VSP井震聯(lián)合技術在吉林探區(qū)FY地區(qū)的應用

張玉林　常亮　楊吉（中國石油天然氣股份有限公司吉林油田分公司地球物理勘探研究院，吉林　松原 138000）

VSP井震聯(lián)合技術在吉林探區(qū)FY地區(qū)的應用

張玉林常亮楊吉（中國石油天然氣股份有限公司吉林油田分公司地球物理勘探研究院，吉林松原 138000）

近幾年垂直地震剖面（VSP）技術發(fā)展較迅速且技術已經(jīng)相對成熟，在提取地層地質(zhì)屬性、地層速度、地震子波等地震參數(shù)方面大有效用。而地面地震則具有觀測系統(tǒng)靈活均勻、成像孔徑大、宏觀地質(zhì)解釋能力強的優(yōu)勢。因此，井地聯(lián)合地震勘探技術被視為未來地震勘探的重要發(fā)展方向之一。本文以吉林探區(qū)FY工區(qū)為例，分別介紹井地聯(lián)合地震在層位標定、球面擴散補償、Q補償、非零偏剖面鑲嵌及井約束反褶積中的應用，均取得較好的處理效果，一定程度上改善了地面地震資料的質(zhì)量。

垂直地震剖面（VSP）；層位標定；球面擴散補償；Q補償；非零偏成像；井約束反褶積

1　VSP基本原理

VSP（Vertical Seismic Profiling）即垂直地震剖面，是以彈性波理論為基礎，在地表附近激發(fā)地震波，沿井筒不同深度布置檢波器接收、觀測地震波的觀測方法。

它不僅能接收到自下而上傳播的上行縱波和上行轉換波，也能接收到自上而下傳播的下行縱波和下行轉換波，具有豐富的波場信息。由于VSP是在遠離地表的井下介質(zhì)內(nèi)部接收地震波，減少了地表低速帶對地震波強烈干擾，加之地震波傳播路徑較短，VSP資料相比地面地震資料具有更高的分辨率和信噪比。

2　井地聯(lián)合技術應用

2.1層位標定

層位標定是確定地震剖面上反射層相對應的地質(zhì)層位。由于地震時間剖面是地震信號時間序列的剖面，層位標定的作用就是賦予地震信號一個準確且唯一的深度刻度，將時間剖面轉換為深度剖面。精細的層位標定對提高地震解釋、儲層反演工作有著重要作用。而VSP零偏資料所提供的時深關系，為精確的層位標定工作奠定了基礎。VSP零偏資料所具有的偏移距小，近乎于垂直；只經(jīng)過一次低降速帶；在井中安置檢波器接收波場信息等特點都決定了從零偏Z分量原始記錄中提取的時深關系準確可靠。利用VSP零偏結果-走廊疊加剖面制作的橋式圖提高了層位標定的精度。

2.2井地聯(lián)合球面擴散補償

考慮VSP觀測系統(tǒng)特點，VSP的另一大優(yōu)勢就是可以通過精細的初至拾取，利用時間和深度信息求取相對精確的速度信息，包括平均速度Vai和層速度Vi：

其中:Hfi深度（從基準面起算）；T0i地震雙程時間（從基準面起算）。

再利用Dix公式推導求出均方根速度就可以將VSP的速度信息應用于地面地震的單炮補償。應用VSP速度的補償剖面在中深層補償效果更好，反射信息更加明顯。分析認為由于VSP具有更準確的速度信息，較好地體現(xiàn)了地質(zhì)速度的變化規(guī)律。

2.3Q補償

地震波在地層介質(zhì)的傳播過程中，由于地層吸收、散射等各種原因，導致波的能量衰減，相位產(chǎn)生畸變，其明顯特征表現(xiàn)為高頻成分隨深度的增加而衰減，嚴重影響了地震剖面的分辨率。反Q濾波旨在研究如何補償由于地層濾波作用所造成的頻率和振幅衰減，并通過校正子波相位的拉伸效應，補償?shù)卣鸩ǖ母哳l損失和振幅損失，以達到增強弱反射波的能量，改善同相軸的連續(xù)性和提高地震信息的分辨率的目的。

由于VSP特殊的觀測系統(tǒng)，其下行初至波受干擾小，與地面地震信息比較，能更精確的反應出地層的濾波作用。Q補償?shù)年P鍵是求取大地品質(zhì)因子Q值，譜比法是一種Q值估算較好的方法，該方法基于Q值與頻率無關的假設條件，通過最小二乘擬合振幅譜比值的對數(shù)隨頻率變化的斜率，進而估計地層間的Q值。

反Q濾波基于一維雙程波動方程：

將地震波的吸收效應引入到波動方程中得到（3）式的解為：

對所有這些單頻波求和可得的波場為：

以吉林某VSP井為例，將零偏資料的下行波通過傅里葉變換轉換到頻率域，利用譜比法提取Q值。之后將地面地震各道記錄分別轉換到頻率域，分別計算各個點各個頻率成分的振幅和相位補償因子，再對各個時間點的各個頻率成分進行補償。無論是從同向軸的連續(xù)性、剖面的分辨率和信噪比上，Q補償后的剖面都有明顯提高。主要原因是由于Q補償消除了由大地吸收（Q吸收）引起的能量衰減和速度頻散，恢復了地震資料中的高頻信息；同時也校正了由于速度頻散造成的相位扭曲。

3　結語

經(jīng)過多次的VSP技術攻關和在油田處理解釋中的實踐應用，驗證了VSP方法的重要性。它既可以為地面地震的處理工作提供更為合理的速度、子波等地震參數(shù)信息；也可以為解釋工作提供更精細的井旁構造信息和更真實的油氣響應特征。合理利用VSP資料，應用井地聯(lián)合勘探對油田的處理解釋工作有著重要作用。

［1］吳景超.零偏VSP井資料在地震層位標定中的應用［J］.重慶科技學院學報（自然科學版），2011.13（6）:104-107.

［2］何惺華.利用VSP資料提高地面地震資料分辨率的方法及其應用研究［J］.石油物探，2011.50（5）:487-492.