设置观测系统的地震勘探方法。该方法在地表附近激发，在井中不同深度布置一些检波器进行观测。即:检波器放在井中,测线沿井孔垂向布置，所以这种方法称为垂直地震剖面法，简称为VSP(VerticalSeismicProfiling)。当前VSP法大多采用在地面设置震源来激发地震波，而在井中安置测井检波器的观测方法。垂直地震剖面法有一些明显的特点     1.接收点分布在介质内部。     因VSP法的测井检波器是被

2、安置在井中，故VSP的接收点是分布在被测介质内部的，因此，它可用接收点的垂直方向分布形式来研究地质剖面的垂向变化，而水平地震观测则是以接收点在地表的水平方向分布形式来观测和研究地下地质剖面的垂向变化的，所以，前者能更明显、更直接地反映波的运动学和动力学特征。    可记录被研究对象的“单一”地震波由于VSP的测井检波器置于井中，故可将其放置在被测地层界面之上、附近或其中间，因此检波器可直接记录由震源产生而传播到所研究对象的“单一”地震波。而常规勘探由于检波器置于地表，故只能间接接收由震源产生而又返回地表的双程地震波。     干扰因素少VSP在井中观测可以避免或减少地面以上的自然

3、干扰；而水平地震测量则所受干扰因素较多。所以，前者是易于波的记录和识别。     可记录上行波和下行波VSP在井中观测，即可记录到来自观测点下方的上行波(如反射波)，又可以记录到来自观测点上方的下行波(直达波)，而水平地震测量只能记录到上行波，是无法记录到下行波的，因此在垂直地震剖面上，波的信息是很丰实的。    VSP由于具有这些特点，所以得到日益广泛的应用。目前，垂直地震剖面除了用于改善地面记录剖面的解释外，还可用于测定平均速度、反褶积因子、反射系数、衰减系数等物理参数，还可以识别多次波、改善信噪比、提高地震分辨率，从而用于提取岩性信息和研究井孔周围细微的地质结构。由此可见

4、，随着VSP技术进一步发展，垂直地震剖面法的探测能力和地质效果必将进一步得到发展和提高。一、垂直地震剖面中出现的几种主要地震波垂直地震剖面地震波动画演示    在垂直地震剖面中出现的地震波有上行波和下行波。上行波中又可分为一次反射波和多次上行波。下行波中可分为初至直达波和下行波。另外还有井筒波和其它干扰波。   1.初至直达波     直达波是由震源点出发向接收点直接传播的波。即依次到达井内各观测点的初至波。直达波也称下行波。其波的旅行时间随观测点深度增大而增大，形成的初至同相轴具有正的视速度。   2.一次反射波    即波由反射界面向上反射，然后传播到观测点的波。一次反射波

5、旅行时间随观测深度增大而减小，且只有当观测点位于界面之上时才能记录到它。其同相轴具有负的视速度。   3.多次波   VSP观测到的多次波有下行多次波和上行多次波，凡是来自检波器以上的多次波都是下行多次波，其旅行时随观测点深度增加而增大,其同相轴具有正视速。反之，凡是来自检波器以下的多次波都是上行多次波。  4.上行波   接收到来自观测点以下的各种行程的波(无论是一次的或多次的波)统称上行波。  5.下行波   凡是接收到来自观测点以上的各种行程的波(无论是初至直达波或多次下行波)统称为下行波。   6.井筒波      它是VSP中常见的一种波波是沿着井筒中流体

6、(泥浆)与固体(井壁等)界面传播的一种波,有时呈多组形式出现。在井内两种介质之间存在大波阻抗是它形成的条件。以上各种波的路径可由图5.5.1表示,该图中纵坐标表示观测点的深度Z，水平横坐标表示波的记录时间T。按这种方式在Z.T坐标系中绘图时，下行波表示为向右下倾的同相轴。图5.5.1VSP射线路径图第一个下行波的同相轴是初至波，用FA表示。由下行初至波产生的上行一次反射波用P1、P2表示。由上行一次反射波产生的下行多次波用M表示，由下行多次波产生的上行多次波用M′表示。追踪到下行初至波的上行波都是上行一次反射波；任何一个不能追踪到初至波的上行波都是上行多次波；在初至之后，所有的

7、下行波都是下行多次波。  有了以上各种波，就可对波场进行分析，分析下行波场，可更好地确定所产生的多次波和层间多次波范围。同时用下行波来设计反褶积因子，对水平地震资料进行反褶积处理；其效果优于常规地震资料的反褶积处理，此外用下行直达波能较准确地测量地震波振幅的衰减，藉以研究地震波在地下介质中传播的规律。VSP信噪比远比水平地震勘探反射波地震记录信噪比高，因而能较清楚地反映地质现象；也由于VSP反射波旅行路径较水平地震勘探反射波的旅行路径短，故其具有能量强的