[發明專利]一種利用三維垂直地震剖面資料確定各向異性參數的方法

無效

• 申請號: 201010142884.6
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN102213769A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 凌云;孫祥娥;高軍;孫德勝;林吉祥;郭向宇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 劉天語;任潔

技術領域

本發明涉及石油地球物理勘探中垂直地震剖面(VSP)勘探技術，具體是一種利用三維垂直地震剖面資料確定各向異性參數的方法。

技術背景

地震勘探是采用人工激發地震波勘測地下石油、天然氣及煤田等有關的地殼結構和地層巖性方法的總稱。常規地震勘探是使用地表震源和接收器進行地震勘測的技術，垂直地震剖面(VSP)勘探技術是使用地表震源激發，采用單個井下接收器或多個井下接收器陣列在井下不同深度點記錄地震信號，對井孔附近的地下進行成像和儲層參數分析的地震勘測技術。

Burton于1931年提出了基于井中檢波器與地面震源測定地震波旅行時和確定局部地質構造的思想，開創了垂直地震剖面(VSP)勘探的先河。進入二十世紀八十年代以后，VSP技術得到了快速地發展，尤其是VSP的野外數據采集和實際處理能力，目前WALKAWAY?VSP和三維VSP技術已經廣泛用于復雜構造和地層巖性勘探，VSP與三維地面地震的聯合勘探為復雜油氣藏地區的勘探提供了有效的新技術手段。

VSP勘探技術由于檢波器置于井中，通過垂直方向的檢波器分布研究地質剖面的垂向變化，地震波的運動學和動力學特征更加明顯、直觀，因此能夠更準確地研究波的性質和地層巖性。相對于地面地震而言，井中VSP在地層吸收參數、速度場、儲層參數確定和精細儲層描述方面具有明顯的優勢。

地震各向異性最初的研究是由波蘭科學家M.P.Rudzki在19世紀末提出的，TsvankinI(2005)在其著作中較全面地總結了整個各向異性介質理論的發展和相關理論。各向異性介質可簡化為VTI各向異性介質、HTI各向異性介質和TTI各向異性介質。如果彈性介質中存在一個二維平面，在平面內沿所有方向的彈性性質相同，而且垂直平面各點的軸向都是相互平行的，則稱這樣的平面為各向同性平面，垂直各向同性平面的軸稱為對稱軸，具有各向同性面的彈性介質稱為橫向各向同性介質，簡稱TI(TransversIsotropy)介質。當TI介質的對稱軸與Z軸重合時，稱VTI介質(VerticalTransverse?Isotropy)，它可以近似地表示水平層狀介質中周期性沉積的薄互層所表現的橫向各向同性(如圖1(a)所示)。VTI各向異性會引起地震波在VTI各向異性介質傳播時產生射線彎曲現象(如圖1(b)所示)，從而引起隨井源距(或炮檢距)變化的動校正時差問題，影響地震成像精度以及導致地震疊前AVO反演中的相位問題。當TI介質的對稱軸與x軸或y軸重合時，稱HTI介質(HorizontalTransverse?Isotropy)，HTI介質模型可近似表示由于構造應力產生空間排列垂直裂縫群體而引起的各向異性(如圖2(a)所示)。對于垂向裂縫性儲層即HTI各向異性介質而言，地震波在不同方向傳播時會引起不同的射線彎曲現象(如圖2(b)所示)，從而造成隨方位角的動校正時差變化，進而影響地震成像質量。

發明內容

本發明目的在于提供一種通過三維VSP資料確定VTI各向異性介質參數和HTI各向異性介質參數，消除隨井源距(或炮檢距)變化的動校正時差和隨方位角變化的動校正時差，提高地震成像精度和地震在儲層裂縫預?測方面的能力的利用三維垂直地震剖面資料確定各向異性參數的方法。

本發明實現的具體步驟是：

1)采用三維垂直地震剖面技術采集地震數據，拾取三維VSP實際旅行時；

步驟1)所述的實際旅行時是指各激發點至各級檢波器的實際旅行時，或實際三維VSP數據的下行波初至時間。

步驟1)拾取實際旅行時采用程序自動拾取和人工拾取修正的方法。

2)根據三維VSP實際旅行時和各向同性介質假設條件下的正演旅行時計算每一個深度點的時差。

步驟2)所述正演旅行時通過公式(1)計算得到；

利用零井源距VSP數據得到的垂直反射時間和井旁速度正演計算各激發點至各級檢波器的最小旅行時與步驟1)得到的實際旅行時采用公式(2)相減得到每一個深度點處二者之間的時差：