非零井源距VSP資料處理方法研究.pdf

1、與通常地面激發(fā)地震波，地面接收所得的地面地震剖面不同，VSP是在地面激發(fā)，在沿井孔不同的深度處接收所得。由于它是通過觀測(cè)波場(chǎng)在垂直方向的分布來研究地質(zhì)剖面的垂向變化，因此，波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征更加明顯。與地面地震相比，VSP資料不但分辨率高，性噪比高，而且還可以同時(shí)記錄上行波和下行波，可以為地面地震資料處理和解釋提供較為精確的時(shí)深轉(zhuǎn)換以及速度模型，可靠的識(shí)別地震反射層的地質(zhì)層位，進(jìn)行層位標(biāo)定。在VSP資料中提取出的較純的地震子波可以用

2、于對(duì)地面地震資料的反褶積，提高地面地震資料的分辨率。非零井源距VSP還可以對(duì)井周圍和遠(yuǎn)離井的地層構(gòu)造進(jìn)行較高垂向和橫向分辨率的成像，通過對(duì)VSP資料中縱波和轉(zhuǎn)換波的研究可以有效的求取地層巖性參數(shù)變化情況。本文的主要內(nèi)容主要圍繞非零井源距VSP的成像處理展開。
　　 地震正演模擬是一種十分有效的地震資料處理輔助手段，彈性波方程能全面準(zhǔn)確地描述地震波的動(dòng)力學(xué)特征和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，對(duì)非零井源距VSP彈性波方程做正演模擬，是了解地下介質(zhì)中彈

3、性波場(chǎng)特征和傳播規(guī)律的一種重要方法，借此設(shè)計(jì)和制定更合理的處理方法和流程。在交錯(cuò)網(wǎng)格中對(duì)方程進(jìn)行差分離散，推導(dǎo)出彈性波方程的二階時(shí)間差分精度、高階空間差分精度有限差分格式；采用完全匹配層(PML)吸收邊界條件來解決截?cái)噙吔缣幫庑胁ǖ姆瓷鋯栴}，通過數(shù)值計(jì)算得到高精度的合成記錄。
　　 非零井源距VSP三分量觀測(cè)中所記錄的波場(chǎng)十分復(fù)雜，既有上，下行縱波，又有上，下行轉(zhuǎn)換波等。各種波場(chǎng)往往交互混雜在一起，給分離工作帶來很大的不便。本文

4、根據(jù)三分量VSP記錄中波的偏振特性和視速度特性制定出一種兩步法來進(jìn)行波場(chǎng)分離。首先通過基于角度掃描的偏振濾波，將原始記錄中的復(fù)雜波場(chǎng)分離成為簡(jiǎn)單波場(chǎng)，再對(duì)簡(jiǎn)單波場(chǎng)進(jìn)行視速度濾波，分離上下行波場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)各種波的分離。
　　 利用VSP資料反演地震層速度具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閂SP資料包含有豐富的地震波速度信息，反演結(jié)果是真正的地震波波前傳播的速度，因此反演結(jié)果更加直接和真實(shí)。本文利用射線追蹤法求取層速度，首先利用下行波的初至?xí)r間

5、求取觀測(cè)井段以上地層的層速度，再利用上行波求取觀測(cè)井段以下地層層速度。為逆時(shí)偏移提供更加準(zhǔn)確的層速度模型。
　　 非零井源距VSP彈性波逆時(shí)偏移主要由三個(gè)部分組成：成像條件的計(jì)算，井中記錄逆時(shí)傳播的實(shí)現(xiàn)，成像條件的應(yīng)用。本文從二維各向同性介質(zhì)中的彈性波動(dòng)方程出發(fā)，在交錯(cuò)網(wǎng)格空間中推導(dǎo)了彈性波場(chǎng)逆時(shí)延拓的高精度有限差分格式，給出了彈性波場(chǎng)逆時(shí)延拓的完美匹配層吸收邊界條件，通過求解程函方程獲取VSP地震資料逆時(shí)偏移的成像條件，在此基