VSP方法及在地层吸收系数提取中的应用
VSP Method and in Formation Absorption Coefficient of the Application of the Extraction
VSP(垂直地震剖面),是一种地震观测方法。地面地震是将震源和检波器都放置于地面,所以能接收到来于地下界面的上行波,还有沿地表的直达波和面波。而VSP技术的检波器放置在井中,处于地层内部,不但能接收上行波而且还能接收下行波。VSP技术也是一种井中地震技术,它直接来源于地震速度测井,是地震速度测井方法的提高和发展。地震速度测井是利用记录上的初至波来测定地震速度,VSP技术不仅利用了记录上的初至波,还利用了记录上的续至波,用来研究实际地层介质中地震波的形成与传播机制。在勘探目标转向到中小型隐蔽油气藏和复杂构造油气藏的研究时,对地震勘探分辨率提高有了更高的要求。其中,影响地震勘探分辨率的一个重要因素就是地层吸收衰减效应,即在地震信号的传播过程中,由于受到了地层吸收衰减效应的影响,地震信号中的高频成分会被地层介质吸收而产生较大的衰减,从而降低了地震勘探的分辨率。我们知道吸收衰减效应对地震勘探分辨率是有影响的。因此,在地震数据采集过程中,采用了许多补偿技术,以期减弱地层吸收衰减效应对分辨率的影响。然而,对地层吸收衰减效应的研究以往主要集中在定性分析上,而对其机理研究较少。因此,采取的补偿措施比较简单,对提高地震勘探分辨率的效果并不明显。本文对地层吸收衰减机制进行了研究,并利用VSP方法提取地层吸收系数,并进行模拟仿真,得出了吸收系数影响因素和衰减规律。同时在对常规的分频段扫描显示(带通滤波信号处理)与时频分析的方法对地震信号的衰减进行了定量分析研究,得到频率谱衰减图。本文针对VSP方法及在地层吸收系数提取中的应用,进行了一些仿真研究,并利用VSP方法模拟了一些小构造,小区块的的特征响应,并针对实际工区,具体内容如下：(1)VSP正演模拟,针对薄互层、小断层、透镜体等地质问题建立相应模型,进行正演模拟,生成道叠加剖面,偏移剖面,VSP-CDP叠加剖面,三维数据体等。(2)理论研究多方位VSP数据体转换成三维VSP数据体,推导出坐标间(直角坐标和极坐标)的相互转换,并通过编程实现多方位VSP数据体转换成三维VSP数据体,并模拟仿真出相应的结果。讨论了理想情况下(均匀介质,水平分界面等)模拟地质模型建立三维VSP数据体,实际情况要复杂的多,但是对于理论方法的探索是必要的,在国内外对于研究多方位的VSP转换到三维数据体的学者,依旧不多。(3)对于不同时窗地震资料做资料品质定量分析,分析地震信号在不同深度不同频率范围的原始资料品质变化规律,研究衰减规律,地震波的吸收、衰减是由介质的性质决定的,同一成分的波在不同介质中传播,其吸收衰减不同,即吸收衰减是介质本身固有的(地层品质因数Q)。影响地层品质因数Q(或吸收系数)与波的振幅与频率、饱和流体的性质与饱和度、温度与压力、地层的岩性、非均质性、各向异性的关系等。(4)针对工区,利用VSP方法提取地层吸收系数,研究了不同深度和频率对吸收系数及地层衰减的变化规律,包括吸收系数以及品质因数Q值与地震波速度、频率、地层深度的对应关系。地震波在地层中传播,由于地层介质是非理想的完全弹性介质,介质对地震波能量的吸收是必然的,且吸收系数随着地震信号的频率增大而增大,地球介质是一“低通线性滤波器”。通过利用VSP资料来提取吸收系数,深入研究地震信号在地层中的衰减规律,该区地层对高频地震信号的吸收规律,特别是近地表吸收衰减更为严重；研究工区的地震信号随地层深度、信号的频率的吸收衰减的基本规律,这对地震资料采集设计有指导性意义。为地面地震资料处理(作吸收衰减补偿)提供了依据,从而达到提高分辨率的目的。
- 作者：
- 章雪松
- 学位授予单位：
- 长江大学
- 专业名称：
- 地球探测与信息技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 桂志先
- 中图分类号：
- P631.4
- 关键词：
- 3DVSP；吸收系数；正演模拟；地震属性
- 3DVSP；Absorption coefficient；The forward modeling；Seismicattributes