VSP井震聯(lián)合技術(shù)在吉林探區(qū)FY地區(qū)的應(yīng)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(shù)在吉林探區(qū)FY地區(qū)的應(yīng)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(shù)發(fā)展較迅速且技術(shù)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(shù)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(biāo)定、球面擴(kuò)散補償、Q補償、非零偏剖面鑲嵌及井約束反褶積中的應(yīng)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(biāo)定；球面擴(kuò)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(chǔ)，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(zhuǎn)換波，也能接收到自上而下傳播的下行縱波和下行轉(zhuǎn)換波，具有豐富的波場信息。由于VSP是在遠(yuǎn)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(shù)應(yīng)用

2.1層位標(biāo)定

層位標(biāo)定是確定地震剖面上反射層相對應(yīng)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(biāo)定的作用就是賦予地震信號一個準(zhǔn)確且唯一的深度刻度，將時間剖面轉(zhuǎn)換為深度剖面。精細(xì)的層位標(biāo)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(guān)系，為精確的層位標(biāo)定工作奠定了基礎(chǔ)。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(guān)系準(zhǔn)確可靠。利用VSP零偏結(jié)果-走廊疊加剖面制作的橋式圖提高了層位標(biāo)定的精度。

2.2井地聯(lián)合球面擴(kuò)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(xì)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(zhǔn)面起算）；T0i地震雙程時間（從基準(zhǔn)面起算）。

再利用Dix公式推導(dǎo)求出均方根速度就可以將VSP的速度信息應(yīng)用于地面地震的單炮補償。應(yīng)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(rèn)為由于VSP具有更準(zhǔn)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(dǎo)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(yán)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(yīng)，補償?shù)卣鸩ǖ母哳l損失和振幅損失，以達(dá)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(yīng)出地層的濾波作用。Q補償?shù)年P(guān)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(guān)的假設(shè)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(jìn)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(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jìn)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(fù)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(jié)語

經(jīng)過多次的VSP技術(shù)攻關(guān)和在油田處理解釋中的實踐應(yīng)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(xì)的井旁構(gòu)造信息和更真實的油氣響應(yīng)特征。合理利用VSP資料，應(yīng)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(biāo)定中的應(yīng)用［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)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(yīng)用研究［J］.石油物探，2011.50（5）:487-492.