受井中檢波器串級數(shù)局限,垂直地震剖面（VSP）反射波成像范圍窄,且不能對井中最淺接收點上方區(qū)域有效成像.雖然多次波成像能擴大成像范圍,但在實際應(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,以達到對多次波間接成像的目的.通過數(shù)值模型實驗,測試了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約10m和20m,且能分辨深度達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.新方法不僅無需進行井中接收點靜校正,且能顯著增大成像范圍,有利于成像同相軸的追蹤對比、地震屬性提取和地質(zhì)解釋,尤其對中國新疆地區(qū)深... 

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

【文章頁數(shù)】：18 頁

【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觀測中的接收點數(shù)量及其觀測井段位置直接影響VSP觀測效率和施工成本，也是VSP地震干涉成像的主要影響因素．在中國新疆地區(qū)，油氣儲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)的聲波測井和零偏移距VSP資料，設(shè)計了一個含有5個不同深度溶洞（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VSP地震干涉成像對地下深部溶洞的分辨能力，以及VSP觀測參數(shù)對地震干涉成像質(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震源和接收點位置互換，得到逆VSP(IVSP）資料，然后進行虛震源構(gòu)建，即利用方程（1）來獲得在地表激發(fā)接收的擬地面地震資料（Schuster,2009）．實際上，也可以將VSP共炮點道集轉(zhuǎn)換為井中共接收點道集，這等價于IVSP共炮點道集，然后對同一個井中接收點記錄的來自兩個不同地表震源的地震波場互相關(guān)并對接收點位置積分（如圖2所示），來獲得在地表一個震源xa處激發(fā)（虛震源）另一個震源xb處接收的擬地面地震響應(yīng)，即將井中接收點位置zr重建至地表的一個震源xb位置，那么，用實際的地震波場替代格林函數(shù)，并將方程（1）改寫為時間域，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)的逆時格林函數(shù)，對應(yīng)于方程（2）右邊互相關(guān)的負延遲部分；S(t）表示在xa處的虛震源時間函數(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)的井中某個接收點zr處接收的波場，u(zr,xa,-t）表示在地表xa處震源激發(fā)的井中某個接收點zr處接收的逆時波場；L表示觀測井中接收點zr組成的軌跡．


本文編號：3487078