1、论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 加J 9年占月r日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：
2、导师签名：加0年占月歹日如l p年么月j日摘 要垂直地震剖面(VSP)是一种井中观测的地震勘探方法。与常规的地面地震勘探方法相比，VSP资料具有较高的信噪比和分辨率，波的运动学和动力学特征更加明显。VSP技术可以为地面地震资料处理解释提供精确的时深转换关系及速度模型。因此，VSP技术被广泛应用于油气勘探领域。经典VSP技术主要是针对直井的，但是随着VSP技术的不断发展，出现了多种VSP技术，如WalkWay VSP、逆VSP、三维VSP等，但从井的斜度来分类，主要包括直井VSP和斜井VSP技术，由于斜井VSP与石油勘探开发的结合更加紧密，越来越受到重视。传统的速度分析方法主要是基于下行直达波走
3、时的，这些方法先天的缺陷在于只能求取最深检波点以上地层的速度，对于求取最深检波点以下地层速度比较困难。本论文引入的基于双曲线校正的速度分析方法是利用上行反射波来估算速度的一种方法，由于它利用了反射波所携带的信息，所以解决了最深检波点以下的反射地层速度。它的基本思想是将VSP记录校正到地面一地面接收记录后，按地面地震速度扫描的思路来获取地层的均方根速度，在转换过程中采用了二阶近似。对于水平地层，所求取的速度对应着地层的均方根速度，这个速度与地面地震的叠加速度相对应，有机地将VSP与地面地震结合起来。基于直井的VSPCDP成像方法同样适用于斜井VSP，只是在成像的时候考虑井斜因素。传统的VSPCD
4、P成像方法是Wyatt于1981年提出的一种脚成像方法，它是利用已知的速度模型在一定约束条件下进行射线追踪，求取反射点的分布，最后成像，该方法的关键在于速度的精度，速度越准，成像效果越好。基于双曲线校正的面元叠加方法是一种自适应的成像方法，它在求取速度的同时可以成像，通过人机交互，能够获得较好的成像效果。本文首先利用射线追踪方法合成不同模型的理论斜井VSP记录，在此基础上，实现了常规的速度分析方法和VSPCDP成像方法，编写了基于双曲线校正的交互速度拾取软件，实现了自适应的面元叠加方法。通过理论数据和实际数据的试算，得到了较好的应用效果。关键词：斜井VSP，速度分析，成像方法，VSPCDP，双
5、曲线校正AbstractVSP is a method of seismic exploration which observe in a wellComparing、j，itll theconventional seismic survey methods，VSP has the higher SN and resolutionAnd the featureof kinematics and dynamics of wave is more evidentMoreover,VSP Can provide accuratetime-depth conversion and velocity m
6、odel for processing and interpreting of seismic dataSothis technology is widely used in petroleum explorationThe conventional VSP aimed at vertical well primarilyWith the development of thistechnology,there are a variety of VSP technology，such as WalkWay vsp,opposite VSP and3D VSE But VSP technology
7、 includes vertical wells VSP and deviated VSP if it is sorted bythe gradient of wellsDeviated VSP is attracting our more and more attention because it ismore tightly combined with practice than vertical wells VSEThe conventional velocity analysis is mainly based on the first break timeThe defects of
8、these methods are that it Can only get the deepest strata above the rate of detectionBut it ispowerless to get the deepest point of the following ground speed detectionThe velocityanalysis method we brought，which is based on hyperbolic correction is a method just usingthe reflected wave estimate vel
9、ocityDue to the information the reflected wave contained，ithave resolved detection point below the deepest formation rate of reflectionThe basic idea is that we get RMS velocity in accordance witll the idea of the seismicvelocity scanning after correcting VSP records to the groundWe used a second or
10、derapproximation in the conversion processingFor the flat ground，the velocity we got is RMSvelocity which is related to the seismic stacking velocitySo it combines VSP with the surfaceseismic method organicallyThe VSPCDP imaging method which based on vertical well is also applicable deviatedvsP,and
11、the difference is we need consider the deviation factors when imagingThetraditional VSPCDP imaging method is put forward by Wyatt in 1 98 1It is also a VSPimaging method which is using the known velocity model under some certain constraints raytracing，and obtains the distribution of reflection point
12、s，images at lastThe key of that isvelocitySo that is，the more accurate velocity has，the better it imagesThe surface stackbased on the ray tracing method is all adaptive imaging method which can images whenacquiring velocityThrough human-computer interaction，it can get better imaging effectsThis arti
13、cle firstly synthesizes the theory deviated VSP records of the different modelsusing the ray tracing methodOn this basis，this article has achieved the conventional velocityanalysis and VSPCDP imaging methodsAnd we written the interactive velocity pickingsoftware which is based on hyperbolic correcti
14、onAt last，we get better results according tothe theory and real data calculationKeywords：Deviated vse,Velocity analysis，Imaging method，VSPCDP，Hyperboliccorrection11l目 录第一章绪论111 VSP方法综述112斜井VSP研究意义213国内外斜井速度分析及成像方法研究现状314本论文主要研究内容5第二章斜井VSP正演模拟及波场分离721斜井VSP正演模拟7211正演方法综述7212斜井VSP观测方法822斜井VSP射线追踪合成记录方法
15、10221射线追踪10222 VSP响应计算1223斜井VSP波场特征及其分离方法13231斜井波场特征分析13232斜井VSP波场分离19第三章斜井vSP速度分析2031直线法2032折线法2133初至旅行时反演法2434基于双曲线校正的速度分析。26341背景介绍26342理论推导27343获取速度方法33344存在问题及解决思路35第四章斜井vSP成像方法研究4041斜井VSPCDP变换与叠加40411斜井VSP地下反射点分布40412斜井VSPCDP变换方法43413基于VSPCDP变换的叠加方法46v42基于双曲线校正的共反射点面元叠加方法47421共反射点面元叠加方法一47422共
16、反射点面元叠加方法二49第五章模型测试及实际资料试算5551理论模型测试55511直井模型55512直斜井模型56513曲斜井模型5854实际资料试算59541某油田15井资料试算59541某油田39井资料试算6l结论及建议64参考文献66致谢68长安大学硕士学位论文11 VSP方法综述第一章绪论VSP作为一种井中观测方法，是早已广泛使用的地震测井方法的变革和发展。该方法在地表附近激发地震波，检波器放在井孔不同的深度点上，测线沿井孔垂向分布。由于检波器通过井置于地层内部，可同时接收上行波和下行波，这是VSP与水平地震剖面相比最重要的一个特点。此外，与地面地震相比，VSP资料的信噪比高、分辨率高
17、、波的运动学和动力学特征明显。VSP技术提供了地下地层结构同地面测量参数之间最直接的对应关系，可以为地面地震资料处理解释提供精确的时深转换及速度模型，为零相位子波分析提供支持。由于VSP具有这些特点，所以得到日益广泛的应用。目前，VSP除了用于改善地面地震剖面的解释外，还可用于测定平均速度、反褶积因子、反射系数、衰减系数等物理参数，也可以识别多次波、改善信噪比、提高地震分辨率，从而用于提取岩性信息和研究井孔周围细微的地质结构。由此可见，随着VSP技术的进一步发展，其应用范围将越来越广。目前，VSP技术在继续完善常规技术的基础上，已从原来的非零偏移距测量发展到沿二维测线放炮测量的变偏移距(Wal
18、k away)观测方式、沿井口周围一定偏移距放炮测量(Walk around)环形观测方式以及按地面三维地震放炮测量的三维观测方式等多种方式。目前来看，VSP按震源与检波器的空间位置展布，分为以下几种【11：(1)零偏移距VSP零偏移距VSP观测系统是一种最简单的观测系统，也是最传统最经典的一种观测系统。如图11所示为零偏移距VSP观测系统示意图，检波器位于直井内，炮点在井口附近激发。零偏移距VSP资料处理和解释相对简单，但是却能提供准确的时深关系、速度曲线等其它各种参数。(2)固定非零偏移距VSP有偏VSP(二维观测)的震源在地表附近，偏离井口(有偏移距)，检波器在井中。固定非零偏移距观测系统要根据钻井或地震资料，初步确定油气储层后，为了圈定其分
