起伏地表无网格井中地震 Q 补偿逆时偏移成像方法

井中地震震源能量弱,地层吸收衰减效应的影响更强;复杂地表及复杂构造对井周精细成像影响巨大,需要发展针对性的井中地震起伏地表衰减补偿偏移成像方法。在径向基函数有限差分方法原理基础上,通过引入混合高斯立方基函数并设计起伏地表节点剖分策略,提出一种高精度的无网格径向基函数起伏地表黏声波数值模拟方法;将该方法应用至改进的基于Kelvin-Voigt模型的黏声波方程,实现高效稳定的井中地震起伏地表无网格Q补偿逆时偏移成像。结果表明,提出的井中地震Q补偿逆时偏移成像方法可以实现高精度的起伏地表井中地震衰减补偿成像,有效恢复剖面能量、校正相位畸变,均衡剖面中的能量分布,提高成像质量。

井中地震三维高效黏声逆时偏移成像方法及应用

井中地震是井中激发地面接收的一种新型地震采集方法,与地面地震相比,具有采集成本低,作业效率高的优点.此外,井中地震资料信噪比高、频带宽、波场丰富,可实现井周小尺度构造精细成像.在油藏开发中,井中地震可实现油藏描述与监测.鉴于上述原因,近年来,井中地震受到业内越来越多的关注.然而,井中地震震源能量弱,地层吸收衰减效应的影响强于地面地震.因此,需要发展针对性的井中地震衰减补偿偏移成像方法.本文基于Kelvin-Voigt模型推导新的振幅衰减和相位频散解耦的黏声波动方程,通过改进激发振幅成像条件,实现高效的井中三维地震黏声逆时偏移成像方法.此外,本文采用时变低通滤波器压制高波数噪声,提升黏声逆时偏移方法的稳定性.数值算例及实际资料应用表明,本文提出的井中三维黏声逆时偏移成像方法计算效率高、稳定性好,实用化潜力大.

井中地震勘探技术和仪器的最新发展

井中地震勘探技术以其独特的优势受到地球物理学家和地质学家的高度重视。随着采集系统的改进,其观测方式也灵活多样,能达到的地质目的也越来越多。文中分三个方面,分别介绍了井中地震勘探技术的最新发展,井中地震用设备的状况,及其井中地震的发展前景。在井中地震勘探技术中,主要介绍了Walkway、2D/3DVSP、SWD和RCM方法,以及它们的观测方式、特点和在油气藏开发中能够解决的主要地质问题和应用前景。

井中地震技术的昨天、今天和明天——井中地震技术发展及应用展望

井中地震的接收或激发设备位于井中,接近目的层或目标地质体,避免了近地表和环境干扰,得到的地震波信息能更直接反映地层、油藏或目标体的地质属性,其精度和探测范围介于地面地震和测井方法之间,成为两种技术的空间(纵向、横向)拓展和有效补充;井中地震深度、时间、速度、时变子波、频谱及相对能量关系等信息相对精确,具有识别精度高、数据保真度高的特点。随着油气勘探开发目标日趋复杂和多种井中地震技术快速发展且日益成熟,井中地震将在复杂构造、复杂储层、复杂油气藏的勘探开发中发挥关键作用,特别是Walkaway/Walkaround/三维VSP、微地震等技术,在复杂构造地震成像、提高分辨率地震处理、储层连通性识别、剩余油预测、油气藏建模等方面,将会发挥独特和不可取代的重要作用。

地下障碍物探测井中地震散射波成像数值模拟

井中地震具有多波接收、高精度、高分辨率、能量传播距离短、接近探测目标、避开低速带等优点,在工程中得到了越来越广泛的应用。地震散射波是由地下三维不均匀体引起的地震波的变化,因此散射波成像特征与不均匀体分布情况密切相关。采用声波方程有限差分法对城市地下不均匀体如桩基、深埋管道等的散射波成像特征进行了数值模拟和分析;根据理论模拟给出了多种探测方式,并讨论了各方式的适用条件及应注意的问题。为城市地下空间开发中地下障碍物探测提供了理论指导。

井中地震粘声逆时偏移成像影响因素分析

当前油气勘探目标已由简单构造油气藏转向深层复杂构造油气藏,其具有的储层薄、分布广、赋存状态隐蔽等特点对地震偏移成像技术提出了巨大挑战。与地面地震相比,井中地震震源位于井中,靠近目的层,且波场少一次经过低降速带,因此理论上具有资料信噪比高、储层识别力强等优点,能够实现井周储层精细成像的目的。然而,井中地震特殊的观测方式使得成熟的地面地震成像技术难以直接应用。此外,井中地震震源能量弱,地层的吸收衰减效应的影响强于地面地震。因此,需要发展针对性的井中地震偏移成像方法。鉴于上述因素,本文将粘声逆时偏移成像方法应用至井中地震,通过模型试算探讨多种因素对井中地震偏移成像效果的影响,为井中地震技术在实际中的应用提供理论支持和技术指导。

井中地震CT观测系统研究

井中地震CT具有高精度、高分辨率、接近探测目标等优点,在各类工程中得到较多应用。在震源确定情况下,地震数据的质量主要取决于观测系统的合理设计。本文通过理论模型正演得到相应的观测数据并进行CT成像反演,阐述了观测系统中射线角度、射线密度等因素对CT成像结果的影响。将研究成果应用于工程实际,取得满意效果。

基于弱光栅阵列相位载波解调的分布式井中地震勘探技术研究

分布式光纤声波传感被认为是现有油气资源勘探中最有应用前景的技术,但传统光纤分布式地震勘探利用的光纤本征瑞利散射存在强度随机涨落、偏振衰落等问题,导致解调声场不稳定,系统噪声较高。利用在光纤中插入大量反射率不足1/1000的全同弱光栅阵列替代瑞利散射,使后向光稳定性显著增强,并采用相位载波解调实现了光纤分布式声波传感(distributed fiber acoustic sensor,DAS)系统噪声的压制。实验室测试结果表明,基于全同弱光栅阵列相位载波解调的DAS系统频响范围可达0.1~320.0Hz,本底噪声平均约为50μrad/√Hz,满足了地震检波的需求。现场井中VSP地震资料采集实验表明,全同弱光栅阵列采集到的地震数据信噪比约为传统单模光纤分布式采集数据信噪比的2.5~3.0倍,VSP资料质量有显著提升,为下一代新型光纤分布式地震勘探技术提供了一种有效解决方案。

井中地震数据中值滤波方法研究

探讨了中值滤波方法在井中地震数据处理的应用,进而改进研制了中值滤波算法。为了验证算法效果,设计了不同类型的井中地震合成地震记录上对该算法加以测试,并推广到实测井中地震记录上加以研究。结果表明;中值滤波算法能较好的进行滤波处理,对井中地震记录滤波效果较好,可以很好的分离出上行波。

井中地震勘探仪器的现状与发展

随着地震勘探的不断发展和向油田开发领域的延伸,井中地震勘探方法越来越受到业内人士的关注。井中地震勘探因其独特的勘探方式和高效率、高质量的勘探成果备受石油勘探开发界的青莱。井中地震勘探仪器作为井中勘探的基础,在最近几年得到了飞速的发展。接收仪器已经从模拟型发展成数字型,并从单级发展到多级、多分量数字遥测的井中地震仪器。震源已经从有效距离几百米的试验样机发展成了可达上千米有效距离的商业机。本文综述了当代井中地震勘探之激发设备和接收仪器的结构、原理与特点,对目前国内外井中地震勘探市场上常用设备的性能、特点进行了分析与比较,并对井中地震设备的发展进行了预测。

井中地震时频域自适应异常振幅压制

井中地震资料波场复杂,往往包含一些特有的异常强振幅噪音,使得大部分地面地震资料去噪方法无法直接应用于井中。面对井中地震波场时,时频域去噪方法压制异常强干扰的能力和处理结果的保真性优于常规去噪方法。通过研究基于小波变换的时频域去噪方法,根据各道记录在每个频段上的能量积累大小识别周期性强噪声,或根据每个频段不同样点处小波系数与其所在时窗内的平均水平进行比较,识别无规则异常强噪声点,实现井中地震波场时频域自适应异常强振幅衰减方法。经过理论与实际资料测试,验证了该方法的正确性与实用性,去噪后记录连续性完整、时频谱形态自然,对于井中地震实际资料,其去噪效果在某些方面优于现有商业软件,应用前景较好。

光纤井中地震技术在中国西部地区的应用

随着分布式光纤传感仪器的不断革新和光纤数据处理方法的持续进步,人们已经在国内外多个探区开展了光纤井中地震技术的应用试验,解决诸如复杂地质构造分析、井控处理参数提取、储层岩性预测等地球物理问题。在中国西部地区,受储层埋深较大、井下温度压力较高等因素影响,常规井中检波器数据采集受到很大制约,光纤井中地震技术在该地区具有一定的优势。介绍了光纤井中地震技术在中国西部地区的系列试验,并分析讨论了在不同地区的应用效果,第一,在复杂构造地区,设计了光纤与常规检波器联合观测系统,采集得到了理想的井中地震数据,通过光缆噪声压制、一致性校正等处理工作,得到了用于刻画复杂构造特征的井中地震成像剖面;第二,在薄层油气勘探区,设计了光纤井地联合采集观测系统,提取井控处理参数辅助地面地震处理,得到了用于岩性描述和薄层识别的高精度井控地震成果;第三,在复杂表层结构区,提出了光纤深井微测井观测方法,并探索了轻型震源与光纤组合的改进技术,为砾岩、黄土塬等复杂表层结构分析提供支持;第四,在碳酸盐岩储层勘探地区,进行了光纤井中地震地质导向试验,证明了光纤井中地震技术具有时效性好、安全系数高、适用性强等特点。结合光纤井中地震技术在中国西部地区的实际应用情况,建议在未来几年内光纤井中地震技术应该致力于数据信噪比提升处理方法攻关,以及光纤在祼眼井中的井壁耦合工艺等方面的研究。

井中地震黏声逆时偏移的井型影响分析

当前油气勘探目标具有“隐、碎、薄、小”等特点,对偏移成像技术提出了更高的要求。因采集方式特殊,井中地震具有资料分辨率高、波场信息丰富且干扰少等优势,理论上能够对井周的“隐、碎、薄、小”等复杂储集体实现高精度成像。井型对震源的布设有较大的限制,实际中除直井外,还存在斜井、曲斜井、水平井等多种井型,相同深度震源在不同井型中所处位置不相同,相同数量震源在不同井型中的空间分布也不同,使得地震波传播路径存在显著差异,影响成像质量。然而,当前井型对于偏移成像的影响具体如何,还没有定性或定量的认识,本文基于黏声逆时偏移成像方法,通过对比多种不同井型条件下的理论模型井中地震偏移成像结果,分析井型对偏移质量的影响。数值试算结果阐明了井型与井中地震偏移成像质量及有效成像范围间的定性关系,该结果也为井中地震采集系统设计提供了相应的理论支撑。

井中地震技术:连接多种油气勘探方法的桥梁

随着全球油气藏勘探开发研究的不断深化,地质、钻井、地球物理等油气勘探技术持续进步,综合应用多种油气勘探方法已成为必然趋势,但不同勘探方法之间存在着刻画尺度差异。井中地震数据以其信噪比高、频带宽、波场信息丰富等特点成为综合应用多种勘探方法的纽带。从井中地震数据特征分析出发,分析了井中地震技术的桥梁作用。一是在钻探与地震勘探之间起到的分辨率弥补、精细层位标定、测井曲线校正等作用;二是在时间域与深度域勘探方法之间发挥了井控时深转换、地层深度预测、储层物性预测等作用;三是在纵波与横波地震勘探之间为地震波性质研究、纵横波域的转换、拟横波声波速度求取、纵横波联合反演等提供支持;四是在地震勘探向精细油藏开发延伸的过程中发挥了地震地质导向、精细构造解释、井控地层属性筛选和储层压裂监测等作用;五是为油藏静态描述与动态监测联合研究搭建桥梁,时移井中地震技术、光纤传感技术等在该领域展示出良好的应用前景。

井中地震VSP观测系统正演模拟

在分析井中VSP地震观测系统特点的基础上,对观测到的地震波类型和特征作了阐释,分析了几种VSP模型(水平界面模型、倾斜界面模型、变偏移距模型、不同深度检波点模型)的射线追踪记录以及合成记录,利用射线追踪方法进行正演模拟,得到正演结果,并研究地震波的运动学特征。得出一些规律:钻孔穿过地层的数量等于合成记录上上行波和下行波的交点的数量;利用P波进行射线追踪和用转换波追踪其合成记录有差别,即转换波对VSP合成记录有影响;不同倾角的岩层对VSP上行波、下行波的走时特征和能量特征有影响;VSP合成记录的水平分量上会出现反极性现象,这与理论相一致。

利用先进的井中地震技术实现薄层成像

高成本的数据采集以及震源能量的限制妨碍了井中地震技术的广泛应用。随着压电震源和空气枪震源的不断改进,那些液压耦合震源面临着与管波有关的严重问题。此外,压电震源的频带较窄,峰值出现在大于1kHz处,这便限制了它在高Q值地层中的应用。因此。

井中地震勘探仪器的现状与发展

地震勘探仪器是地震勘探作业中的关键设备,包涵了微电子技术、计算机技术、传感技术、通讯技术、数据库技术等内容,是一种利用高新材料开发的综合性系统;近年来,随着油田、煤矿等开发领域的延伸,井中地震勘探成为业内关注的重点,由于井中地震勘探仪器的优越性、高效率以及高质量等特点,成为国内外地震勘探市场研发的重点内容。

对井中地震的几点认识

自加尔彼林提出垂直地震剖面勘探方法以来,经过几十年的发展,井中地震已从单井工作方式发展到多井工作方式(图1);其性质也由早期的勘探转向直接为油田开发服务(图2);

先进的井中地震技术

单井地震技术,反向垂直地震剖面(RVSP)和井间地震是三种新的井中地震技术,。和地面地震技术相比,这些技术能提供具有更高分辨率的油气藏图像。1997年用的井中震源和接收器大间距系统开始用于深井条件。现在使用的这种先进的井下震源产生的震源—接收器反射路径长达4800米,而且能在井深6000米、204℃的条件下操作,从而增强了井中地震技术的能力。