受井中檢波器串級(jí)數(shù)局限,垂直地震剖面（VSP）反射波成像范圍窄,且不能對(duì)井中最淺接收點(diǎn)上方區(qū)域有效成像.雖然多次波成像能擴(kuò)大成像范圍,但在實(shí)際應(yīng)用中尚有諸多困難和挑戰(zhàn).本文根據(jù)Wapenaar的地震干涉理論,基于上下行波場(chǎng)分離技術(shù),研發(fā)了VSP地震干涉成像方法.該方法將VSP自由表面多次波重建為在地表震源位置激發(fā)（虛震源）接收的擬地面地震反射波,然后偏移成像,以達(dá)到對(duì)多次波間接成像的目的.通過(guò)數(shù)值模型實(shí)驗(yàn),測(cè)試了VSP干涉成像的極限分辨率,并討論了主要采集參數(shù)的影響,結(jié)果表明:該方法的垂向和水平極限分辨率分別達(dá)約10m和20m,且能分辨深度達(dá)6500m處的50m×100m溶洞;采用12至24道井中檢波器串采集的VSP資料,其干涉成像結(jié)果顯著優(yōu)于VSP反射波成像,與相應(yīng)的地面地震成像效果相當(dāng).將本文方法應(yīng)用于新疆地區(qū)采集的VSP資料,結(jié)果表明:與VSP反射波成像相比,成像同相軸更加連續(xù),成像范圍顯著擴(kuò)大;與地面地震成像相比,成像結(jié)果相當(dāng),尤其在淺中部甚至更好.新方法不僅無(wú)需進(jìn)行井中接收點(diǎn)靜校正,且能顯著增大成像范圍,有利于成像同相軸的追蹤對(duì)比、地震屬性提取和地質(zhì)解釋,尤其對(duì)中國(guó)新疆地區(qū)深... 

【文章來(lái)源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(06)北大核心EISCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：18 頁(yè)

【部分圖文】：

楔形體模型的VSP地震干涉成像結(jié)果．（a）楔形體模型1;(b）楔形體模型2;(c）楔形體模型3

VSP觀(guān)測(cè)中的接收點(diǎn)數(shù)量及其觀(guān)測(cè)井段位置直接影響VSP觀(guān)測(cè)效率和施工成本，也是VSP地震干涉成像的主要影響因素．在中國(guó)新疆地區(qū)，油氣儲(chǔ)層常常位于地下深部，且是縫洞型的，常規(guī)VSP反射波成像難以奏效．為此，根據(jù)新疆地區(qū)某工區(qū)的聲波測(cè)井和零偏移距VSP資料，設(shè)計(jì)了一個(gè)含有5個(gè)不同深度溶洞（速度為2400m·s-1）的水平層狀模型（如圖9a所示），目的是為了檢驗(yàn)VSP地震干涉成像對(duì)地下深部溶洞的分辨能力，以及VSP觀(guān)測(cè)參數(shù)對(duì)地震干涉成像質(zhì)量的影響．圖8 塊體模型的VSP地震干涉成像結(jié)果．圖中標(biāo)有“放大區(qū)域”是塊體成像的垂向放大顯示．（a）塊體模型1;(b）塊體模型2;(c）塊體模型3

根據(jù)炮-檢互換原理，將VSP震源和接收點(diǎn)位置互換，得到逆VSP(IVSP）資料，然后進(jìn)行虛震源構(gòu)建，即利用方程（1）來(lái)獲得在地表激發(fā)接收的擬地面地震資料（Schuster,2009）．實(shí)際上，也可以將VSP共炮點(diǎn)道集轉(zhuǎn)換為井中共接收點(diǎn)道集，這等價(jià)于IVSP共炮點(diǎn)道集，然后對(duì)同一個(gè)井中接收點(diǎn)記錄的來(lái)自?xún)蓚�(gè)不同地表震源的地震波場(chǎng)互相關(guān)并對(duì)接收點(diǎn)位置積分（如圖2所示），來(lái)獲得在地表一個(gè)震源xa處激發(fā)（虛震源）另一個(gè)震源xb處接收的擬地面地震響應(yīng)，即將井中接收點(diǎn)位置zr重建至地表的一個(gè)震源xb位置，那么，用實(shí)際的地震波場(chǎng)替代格林函數(shù)，并將方程（1）改寫(xiě)為時(shí)間域，即式中，G(xb,xa,t）表示在xa處激發(fā)（虛源）xb處接收的重建格林函數(shù)，對(duì)應(yīng)于方程（2）右邊互相關(guān)的正延遲部分；G(xb,xa,-t）則表示相應(yīng)的逆時(shí)格林函數(shù)，對(duì)應(yīng)于方程（2）右邊互相關(guān)的負(fù)延遲部分；S(t）表示在xa處的虛震源時(shí)間函數(shù)；C表示比例因子；*表示褶積；u(zr,xb,t）表示在地表xb處震源激發(fā)的井中某個(gè)接收點(diǎn)zr處接收的波場(chǎng)，u(zr,xa,-t）表示在地表xa處震源激發(fā)的井中某個(gè)接收點(diǎn)zr處接收的逆時(shí)波場(chǎng)；L表示觀(guān)測(cè)井中接收點(diǎn)zr組成的軌跡．


本文編號(hào)：3487078