《井间地震应用效果分析(地球物理学进展).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《井间地震应用效果分析(地球物理学进展).pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、井间地震应用效果分析周建宇!，李建平，张永辉（!#中国科学院兰州地质研究所，兰州$%&；#中石化胜利油田有限公司，东营$&）摘要介绍了井间地震方法在胜利油田的应用情况，列举了永安镇和罗家两种不同地质情况的成功实例#涉及到井间地震的资料采集、处理及解释等方面#分析了井间地震与地面地震、()*等方法相比的优劣所在，指出了井间地震的应用前景#关键词井间地震，井间层析成像，井间反射波成像中图分类号*%!，*+%!文献标识码,文章编号!&-./&%（&%）&%.&+$.&/!#$%$&()($%*$+&),$-).%./,0.(1#&(#)(2),(304#0123 4567.89!，:;4567.?A
2、7=.B95（!#$%&()*+,-.$/010(0*，2&1$*/*34#5*6-7 841*$4*/，#$%&($%&，2&1$#；!8&*$,+1 91+71*+5，8.:9;2，=$,-1$,$&，2&1$#）56(-0$,-,9CBAD 57CDAE9FGE CBG 6H5F6C5A7 AI FDAJJKGHH JG5JL5F J9DMG8 57)BG7=H5 25HI5GHE 67E=6MG CKA J9FFGJJI9H GN6LHGJ 57A7=67 CAK7 67E:9AO56 6DG6#)ALG 6JGFCJ 6PA9C QDAJJKGHH)G5JL5F R6C6 6FS95
3、J5C5A7，DAFGJJ57=67E 57CGDDGC6C5A7 6DG 6HJA 57.MAHMGE 57 CB5J 6GD#,9CBAD 676H8TGE CBG 6EM67C6=GJ 67E E5J6EM67C6=GJ AI FDAJJKGHH JG5JL5F J9DMG8 FAL6DGE K5CB CD6E5C5A76H JG5JL5FGNHAD6C5A7，()*67E JA A7 67E 6HJA A57CGE A9C CBG 6H5F6C5A7 AI FDAJJKGHH 57 CBG I9C9DG#7#1.0*(FDAJJKGHH JG5JL5F J9DMG8，FDAJJKGHH
4、 JG5JL5F CALA=D6A#%&%年/月（+$V$）*W2?WX);?X2*1);Q)GCGLPGD&%作已具备了如下的水平和能力：（!）能够对井间储层作高分辨率监测（#）分辨率达到地面地震的!$%!$倍（&）可得到二维、三维和四维的井间储层信息（）提供深度域的数据，可以直接与测井资料相对比，是井地结合的桥梁（(）已形成一套完整的工作流程和技术系统在国内，胜利油田在井间地震技术的研究及应用方面走在全国的前列，目前具有如下的水平和能力：（!）目前可进行观测井深!&($)，井间距($)的井间地震观测工作，可分辨 )的薄层（#）两台*+,#$-!$型联合储能$万焦耳和一台$万焦耳的电磁震源，
5、下深!&$)（&）双点接收，./0*0123、./0*0124*3井下三分量检波器、形成了相配套的井间地震观测系统（）进行了大量的基础性实验工作，取得了高质量的井间野外实际资料：5(年在草!&井组，完成了井深 65$%7&$)，井间距&$)的井间野外资料，与国外公司合作完成了多个井组的试验工作（(）开发了井间资料的层析成像处理系统，得到了分辨率很高的井间薄层的层析成像资料石油天然气勘探不仅要寻找查明少数的大型构造圈闭，还要发现落实分布广泛的地层（不整合、超退复、尖灭等）圈闭与岩性（砂岩体、裂缝带、火成岩等）圈闭，而地层圈闭与岩性圈闭尺度小、结构复杂、物性多变，用常规地面地震方法往往无能为力井间
6、地震与地面地震、839 等方法相结合，可以有效地提高地震方法的垂直与水平分辨率，改善地震反演资料的品质，大大降低钻井的风险与费用在油田开发阶段，井间地震将发挥重要的储层静态描述与动态监测的作用它在地面三维或四维高分辨率地震与测井、油藏地质之间搭起一座相互联系的桥梁将它所提供的丰富的超高频率纵、横波资料与其他资料综合研究，可以解决薄互层序列、储层连通性、流体分布、注气效果、压裂效果等复杂的地质问题!井间地震数据处理井间地震得到的有用信息主要可分为两大类，一类是透射波，另一类是反射波通过对透射波进行层析成像处理，可以得到井间速度场的分布图像通过对反射波进行处理，可以得到井间反射地震剖面!井间地震层
7、析成像井间地震层析成像是指在一口井中激发地震波，而在另一口井中接收地震波，利用初至到达时间，用计算机重建两口井之间速度场分布的图像地震层析方法可分为两大类：射线层析和波动理论层析从实际研究效果看，波动理论层析目前处于理论研究阶段，射线层析技术已比较成熟针对井间地层的情况看，两口井之间的距离、震源及接收检波器的位置是已知的，从地震波读出初至波到达时间，再用某种计算方法将初至时间分配到两井之间，最终实现重建两井之间速度场的目的我们把两井之间横剖面划分成小方格（$!):$!);$!)#）称为像素在计算过程中每个像素都编上号码，从!，#，&到!，如图!所示并把某个激发点和接收点称为震源接收点对，用!，
8、#，&#把所有的震源接收点对编号，从震源激发点到接收点心任意一条射线#，它穿过!个像素的长度?!3ABCDE)FG HI DJHKKLBMM CH)HJFGE?D?)F?N图#井间射线追踪示意图?#3ABCDE)FG HI DJHKKLBMM JFO CJFD?N76(地球物理学进展!7 卷图!井间地震原始资料波场#$%!&()*+,-./0*1/223(44 1-5)1-*#6$图 7井间地震波型特征示意图#$%7&()*+,-./0*1/223(44 2(#2,#*3-8(0/1,*+-1-*)(1#2)#*2-共中心深度道集；9 用于确定:;04(*)(=3-8()1-8(4)#,(-6
9、=*1/22)1-*./2#)#/6图?共中心深度道集和用于确定:;)1-*./2#)#/6!#$%#A$A%#!$!%#&$!A#A$%#AA$A%#A!$!%#&$!&#&$%#&A$A%#&!$!%#&$(（）因为每个像素的慢度及射线穿过像素的长度是未知的%井间地震层析成像的主要目的就是求解上面这个方程组%在计算过程中要首先建立初始模型，在尽可能的情况下使初始模型尽可能逼近实际地质情况，从而就有了一个初始模型的速度参数（$，$A$），再通过正演射线追踪技术确定射线的路径（#，#A#&），根据$和#这两个参数可以计算以上方程组中的第一个方程的旅行时，计算得到的时间与野外实际观测的时间有一个
10、误差%这时要在最小二乘意义下调整初始模型值及射线路径参数，得到一个新的解%然后把这个解（一组像素的慢度值）转到第二个方程，又把计算结果与实际观测值做比较，继续该过程，直到对所有方程都求解一遍，然后再把这个求解的值，返回第一个方程，再依次求解方程组，通过反复的迭代过程，直到全部计算出的时间值接近观测值为止%在井间地震层析反演中，广泛采用射线追踪技术计算通过已知模型地震波的旅行时，因此快速而精确的射线追踪方法是提高井间层析成像质量的关键（图 A）%!%井间地震波成像井间地震波成像：在一口井中激发地震波，而在BC?!期周建宇，等：井间地震应用效果分析图!永#$!永!%#&()记录*+,-!()./0
11、1+23 01 405,#$!405,!%#&图 6永#$6永!%#&()记录*+,-6()./01+23 01 405,#$6405,!%#&图 7永#$6永#$!()记录*+,-7()./01+23 01 405,#$6405,#$!&68地球物理学进展7 卷图!永#$%永%&#速度层析与反射叠加剖面的综合显示图()*+!,-.*#$%,-.*%&#/01-2)34 3-5-*6789)2 86-:)10 7.;60:1023 86-:)10图 永#$?永%&#永#$%井间反射剖面与速度层析剖面+纵向单位：米()*+,-.*#$?,-.*%-=011 60:1023 86-:)10
12、 7.;/01-2)34 3-5-*6789)2 86-:)10 A6;).730 B.)3：5?C&期周建宇，等：井间地震应用效果分析图!永!#$井、%&!井与!#%井的常规连井三维地震剖面(纵向单位：)*+,-(!./00 1,/&2*/,*),3 4567,0/67 8/00 96:-!#$、%&!;:56*8/00 5/70/31/4567,0/;:?/063,1 16)6-5;4A,3 4567,0/67 BC6!=!BC6!=!(D5,:;1/E:,1：)/1/5#$=地球物理学进展!F 卷图!罗!#!$!罗!#!$!%&记录()*+!%&,-./)01./23.!#!$!23.!
13、#!$!图!4罗!#!$!与罗!#!$!连井三维地震剖面图中纵向单位：（5）()*+!46100 7)1 89 51)5:);,-./)01./?23.!#!$!+-?)=71 A)7：51;.?另一口井中接收地震波，利用波的传播规律，把接收到的地震波场通过某种计算转换到两井之间的某个深度上，形成井间地震波剖面+由于井间地震波的多样性（图 8）从而发展了多种井间地震波的成像方法（图 4）：导波成像、折射波成像、反射波成像等+我们在此强调的是反射波成像方法+井间地震反射波成像是在井间层析的基础上由BCD%9D 技术发展而来，这种方法相当于一种变换，它将每个记录道集中的每个记录时间的样值从深度时间
14、（!，）域变换到偏移距反射点深度域（#，$）或偏移距双程垂直走时域（#，%）&在（#，%）域将资料按一定时间间隔将其分成很多小块，通常%方向的间隔可采用采样间隔!，#方向的间隔!#的大小可根据具体要求选择&如果（!，）空间样点转换之后落在某一结点（也称%9D点）附近，则此样点属于此%9D 点，如若干样点转换以后都落在该点附近，则它们一起组成共反射点样集+样集内的所有样值叠加以后形成一个样值，形成了该点的%9D 叠加结果，每个%9D 都做这样的叠加，就得到了%9D 叠加剖面+井间反射波叠加成像，首先去掉初至波、多次波8E#8 期周建宇，等：井间地震应用效果分析和折射波等，在波场分离后抽成共中心点
15、深度道集（!#），将满足（!$）#%&$道集放在一起，形成!#道集（图）(由反射波的射线路径可以确定出炮点到检波点的射线走时(%&)（()$）%*+!%#,-（%）式中：$&（!$）#%，,为反射界面以上（或以下）的速度，(为反射界面深度，+为两间井的距离（假设两井都是铅直的）-由反射点!#道集的反射路径可以确定每一道所对应横向反射点的位置(在实际的实现过程中，将井间横向偏移距位置按一定的宽度划分许多节点，在垂向上以时间间隔划分时间单元(在指定的某个目标深度，对于每一个!*道集进行（.，%）域到（/，0）的转换，找到在节点/附近的/+!/范围内的样值都归于此节点，这样每一个节点就形成了一个超道
16、集，于是一系列的超道集节点通过叠加形成了井间的地震波剖面(应该注意的是反射波成像对速度模型特别灵敏，因此选择一个最佳的速度模型是非常重要的(%应用效果分析!(永安镇地区主要查明永安镇永,砾岩体内部砂岩体的分布与几何形态，小断层的存在与走向(该区完成%个剖面(图-是永安镇.,/%-（0）.-1/,2（3）剖面的!34，图 5 是.,/%5（0）.-1/,2（3）剖面的!34(纵波与横波的直达波非常清楚，纵波的主频可达)22 67，横波的主频可达 122 67，在 5-,2 英尺处可看到由震源井产生的纵、横管波，但该区的反射波信噪比较低(图 8 是.,/%5（0）.,/%-（3）剖面的!34，该剖
17、面井距为8 9，震源与检波器的最大垂直距离为 1,9，在,-次叠加之后，能看到很清楚的纵、横直达波(我们认为，永安镇地区的井间地震资料应以纵横波的速度层析反演为主，反射波成像次之(图:是永,/%-永-1/,2 反射与层析叠合剖面(从反射成像图来看，沙四砾岩体的内幕是倾角为,1 度的反射(并且与地质分层是吻合的(从速度图（彩色显示）看，永-1/,2 井钻遇的砂体向上倾方向尖灭，到永,/%-井时或减薄，或消失(反射同相轴无规则，不连续，尤其在靠近永-1/,2 井砂岩较发育的左侧更为明显，反映了砂砾岩体内沉积岩相的特点(在该剖面中有一口永,/井可以作为验证，从合成记录来看，%)22 9 以上各反射层
18、是比较吻合的(结合动态资料进行分析，该砂砾岩体储量大、动用程度低、含水低、注采对应率极低，井与井之间只有大套储层可以对比，小层对应性差，确定反映了该砂砾岩体是有多期小的砂砾岩体叠置而成(永,/%5永-1/,2 剖面（图,2）与永,/%-永-1/,2 剖面的反射特征与速度分布都很相似，只是地层倾角较缓，为 8 度(这两条剖面所处的断块区构造复杂，原始资料的低信噪比使速度模型存在误差，而且由于反射来自连井平面之外（;?ABC），因此闭合上有一定的困难(反过来看过井三维地震剖面（图,，其中,(5/,(:D 双程时间相当于井间地震的深度范围），上面有倾斜反射同相轴，但很强的水平反射掩盖了真实的倾斜反射
19、，使人不能对砾岩体内幕的构造产状做出正确的解释(我们认为，这两个井间反射加层析剖面能够完成查明砾岩体内幕产状、砂岩体分布的地质任务(!(!胜利油田罗家地区主要目的研究沙三段火成岩、沙三段火成岩蚀变带及沙一、二储层的连通情况(查明火成岩构造形态，基本查清了蚀变带的厚度变化与横向分布(该区完成,条剖面(该剖面横穿从沙一段到沙三段火成岩的大套地层(观测到的资料讯噪比很高，各种波动现象极为丰富(图,%是 E,/,（0）E,/,（3）剖面的!34（共接受点道集）(可以清楚地看到纵波直达波及其随岩石速度而发生的时差与振幅的变化及火成岩顶面与泥岩中所夹的高速砂岩的反射波，在:,22 英尺处还可以看到透射转换
20、横波(此外，与激发有关的各种管波（如震源井所产生的管波绕射波，检波井所产生的绕射管波，震源井、渗透性地层与检波井所产生的管波导波管波等）也都非常明显(认真研究它们可能使我们得到新的地震信息(该区可得到纵波速度层析剖面与反射波成像剖面(从图,1 可以看到，该井间地剖面视频率为122/22 67，按该区的地层速度，可分辨%/9 的砂岩层(两侧的人工合成地震记录与反射剖面完全符合，单纯从%口井资料的对比上分析，几乎是一一对应的，实际上在%口井之间，无论是沙二段沙岩还是沙三段火成岩都发生了变化(首先在%井之间，沙二段有明显的前积现象；沙二段底部的高速砂岩有明显的岩性变化；沙三段火成岩反射特征有明显变)
21、5地球物理学进展,8 卷化，反映了该区火成岩是由多期喷发的特点，为下部该块油藏的调整完善提供了充分的依据!图 可以看到，在#$%&处在高速层下面有厚度变化的低速薄层，这是火成岩蚀变带的反映!永安镇地区永$砾岩体是一个快速杂乱堆积的水下冲积扇，内部各种不同岩性的砂岩体分布与外形都极不规则，成层性差，因此很难得到好的反射波，但在这种“拟均匀介质”却得到了横波资料!罗家地区火成岩发育，泥岩中夹带有高速砂岩层，所以纵波直达波与反射波的波形、旅行时间、能量等特征丰富多变，为识别某些特殊地层提供了明显标志，但纵向地层间的高阻抗差所形成的解偏作用又损失了横波资料!通过井间地震在胜利油田的应用，与三维地震、(
22、)相比，由于它克服了低速带的影响和震源性能的改进，确实具有较高的分辨率，但局限性也较大，如成本高、井距小、对井况和井中噪音要求较高等，这些因素严重制约了井间地震技术的大范围推广，因此不断的提高震源的能量、采用一井激发我井接受、并采用多极检波器串是井间地震发展的方向*，+!#结论!通过对!条剖面初步的地质解释和分析，我们认为井间地震资料的确具有常规地质无法比拟的极高的频率和分辨率，因此可以解决与开发有关的许多精细的地质问题（如断裂构造、地层接触关系、岩相岩性变化、储层横向连通性、流体的分布等）!#井间地震的采集无论从方法上还是所得到的波场上，与常规地震有较大的区别，因此，波场的动力学、运动学特征
23、都发生了相应的变化，应重新认识其反射波、横波等特征所对应的地质意义，建立起一套完整的、客观的解释方法!每一种新方法都有其长处，但也有其局限性!井间地震也不例外!高频的地震波响应究竟给我们带来了哪些有用的信息，又可能造成什么样的假象，这都应从物理正演模拟做起认真加以研究!特别是下一步深入到油气藏的特征描述，更需要加强多种资料的综合分析研究!建立对井间地震实施科研立项，组织人员对这一物探新方法进行科研攻关!$在认真总结井间地震工作的基础上，有针对性地选择若干适宜于井间地震工作的地区和井段，继续进行井间地震的试验!技术指标要逐渐提高，地质任务应逐渐复杂!为油田开发及时提高质量的储层信息资料!%井间地
24、震的经济效益主要体现在利用地震方法，直接明井间油气储层的横向分布、几何形态、连通性、流体含量、气体前缘、残余油分布等属性，通过井间地震可以解剖不同类型油藏的储层，为建立精细地质模型、油藏描述、油藏管理、调整油气开发方案提供依据，最终目的是进一步提供油气采收集!参考文献（,-.-/-01-2）：$曾文冲，赵文杰，臧德福!井间电磁成像系统应用研究 3!地球物理学报，4%$，55（#）：5$6 54%!4 黄光远!地震反射波成像的“三基色”方法 3!地球物理学报，4%，5#（$）：$#+6$5$!#陈斌贝，张中杰，陈伟平，田志福!跨孔观测地震数据的速度重建3!地球物理学报，4%，5#（）：+7 6+
25、*$!5 裴正林，牟永光，狄帮让，魏建新!复杂介质小波多尺度井间地震层析成像方法研究 3!地球物理学报，4%#，5（$）：$#6$*!7 沈金松!用交错网格有限差分法计算三维频率域电磁响应 3!地球物理学报，4%#，5（4）：4+$6 4+!魏宝君，张庚骥!三维井间电磁场的正反演计算 3!地球物理学报，4%4，57（7）：*#7 6*5#!*何惺华!井间地震资料处理方法及效果，石油地球物理勘探，$88*，#4（$）：+$6+8!+严又生，等!39 油田井间地震测量及纵、横波速度层析成像，石油地球物理勘探，$88+，#（）：*58 6*7*!7*7#期周建宇，等：井间地震应用效果分析井间地震应用
26、效果分析井间地震应用效果分析作者：周建宇，李建平，张永辉作者单位：周建宇(中国科学院兰州地质研究所,兰州,730000;中石化胜利油田有限公司,东营,257000)，李建平,张永辉(中石化胜利油田有限公司,东营,257000)刊名：地球物理学进展英文刊名：PROGRESS IN GEOPHYSICS年，卷(期)：2003，18(3)被引用次数：10次 参考文献(8条)参考文献(8条)1.曾文冲.赵文杰.臧德福 井间电磁成像系统应用研究期刊论文-地球物理学报 2001(03)2.黄光远 地震反射波成像的三基色方法期刊论文-地球物理学报 2000(01)3.陈赟.张中杰.陈伟平.田志福 跨孔观测地
27、震数据的速度重建期刊论文-地球物理学报 2000(06)4.裴正林.牟永光.狄帮让.魏建新 复杂介质小波多尺度井间地震层析成像方法研究期刊论文-地球物理学报2003(01)5.沈金松 用交错网格有限差分法计算三维频率域电磁响应期刊论文-地球物理学报 2003(02)6.魏宝君.张庚骥 三维井间电磁场的正反演计算期刊论文-地球物理学报 2002(05)7.何惺华 井间地震资料处理方法及效果 1997(01)8.严又生 JL油田井间地震测量及纵、横波速度层析成像 1998(06)相似文献(9条)相似文献(9条)1.期刊论文 曹辉 井间地震技术发展现状-勘探地球物理进展2002,25(6)系统地介绍
28、了井间地震技术的发展现状.在简要归纳了井间地震技术发展历程的基础上,重点介绍了井间地震的采集设备(井中震源与接收系统)和井间地震资料的处理方法(常规处理、层析成像、反射成像),并对现阶段井间地震的应用领域进行了总结,对其应用前景作了预测.2.会议论文 耿小兵.张仲山 核钻地弹爆炸地下爆震破坏范围确定方法探讨 2007 根据核钻地弹爆炸的特点,选择井间地震层析成像技术来确定围岩破坏分区。利用最短路径树法进行弯曲射线的正演追踪,计算地震波走时,解决了没有实际试验的走时数据来源问题,反演则采用遗传算法,结合核钻地弹爆炸的弹坑模型进行了模拟计算,为实际工程应用提供了一定的参考。此法也有望成为核核查现场
29、视察中采用的技术。3.期刊论文 裴正林.牟永光.狄帮让.魏建新 复杂介质小波多尺度井间地震层析成像方法研究-地球物理学报2003,46(1)复杂介质井间地震层析成像是一个很复杂的非线性反演问题,常规的线性化反演方法无法得到好的解.采用基于图形的弯曲射线追踪方法,并将小波多尺度思想引入到井间层析成像,提出了小波多尺度井间地震层析成像方法,很好地解决了非线性成像的难题,提高了图像的质量和分辨率.物理模型实验结果表明,该方法适合于复杂介质成像,并具有良好的实用性和效果.4.学位论文 乔永富 沈95块井间地震试验与研究 2002 该文简要介绍了井间地震技术的原理、优势、主要作用以及国内外发展概况,阐述
30、了沈95块井间地震试验的施工方法,较详细地对观测系统的设计、复杂波场识别、获得的数据资料、野外质量监控措施以及资料处理、解释方法进行了分析.作者认为,井间地震技术可以为油田开发解决地质疑难问题,具有广阔的市场前景.开展该次项目研究,目的在于探索井间地震技术在油田开发领域的应用效果,了解该项技术在油田开发领域所起的作用和存在的问题,从而更好地利用先进的地震技术为油田开发服务.井间地震资料数据处理主要包括两个方面:井间层析成像处理和井间反射波叠加成像处理两大部分.其基本原理是利用旅行时层析成像来产生一个定量精确的井间速度图象,然后用反射成象来产生一个定性的井间构造图象.具体内容包括原始资料编辑的井
31、口排列规格化、初至拾取、估算速度模型、VSP-CDP成像、P波二维层析成像和P-P波反射剖面叠加等,论文中给出了详细的处理流程.通过对试验资料的处理,得到了高分辨率的层析速度成像和反射叠加成像,目的层处分辨率达2-5m,视主频达150-450Hz,比地面地震数据的分辨率提高了20-5倍,完成了预期的地质目标.5.期刊论文 卢明辉.聂建新.杨慧珠.LU Ming-hui.NIE Jian-xin.YANG Hui-zhu 井间地震资料中纵波各向异性参数反演-工程力学2006,23(z1)采用旅行时线性/二次联合插值射线追踪算法(QLTI算法)得到各向异性地层的P波井间层析成像旅行时,在地层垂向速
32、度和各向异性参数反演中引入了小生境遗传算法,采用共享函数完成种群进化过程中个体的选择操作,更好地维护了种群中个体的多样性,在一定程度上能避免陷入局部极值.数值算例表明,该方法能细致地描述地层各向异性信息,反演精度高、稳定性好.多尺度联合反演使得小炮检距下也能得到精度较高的各向异性参数.6.期刊论文 段心标.金维浚.Duan Xinbiao.Jin Weijun 井间层析成像混合最短射线追踪旅行时反演-工程地球物理学报2007,4(3)传统的曲射线追踪方法存在一定的缺陷,弯曲法得到的旅行时可能收敛到局部最小而不是全局最小.为了使其得到较好的射线路径,本文介绍一种方法对弯曲法进行修改.其起始猜测路
33、径采用由SPR得到的曲折射线,这样既可以获得全局最小走时,又避免了SPR方法的射线路径不够光滑,相当于对SPR所得射线路径做平滑处理.射线追踪路径实例和井间地震层析成像模型反演表明,这种混合方法效果很好.7.会议论文 吴永栓.曹辉.陈国金.王立华.唐金良 用于井间层析成像的波形反演 2006 本文对用于井间层析成像的波形反演进行了研究。结果表明，波形反演有效的利用了井间地震数据初至波的走时信息和透射波和散射波的能量信息，能处理复杂的地层速度结构，具备比走时层析成像更高的空间分辨率。8.期刊论文 裴正林.余钦范.Pei Zhenglin.Yu Qinfan 地质灾害井间地震层析成像研究-地球学报
34、2001,22(2)地质灾害体如岩溶、陷落柱、软弱层等的井间地震层析成像属于复杂模型或大扰动异常体的非线性成像。该文首次将小波多尺度思想引入到井间层析成像，建立了小波多尺度井间地震层析成像方法，很好地解决了非线性成像的难题，大大地提高了图像的质量和分辨率。数值模型试验和实际工程应用证实了该方法的实用性和良好效果。9.学位论文 刘江平 时差自动拾取CFP成像技术与地面约束层析反演 2005 叠后偏移方法都是以经过CMP叠加的地震剖面为基础的，偏移方法主要有基于波动方程的波动方程偏移和以Kirchhoff方法为基础的克希霍夫积分偏移。首先，CMP叠加的层状介质假设与客观实际不符，因为地下地质体的形
35、态并非总是层状的；当地表和地质构造复杂时，共中心点的信号不是来自地下的同点反射。其次，地震波与光在介质中的传播方式相同，在地下介质中以旅行时最小的规律传播而不是以直线最短距离传播，这样，在介质速度变化的界面上就存在折射现象，以直线最短距离为理论基础的时间域成像技术，在速度变化剧烈的情况下将得不到良好成像，成像的形态和位置也是不准确的，存在偏差。为了解决上述问题，前人提出了直接对未经叠加的多次覆盖地震资料进行偏移处理的叠前偏移方法，这样可以实现真正的共反射点叠加，能使陡倾界面正确归位。这类方法主要有F-K波动方程、Kirchhoff积分法和傅里叶有限差分叠前偏移。从叠后偏移转到了叠前偏移，叠前深
36、度偏移处理考虑到了地震波在地下的折射现象。但是叠前深度偏移技术的缺点在于它必须具有非常精确的速度模型和地质模型，才能达到良好的偏移效果，实际上，这两点均难以达到。复杂地区资料的关键问题是反射点分散，即共中心点道集不等于共反射点道集。要解决此问题，就必须形成真正的共反射点道集。但是，其难点在于反射点的概念是与反射面相联系的，形成真正的共反射点道集需要知道反射面的信息，这同勘探目的相矛盾。1985年Berkhout发现二维和三维地震测量数据可以很方便的表现成所谓的数据矩阵，1992年Berkhout认为地震构造成像可以不以“波场外推”的概念给出，而用“聚焦”的概念给出，用“聚焦”的概念取代“反射”
37、的概念，用“共聚焦点选排”代替“共反射点选排”，解决复杂地区的共聚焦点(CFP)叠加处理技术，依据面炮理论和“等运行时原则”，以及聚焦概念，给出了全新的成像处理方法，即共聚焦点成像技术。在这一方法中，不涉及地下速度场的修改，更新的仅仅是聚焦算子，算子更新过程是在时间域进行的，它可以针对任意随机边界上的网格点，具有很强的稳健性，且不用进行所谓的剥层。CFP技术用两个连续的聚焦步骤来阐述叠前偏移，这样可以提出一种基于CFP成像技术的交互式速度分析方法。通过CFP道集与它相应的依据旅行时的聚焦算子之间的比较，聚焦算子可以被更新到正确的形式，利用更新过程中得到的时差可以进行速度估算。CFP成像技术是一
38、个算子驱动的偏移过程，在更新步骤中修改的是聚焦算子，而不是速度模型，且该更新过程不依赖于参数化的速度模型，任何未知的传播因素对于旅行时的影响都被自动计算在内。CFP成像技术避免了对速度的直接操作，使得静校正和速度的确定相互独立开来。主要利用的是“旅行时相同原理”利用基于该原理估算出的波场传播算子来描述近地表，利用该原理在DTS道集中进行算子更新，利用那些算子，并通过将风化层以下的反射层简化为新的采集基准面，消除复杂地表影响。因此，CFP成像技术不仅能解决浅层成像问题，而且也能解决深层成像问题，是一种理论上先进、应用前景广阔的新的成像技术，在解决复杂地质问题时更是有着独到的效果，在我国将有着广阔
39、的发展空间。但是，因采用人机交互在DTS道集上拾取时差效率太低，大大限制了该方法普遍应用，因此还有待于进一步改进和优化。目前CFP成像技术所存在的关键问题是工作量大和效率低，主要体现为以下三个方面：由于本身的算法繁琐和大数据量所导致的大计算工作量和低效率。采用人工在DTS道集上拾取时差存在较大的人为因素，因人不同其成像结果也将不同，且将严重影响其成像效率和成像精度。目前采用插值方法来减少工作量和提高效率，从而降低了成像分辨率和精度。因此，使CFP成像技术提高效率和达到实用化，其关键问题是必须实现CFP成像过程的自动化，即时差自动拾取，以致该技术在工程地震和能源地震勘探中得到更广泛应用。层析反演
40、主要分为地面层析反演和井间层析反演两大类，前者利用的是地面地震资料，而后者利用的是井间地震资料。为了提高地面层析反演精度前人已进行了引入先验地质信息和正则约束条件走时反演获得近地表速度结构、小波多尺度井间地震层析反演、基于地震层析反演技术求解速度的小生境多参数反演算法及形成了物性参数的隔离小生境反演算法、利用折射波信息进行井间折射波层析反演等研究，均获得了一定的应用效果。但由于数据投影角度的不全、数据的不均匀覆盖等，地面层折反演效果总是不尽人意。近几年许多学者基于CFP理论从事了速度反演的研究，如Rob.F.Hegge利用聚焦操作进行速度反演和在CFP理论的基础上进行层速度扫描、王成祥等给出的
41、速度模型反演的CFP方法、刘超颖等给出的CFP层速度扫描建模方法等。但由于方法理论的限制仍难以获取精细的和局部异常的速度信息，在地震勘探中难以得到有效的应用。因CFP成像技术的优越性，可望在算子更新过程中正确获取沿层各聚焦点至面炮窗口各道的透射时间，采用成熟的井间层析反演技术和利用多界面CFP成像沿层信息，使CFP技术与井间层析反演技术有机结合实现地面约束层析反演，以致解决数据投影角度不全、数据不均匀覆盖等问题，提高地面层析反演精度，拓宽CFP成像技术的应用范围。本文针对CFP成像技术和层析反演的研究现状与存在的不足及CFP成像技术的优越性，论文主要完成以下几个方面工作和成果：1.介绍了常规C
42、FP(共聚焦点)成像技术的理论基础和基本原理，以及所存在的不足，提出了时差自动拾取CFP成像技术的基本思路；给出了时差自动拾取的数学模型，以及时差自动拾取CFP成像技术的步骤。以致消除人为因素的影响和实现时差自动拾取，提高成像精度和效率，使CFP成像技术达到实用化。2.介绍了层析反演的基本原理，以及所存在的问题，提出了利用多界面CFP成像技术获取沿层的各成像点至面炮窗口各道透射时间，采用成熟的井间层析反演技术，使CFP技术与井间层析反演技术有机结合，实现平均速度反演和地面约束层析反演，以致增大层析反演数据的投影角度和均匀覆盖度，提高层析成像精度，为地面层析成像提供一种新方法。3.根据上述方法理
43、论，编制了时差自动拾取CFP成像软件，以及平均速度反演软件。依据编制软件和现有井间层析反演软件，进行了水平层状介质和起伏地层理论地质模型的时差自动拾取和沿层CFP成像及平均速度反演数值模拟计算，以及不同初始模和面炮窗口大小对CFP成像技术的影响数值模拟计算和实例计算及对比分析与讨论，得到了令人满意的结果，说明了时差自动拾取CFP成像及平均速度与地面约束层析反演的正确性、有效性、可行性和实用性。认为：不管初始模型如何改变，只要在DTS道集中正确拾取对应层位的时差，CFP成像结果是相同，也就是说CFP成像技术基本上与初始模型无关(即不依赖于初始模型，这一点是常规叠前偏移方法无法实现的)，从而克服了
44、速度难题，为时差自动拾取提供了依据。不管初始模型如何，CFP聚焦算子的更新主要体现在第一次更新上，初始模型与实际越接近其更新次数就越少，且经一定次算子更新后，聚焦算子和聚焦点道集均趋于稳定和相同。初始模型不同，DTS道集中相应同相轴的斜率和位置也就不同，在时差自动追踪拾取时是将所拾取的同相轴时差，经聚焦成像后放入聚焦点对应的聚焦算子时刻处，因此它既不将影响其成像效果和精度也不会出现串层现象，解决了目前采用人机交互CFP成像存在的人为因素较大和效率低的问题。对于同一层位而言更新次数总体表现为随面炮窗口的增大而增加，当面炮窗口一定时更新次数总体表现为随反射界面的埋深增大而减小。在CFP成像过程中宜
45、采用变面炮窗口大小进行成像处理，即浅层采用小面炮窗口而深层采用大面炮窗口，并且面炮窗口不宜取得过小或过大(一般为埋深的11.5倍)，否则CFP成像将难以收敛，即将影响其CFP成像效果和精度。通过对理论地质模型无随机噪声和有随机噪声(信噪比为15的高斯随机噪声)两种情况的时差自动拾取CFP成像的模拟计算和分析，说明时差自动拾取CFP成像技术既能准确拾取时差、获取共聚焦点至面炮窗口(地面)各道的透射时间和实现偏移成像又能提高记录的信噪比，且具有较强的抗噪声能力。由成像点至相应面炮窗口(地面)各道的透射时间信息采用双曲线拟合反演可获得满足勘探精度要求的界面上覆介质的平均速度，它既能反映平均速度的变化
46、趋势，又能反映高、低速的变化，且误差很小，精度高于常规反演方法，其误差与界面起伏程度有关。由多个界面各成像点至相应面炮窗口(地面)各道的透射时间信息，采用成熟的井间层析成像技术，进行地面约束层析反演可获取满足勘探精度要求的层速度结构(或模型)，弥补了当今层析反演所存在的不足，大大提高了地面层析反演的精度，精度高于常规反演方法，若加层位约束其精度将相当高，其误差与层析反演对垂直层位的模糊化有关。通过对实例资料的时差自动拾取CFP成像和沿层CFP成像及平均速度反演和地面约束层析反演计算，以及与常规叠前偏结果和声测井资料的比较，其结果是令人满意的，它既可进行有效成像又可以获得平均速度和层速度的分布，
47、精度高于常规方法；说明时差自动拾取CFP成像技术、基于CFP技术的平均速度反演和地面约束层析反演是正确、有效、可行的，具有很强的实用性。引证文献(10条)引证文献(10条)1.曹丹平.印兴耀.张繁昌.孔庆丰 井间地震资料精细解释方法研究与应用期刊论文-地球物理学进展 2008(4)2.李建华.刘百红.张延庆.魏小东.周晶.张亚中 基于井间地震资料的储层精细描述方法期刊论文-石油地球物理勘探 2008(1)3.张进铎 利用井间地震技术优化钻井目标期刊论文-工程地球物理学报 2007(5)4.张进铎 井间地震技术在油气藏开发中的应用期刊论文-中国石油勘探 2007(4)5.方建勤.柳群义.朱自强
48、TSP203+型隧道超前地质预报系统及应用期刊论文-工程地球物理学报 2007(3)6.方建勤.柳群义.朱自强 TSP203+型隧道超前地质预报系统及应用期刊论文-工程地球物理学报 2007(3)7.左建军 垦71井区井间地震资料处理方法期刊论文-勘探地球物理进展 2007(2)8.魏国华 井间地震POSTMAP偏移成像研究及应用期刊论文-勘探地球物理进展 2006(5)9.戴前伟.何刚.冯德山 TSP-203在隧道超前预报中的应用期刊论文-地球物理学进展 2005(2)10.戴前伟.何刚.冯德山 TSP-203在隧道超前预报中的应用期刊论文-地球物理学进展 2005(2)本文链接：http:/