三维三分量及其三维三分量VSP联合地震勘探观测系统设计方法及其应用.pdfVIP

三维三分量及三维三分量VSP联合地震勘探 观测系统设计方法及应用 邹雪峰邓志文严又生倪宇东崔士天许增魁贺涌李海翔苏欢欢 (东方地球物理公司东部勘探事业部、研究院，河北涿州072750) 摘 要 三维三分量VSP在井筒周围有较高的纵向分辨率，地面三维三分量在平面上有较高的横向分辨率， 二者如能有机结合，可望进一步提高油气预测的精度。为此2003-2004年度针对鄂尔多斯盆地苏里格气田上 古生界砂岩储层横向变化快、单砂体分布小、侧向交叉摆动频繁，常规纵波解释存在多解性的难点，开展了 三维三分量和三维三分量VSP联合地震勘探技术研究和试生产。本文结合实例针对转换波传播的特点，总结 和介绍了三维三分量及三维三分量VSP联合地震采集设计的一般原则和方法，包括三维三分量不同观测系统 类型的优选、炮检距、方位角、接收线距、排列片滚动的合理选择等，三维三分量VSP共享地面炮点的选取， 检波器级问距及多级检波器放置深度等的确定方法。采用上述原则和方法确定了本次试生产合理的野外联合 采集观测系统，得到了高品质的地面和井中三维三分量原始资料，为下步的联合解释、预测含气富集区提供 了可靠保证。 关键词 三维三分量及三维三分量VSP联合勘探转换波观测系统设计CCP平均反射角多级井下检 波器 引 言 多波勘探经历多年的发展，目前在提高地震分辨率、岩性预测和直接检测油气等方面取得了长足的 进步。近年来，随着勘探仪器设备和计算机的飞速发展，转换波勘探的成本相对以前的横波勘探有明显 下降。目前国外利用多波勘探在检测裂隙、改善气层成像、岩性识别、气藏预测等方面已取得明显效果。 从发展趋势来看，3D多波发展迅速，且地面多波和三分量VSP的结合日益紧密，并朝着多方位、多偏 移距、三维化等方向发展。 苏里格气田上古生界主要储集层系为下石盒子组盒8段及山西组山I段。储层岩性为砂岩，多属三 角洲平原相辫状河流沉积。表现为垂向上河道砂体复合叠置，平面分布具有相当的规模。但单砂体较小 且分散，一般呈透镜状分布。对此常规纵波勘探在物性判别和含油气性预测方面存在一定的困难和多解 性。而三维三分量及三维三分量VSP联合勘探结合两者的优势及纵横波联合解释来预测储层的横向变 化和含油气性，可望有效提高解释精度，从而满足油气田勘探和开发的需要。本文将从转换波的传播特 点和性质出发，讨论三维三分量及三维三分量VSP联合地震勘探观测系统设计的一般原则和方法。 转换波的传播特点和性质 如图I所示，当炮点产生的下行P波非垂直入射到各界面上产生反射时，不仅产生反射纵波，而且 产生横波。这种横波实际上是由纵波入射到界面上，发生了波类型的转换而生成，故统称为转换波，包 括P—SV波()【分量)和P—sH波Ⅳ分量)。 转换波传播具有以下特点： I．转换波由于下行波是纵波、上行波是横波，其射线路径不对称，其共转换点(CCP腔于百丽；处， 与纵波的共中心点(CMP)位于妻处有较大的差别，且不同深度、不同速度比的地层，其转换点各不 相同，对于同一炮检点，其CCP偏向接收点的一方，随着地层由深至浅逐渐向接收点靠拢。 434 2．转换波的时距曲线不是双曲线，极小值点位置 r ；■“叩 z一访受， 也不在炮检距中心点位置上。 厂7“ 『 3．纵波垂直入射到分界面上，不会产生转换波， Ⅶ。烈。翻 Vsl 接收转换波必需采用比常规纵波勘探更大的炮检距。 4．横波的频率和波传播的速度都远低于纵波， 唧2 K叶i。励弧2纵、横波频率的比值一般在1．5～2．5之间变化，速 度比在1．5～5．0之间，浅层速度比相对较大。由于 即3＼N∥Ⅷ横波速度小于纵波速度，故转换波的视速度小于纵