[發明專利]一種斜井井間地震波場的成像方法

無效

• 申請號: 201110003809.6
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102162859A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 李緒宣;孫淵;胡光義;金其虎;范廷恩;馬德堂;高云峰;李輝峰;張良;李敬功;董建華;王玉貴
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心;長安大學
• 主分類號: G01V1/42
• 分類號: G01V1/42;G01V1/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及能源勘探開發領域，特別是關于一種海上斜井井間地震波場的成像方法。

背景技術

目前，井間地震成像方法從射線理論發展到了彈性波動理論，從直井向斜井成像方法方向發展。井間地震波場復雜豐富，既有上行反射波場，也有下行反射波場，波場分離難度大。特別是在海上斜井的情況下，分離難度就更加明顯。現有大多數基于射線理論的常規井間地震疊加成像方法，成像結果的保真性和保幅性較差。常規的反射波疊加成像方法，如VSP-CDP疊加成像要求輸入為單波場，往往由于波場分離不干凈而導致成像效果不理想。對于開發多年的油層，井間儲層變化相對較大，各向異性問題較突出，常規波場成像方法始終存在一定問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種斜井井間地震波場的成像方法，其可實現全波場成像，即不需要波場分離，既可以實現上行和下行的反射波、透射波，以及轉換波的同時成像，也可以使用單一波場成像，同時適應較復雜介質和復雜波場。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種斜井井間地震波場的成像方法，其包括以下步驟：1)將相鄰兩斜井井間的空間區域離散網格化，并且將每一網格節點都看作為一個二次源點；2)采用初至波旅行時非線性插值射線追蹤方法計算震源S傳播到每一個網格節點所需的時間TSD；3)通過接收點將實際記錄到的波場作為源，采用速度-應力一階微分方程交錯網格有限差分法將波場在每一個網格節點上逆時間外推到TSD時刻，此時刻的波場就是該網格節點的像；4)當波場傳播到介質邊界時，由于邊界波阻抗差異較大，采用完全匹配層吸收邊界，即PML層，將波場吸收衰減掉，而不至于在反射回介質內部，形成干擾。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明的計算方法采用彈性波動方程交錯網格有限差分算法，網格可剖分任意大小，提高了成像精度，同時保持了波場的運動學和動力學特征。2、本發明的成像條件采用初至波旅行時非線性插值射線追蹤方法進行計算，可適應各向同性介質和橫向各向同性介質，該方法計算速度快，計算精度高。3、本發明邊界處理采用完全匹配層吸收邊界條件，它是一種吸收效果近乎完美的吸收邊界條件，能較好地衰減成像時的邊界反射問題。4、本發明方法與常規基于射線理論的成像方法相比，較好地保持了波場的運動學和動力學特征，可適應復雜構造地層以及各向異性和橫向各向同性介質，總體成像精度高于常規成像方法。5、本發明方法可實現全波場成像，避免了井間地震波場分離的困難，同時也可實現單波場成像，適應性較廣。6、本發明成像結果的精度和可靠性要高于常規方法，其保幅性是常規方法做不到的。

附圖說明

圖1是本發明總體方法流程示意圖

圖2是本發明激發點經繞射點到接收點的繞射路線示意圖

圖3是本發明為克服邊界效應所采用的完全匹配層吸收邊界模型示意圖

圖4是本發明采用完全匹配層吸收邊界條件下完全彈性模型正演波場記錄

圖5是本發明與圖3模型正演初至波波場記錄對應的振幅衰減曲線

圖6是本發明依據表1和表2建立的斜井井間斷層模型及觀測系統示意圖

圖7是本發明依據圖6模型和觀測系統進行正演模擬的結果示意圖，左圖為WL井激發WR井接收的正演地震記錄垂直分量示意圖；右圖為WR井激發WL井接收的正演地震記錄垂直分量示意圖

圖8是本發明依據圖7正演波場記錄進行逆時偏移成像結果示意圖，左圖為水平分量波場深度剖面示意圖，右圖為垂直分量波場深度剖面示意圖

圖9是本發明實際資料分別于V2井激發V7井接收(左)和V7井激發V2井接收(右)所得到的地震波場Z分量記錄示意圖

圖10是本發明依據圖9提供的井間實際地震資料疊前逆時深度偏移成像剖面示意圖(左-水平分量成像剖面，右-垂直分量成像剖面)

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發明方法包括兩部分：初至射線追蹤和逆時偏移成像。初至射線追蹤主要是通過輸入的離散化的模型和觀測系統計算炮點(震源S)到每一個網格節點的初至時間，作為逆時偏移成像的成像條件；逆時偏移成像主要是通過輸入的離散化的模型和觀測系統以及疊前全波場或單波場記錄，并運用初至時間作為逆時偏移成像的成像條件，將波場沿逆時間方向外推成像，達到逆時偏移成像的目的。