• / 8
  • 下载费用:1 下载币  

多波多分量地震技术发展与展望

关 键 词:
多波多 分量 地震 技术发展 展望
资源描述:
多 波 多 分 量 地 震 技 术 发 展 与 展 望徐 丽 萍!, 杨 勤 勇"( !# 中 国 石 化 新 星 公 司 西 北 石 油 局 规 划 设 计 研 究 院 , 乌 鲁 木 齐 $%&&!!; "# 中 国 石 化 石 油 勘 探 开发 研 究 院 南 京 石 油 物 探 研 究 所 , 南 京 "!&&!’)摘 要 : 随 着 海 上 转 换 波 勘 探 的 兴 起 , 多 波 多 分 量 地 震 技 术 ( 包 括 激 发 、 接 收 、 数 据 处 理 和 解 释 ) 得 到 了 很 大 的 发 展 。目 前 以 转 换 波 勘 探 技 术 为 主 的 海 上 多 波 多 分 量 地 震 已 进 入 生 产 阶 段 , 大 大 改 善 了 某 些 纵 波 资 料 不 好 地 区 的 成 像质 量 , 提 高 了 储 层 和 油 气 预 测 的 精 度 。 陆 上 多 波 多 分 量 地 震 技 术 正 在 寻 求 新 的 突 破 , 以 便 得 到 广 泛 的 应 用 。关 键 词 : 多 波 多 分 量 地 震 ; 转 换 波 勘 探 ; 数 据 采 集 ; 数 据 处 理 ; 油 气 预 测 ; 裂 缝 检 测中 图 分 类 号 : ()%!#’*) 文 献 标 识 码 : +!" #$% &%’%()*+%"# ,"& *-).*%/# )0 +1(#23,’% +1(#2/)+*)"%"# .%2.+)()45,- ./0/12!, 3412 5/16712"( !#819:/:-:; 7 ?;9/21, @7A:: (;:- 7;A (%&&!!, 4; "#819:/:-:; 7?;O;=70D;1:, @41P/12 "!&&!’, 4)67.#-,/#: Q/:B :B; 4>7;71, ; ;1: 9;/9D/K :;2/;9, /1K=->/12912 41> >4:4 A;K;/O/12, 09/12 49 C;== 49 /1:;4:/71, ;;1 >;O;=70;> =6T H 71 :;-;9 7 ;;1 ; 0K:/71, A;9-=:/12/1 2A;4: /;1: 74:4 41> 0A;>/K:/71 4 7:/719T ;A, :B;A; /9 77 >7 9;/9D/K ;71 3)-&.: ; ;1: 9;/926; :;>;71; >4:4 4; >4:4 09/12; 7/= 41> 2490A;>/K:/71; ;:;K:/71多 波 多 分 量 地 震 , 有 人 称 全 波 地 震 , 是 指 用 纵 震 源 激 发 , 利 用 三 分 量 检 波 器 记 录 地 震 纵 波 、横 波 ( 包 括 快 、 慢 横 波 ) 波 , 从 而 使 野 外 记 录 的地 震 数 据 信 息 更 为 丰 富 , 为 地 质 构 造 的 成 像 、 裂 隙和 孔 道 的 确 定 、 储 层 岩 性 的 解 释 等 提 供 特 定 的 信息 。"& 世 纪 Y& 年 代 末 到 $& 年 代 初 , 由 于 横 波 震源 及 处 理 解 释 方 法 有 了 新 的 突 破 , 横 波 地 震 勘 探有 了 显 著 的 进 展 。 !!年 间 , 大 陆 石 油 公司 利 用 纵 、 横 波 资 料 研 究 碎 屑 岩 的 剥 蚀 情 况 后 ,立 即 与 赫 德 森 湾 石 油 及 天 然 气 公 司 联 合 , 并 迅 速扩 大 到 !% 家 公 司 , 在 北 美 的 Y 块 地 区 记 录 地 震 资 料 , 从 而 确 立 了 在 判 别 岩 性 和 烃 类检 测 中 的 作 用 。 但 终 因 纵 、 横 波 的 层 位 对 比 、 横波 资 料 信 噪 比 低 等 问 题 而 使 这 项 技 术 受 到 冷 落[ !]。$& 年 代 早 、 中 期 做 过 大 量 工 作 , 当 时 以 陆 上为 主 , 取 得 了 一 些 令 人 鼓 舞 的 成 果 , 特 别 是 应 用多 波 多 分 量 地 震 来 检 测 方 位 各 向 异 性 。 然 而 在 技术 上 没 有 找 到 可 以 接 受 的 方 案 , 主 要 问 题 是 频 带太 窄 , 得 不 到 高 分 辨 率 的 数 据 , 而 且 由 于 仪 器 的原 因 , 空 间 采 样 也 不 够 。最 近 它 的 重 新 兴 起 是 因 为 在 海 上 取 得 了 突 破 ,如 海 底 检 波 器 使 频 带 向 两 端 拓 宽 ; 固 定 在 海 底 的检 波 器 比 拖 缆 检 波 器 能 采 集 到 更 完 整 的 数 据 集 ,偏 移 距 可 从 零 变 到 非 常 大 , %)&[方 位 角 上 的 数 据都 可 以 采 集 到 , 进 而 提 高 噪 音 衰 减 、 照 度 和 成 像 ;植 入 海 底 的 垂 直 电 缆 串 , 可 以 更 好 地 压 制 多 次 波和 更 好 地 进 行 储 层 成 像 等 等 。 海 底 电 缆 作 业 取 得的 良 好 数 据 解 决 了 许 多 成 像 模 糊 区 的 问 题 , 从 而大 大 推 动 了 多 波 多 分 量 地 震 技 术 的 发 展 。收 稿 日 期 : "&&" \ &] \ &$。第 一 作 者 简 介 : 徐 丽 萍 ( !Z)" \ ) , 女 , "&&! 年 毕 业 于 兰 州 大 学 , 现 从事 资 料 解 释 工 作 。万方数据! 采 集 技 术!"! 激 发陆 上 横 波 激 发 有 多 种 方 式 , 主 要 包 括 三 排 井 震源 、 壕 沟 爆 炸 索 、 水 平 可 控 震 源 、 车 装 重 锤 、 倾 斜 气枪 震 源 等 。!"!"! 三 排 井 震 源在 炮 点 处 沿 测 线 钻 三 排 井 , 中 间 一 排 先 炸 空 ,使 水 平 力 不 平 衡 , 以 利 用 在 两 侧 井 分 别 爆 炸 时 产 生相 反 方 向 的 #$ 波 。 两 侧 激 发 的 记 录 相 减 , 使 其 中所 含 的 同 相 % 波 被 消 弱 , 而 反 相 的 #$ 波 被 加 强 。一 般 情 况 下 , 往 往 两 侧 记 录 能 量 不 均 衡 , 可 作 均 衡后 再 相 减 。 国 内 曾 在 两 侧 井 内 用 聚 能 弹 激 发 , 以 增强 #$ 波 成 分 。 另 外 , 前 苏 联 还 曾 向 测 线 两 边 钻 反向 的 斜 井 , 然 后 分 别 在 斜 井 中 激 发 并 记 录 , 把 两 记录 相 减 即 可 压 制 % 波 , 加 强 #$ 波 。!"!"& 壕 沟 爆 炸 索以 专 用 的 联 合 机 械 挖 沟 并 在 沟 壁 各 敷 设 一 条爆 炸 索 ; 沟 中 加 填 松 土 , 形 成 激 发 相 反 #$ 波 的 条件 ; 分 别 激 发 两 侧 爆 炸 索 , 并 将 它 们 的 记 录 相 减 , 即得 到 #$ 波 。!"!"’ 水 平 可 控 震 源水 平 可 控 震 源 往 复 推 动 压 在 车 身 下 的 垫 板 ( 垫板 带 齿 , 以 便 压 入 地 中 , 达 到 良 好 耦 合 ) , 而 对 地 面施 以 水 平 变 化 力 。 这 种 可 控 震 源 的 功 率 很 大 , 其 扫描 频 率 可 调 , 子 波 稳 定 , 因 此 使 用 效 果 较 好 , 但 有 时对 环 境 破 坏 较 大 。!"!"( 车 装 重 锤法 国 )** 公 司 开 发 的 这 种 车 装 设 备 具 有 可 变方 位 的 大 锤 , 以 便 从 两 侧 对 压 紧 在 地 面 上 的 垫 板 进行 敲 击 。 将 两 侧 记 录 相 减 ( 或 均 衡 后 相 减 ) , 即 可 消去 记 录 中 的 % 波 成 分 , 加 强 #$ 波 成 分 。!"!"+ 倾 斜 气 枪 震 源美 国 研 制 了 一 种 激 发 方 位 和 倾 角 可 变 的 车 装气 枪 震 源 。 将 气 缸 前 部 抽 真 空 , 后 部 通 入 压 缩 空气 , 使 重 物 加 速 , 产 生 冲 击 力 , 目 的 是 同 时 产 生 较 强的 % 波 、 #, 波 和 #$ 波 。 如 用 这 种 震 源 沿 测 线 正 反方 向 各 倾 斜 激 发 一 次 , 将 记 录 相 减 即 可 获 得 #,波 ; 再 在 垂 直 测 线 左 右 各 倾 斜 激 发 一 次 , 将 记 录 相减 , 即 获 得 #$ 波 , 相 应 记 录 相 加 即 得 到 % 波 。由 于 横 波 震 源 造 价 较 高 , 且 对 地 面 的 破 坏 大 ,横 波 能 量 衰 减 也 很 快 , 信 噪 比 低 , 故 目 前 多 波 勘 探常 采 用 纵 波 激 发 、 三 分 量 接 收 的 转 换 波 勘 探 。 转 换波 勘 探 实 际 上 用 的 是 纵 波 激 发 震 源 , 包 括 炸 药 震源 、 纵 波 可 控 震 源 或 空 气 枪 等 。!"& 接 收陆 地 多 分 量 勘 探 最 早 使 用 的 是 双 检 波 器 , 即 除了 一 个 测 量 地 面 垂 直 分 量 的 常 规 检 波 器 外 , 再 设 计一 个 专 用 于 测 定 地 面 运 动 水 平 分 量 的 检 波 器 。 目前 使 用 的 三 分 量 检 波 器 主 要 有 两 种 , 一 种 是 测 量 一个 垂 直 分 量 及 两 个 正 交 的 水 平 分 量 的 三 分 量 检 波器 , 另 一 种 是 三 面 检 波 器 , 即 !"# 正 交 型 检 波 器 。前 者 实 际 上 是 把 灵 敏 轴 分 别 沿 $, % 与 & 方 向 的 三个 检 波 器 装 在 一 个 壳 内 而 制 成 的 , 由 于 与 大 地 耦 合条 件 不 同 , 目 前 垂 直 检 波 器 与 水 平 检 波 器 的 性 能 尚不 能 制 造 得 完 全 一 致 ; 后 者 是 将 性 能 一 致 的 三 个 检波 器 装 在 一 起 , 三 个 分 量 与 地 面 夹 角 均 为 +(-.(/,且 彼 此 相 互 垂 直 。!"’ 观 测 系 统三 分 量 扩 展 排 列 是 三 分 量 数 据 观 测 系 统 设 计必 须 进 行 的 工 前 试 验 方 法 , 其 目 的 是 进 行 波 场 特 征调 查 。 扩 展 排 列 的 工 作 方 式 是 用 常 规 震 源 激 发 纵波 , 在 排 列 上 用 三 分 量 检 波 器 同 时 接 收 反 射 纵 波 及横 波 。 为 了 施 工 方 便 , 一 般 不 常 采 用 固 定 炮 点 、 移动 排 列 的 方 式 , 而 是 采 用 固 定 排 列 、 移 动 炮 点 的 工作 方 式 。 检 波 点 间 距 通 常 为 !0&0 1, 炮 点 从 零 偏移 距 开 始 , 每 次 增 大 一 个 排 列 距 离 , 直 到 所 需 要 的偏 移 距 为 止 。在 进 行 % 2#, 波 观 测 前 , 必 须 根 据 已 有 的 区 域地 质 资 料 , 对 哪 些 地 层 界 面 易 产 生 % 2#, 波 反 射进 行 分 析 , 这 有 利 于 % 2#, 波 反 射 资 料 的 地 质 层 位确 定 及 解 释 。 一 般 来 说 以 下 几 种 情 况 易 产 生 % 2#, 反 射 波 :!) 上 覆 软 岩 层 ( 陆 源 岩 ) 同 下 伏 硬 岩 层 ( 碳 酸盐 岩 、 化 学 沉 积 岩 、 结 晶 岩 ) 接 触 。 其 上 覆 岩 层 的 横波 速 度 远 小 于 下 伏 岩 层 的 速 度 。 这 样 的 界 面 % 2#, 波 比 较 强 , 适 宜 利 用 % 2#, 波 进 行 研 究 。&) 上 覆 硬 岩 层 同 下 伏 软 岩 层 接 触 。 记 录 这 种界 面 上 的 % 2#, 波 有 时 相 当 困 难 。’) 不 同 岩 性 的 硬 岩 层 接 触 。 界 面 上 横 波 速 度的 变 化 比 较 微 弱 , 如 果 上 覆 硬 岩 层 的 吸 收 系 数 小 ,则 在 个 别 情 况 下 , 当 $ ’ ( 较 小 时 也 可 以 记 录 到 % 2#, 波 。() 不 同 成 分 或 者 不 同 地 质 时 代 岩 层 的 接 触 ;横 波 速 度 是 大 是 小 , 取 决 于 界 面 两 边 岩 层 的 岩 性 及含 水 饱 和 度 。 一 般 来 说 , 波 阻 抗 高 的 界 面 也 是 % 23+万方数据!" 波 良 好 的 反 射 界 面 。根 据 波 场 特 征 调 查 资 料 上 目 的 层 纵 波 、 转 换 波或 横 波 出 现 的 时 间 #空 间 位 置 选 出 合 适 的 偏 移 距 。一 般 说 , 最 大 炮 检 距 以 观 测 到 主 要 目 的 层 为 原 则 ,最 小 炮 检 距 由 避 开 干 扰 而 定 。 排 列 的 检 波 点 距 要保 证 对 观 测 的 反 射 信 号 有 足 够 的 空 间 采 样 率 。 在设 计 组 合 时 , 应 考 虑 增 强 反 射 信 号 和 压 制 干 扰 。 一般 可 以 假 定 纵 波 与 横 波 的 波 长 一 致 , 所 以 二 者 的 组合 设 计 从 保 持 反 射 信 号 方 面 来 说 , 应 该 是 一 样 的 。观 测 时 可 采 用 端 点 放 炮 排 列 或 中 间 放 炮 排 列 。$ 转 换 波 数 据 处 理 技 术[ $%]多 波 多 分 量 地 震 数 据 处 理 技 术 的 重 点 是 转 换波 数 据 处 理 , 所 以 , 各 向 异 性 介 质 转 换 波 的 成 像 技术 成 为 近 几 年 研 究 开 发 的 重 点 。 & #!" 波 的 资 料处 理 主 要 有 以 下 几 个 方 面 。$’( 不 对 称 抽 道 集由 于 & #!" 波 的 射 线 路 径 是 不 对 称 的 , 所 以 不能 用 共 中 心 点 叠 加 技 术 。 解 决 这 一 问 题 的 方 法 是 ,设 法 把 同 道 集 内 的 各 道 相 应 的 & #!" 波 反 射 点 集中 到 偏 移 距 ( !) 最 小 的 那 一 点 上 , 对 应 于 该 点 的 新的 一 组 接 收 点 位 置 , 可 由 近 似 公 式!)" ! #[ ($( %*+ %)) ] ( ()来 计 算 反 射 点 ( & #!" 波 转 换 点 ) 与 震 源 之 间 的 水平 距 离 !), 也 就 知 道 了 该 地 震 道 属 于 哪 个 共 反 射点 了 。$’$ 静 校 正根 据 & #!" 波 的 形 成 特 征 , 其 静 校 正 由 & 波 的炮 点 静 校 正 量 加 上 ! 波 的 检 波 点 静 校 正 量 组 成 。震 源 的 & 波 静 校 正 和 一 般 & 波 反 射 的 静 校 正 是 一样 的 。 而 ! 波 的 检 波 点 静 校 正 与 !, 波 静 校 正 相同 , 可 分 为 - 步 进 行 : 第 ( 步 是 高 程 静 校 正 ; 第 $ 步是 低 速 带 校 正 ; 第 - 步 是 剩 余 静 校 正 ( 包 括 折 射 自动 静 校 正 和 道 集 自 动 静 校 正 ) 。 由 于 地 表 岩 性 及 其风 化 程 度 的 差 别 , 地 表 地 形 、 低 速 带 及 厚 度 有 较 大的 横 向 变 化 , 因 此 ! 波 的 检 波 点 静 校 正 要 复 杂 得多 。$’- 动 校 正对 于 & #!" 反 射 波 也 可 用 类 似 于 共 反 射 点 叠加 的 近 似 法 , 即 可 把 & #!" 反 射 波 的 动 校 正 公 式 写成 类 似 于 & 和 ! 反 射 波 的 动 校 正 公 式&$!’ &$." !$# %$*/( $)式 中 %*/为 叠 加 速 度 。 因 此 & #!" 波 的 叠 加 速 度 的求 取 也 可 以 和 & 波 和 ! 波 的 叠 加 速 度 求 取 的 方 法一 样 。另 外 , 012314 从 运 动 学 的 角 度 研 究 极 化 各 向 异性 层 状 介 质 中 的 转 换 波 动 校 正 , 导 出 了 一 个 与!( &波 各 向 异 性 ) 有 某 种 相 似 之 处 的 新 参 数"。 其 它 二个 描 述 转 换 波 的 参 数 , 如 水 平 速 度 %5, 可 以 由 & 波的 速 度 分 析 获 得 。 该 方 法 先 是 利 用 变 偏 移 距 的"!& 得 到 一 维 地 球 模 型 , 然 后 用 完 全 各 向 异 性 介 质的 射 线 追 踪 实 现 的 。对 转 换 波 来 说 , 除 了 成 层 性 和 各 向 异 性 以 外 ,甚 至 在 均 匀 各 向 同 性 的 情 形 下 , 由 于 自 身 的 转 换 效应 , 也 会 产 生 非 双 曲 的 正 常 时 差 。 另 外 , 极 化 各 向异 性 对 ! 波 产 生 的 能 量 比 & 波 大 ( 在 数 量 级 上 ) 。虽 然 已 发 表 了 一 些 准 确 的 转 换 波 非 双 曲 成 像 方 法 ,但 是 这 些 方 法 大 体 上 都 需 要 精 确 地 估 算 转 换 点 横向 偏 移 的 位 置 , 这 种 估 算 与 介 质 的 成 层 性 和 各 向 异性 密 切 相 关 。 为 了 避 免 这 种 麻 烦 , 采 用 与 6785279#:25 提 出 的 各 向 异 性 & 波 分 析 相 类 似 的 方 法 , 即 不需 要 知 道 转 换 点 的 各 向 异 性 的 &! #; 共 反 射 点 叠 加& #!" 波 的 不 对 称 抽 道 集 一 般 是 用 近 似 公 式计 算 的 , 因 此 道 集 上 的 & #!" 波 时 距 曲 线 为 不 严 格的 双 曲 线 , 不 能 用 常 规 叠 加 程 序 , 而 应 该 采 用 相 干叠 加 。 相 干 叠 加 的 实 施 是 根 据 水 平 叠 加 剖 面 , 沿 若干 个 层 开 时 窗 , 在 时 窗 中 对 共 反 射 点 道 集 中 的 每 一道 与 叠 加 道 做 互 相 关 , 求 出 时 差 , 进 行 校 正 , 然 后 再叠 加 。$’% 叠 前 偏 移& #!" 波 向 下 传 播 为 纵 波 , 向 上 传 播 为 横 波 ,因 而 造 成 射 线 路 径 的 几 何 不 对 称 , 必 须 调 整 共 中 心点 位 置 , 然 后 才 能 抽 道 集 进 行 叠 加 。 这 种 方 法 已 成功 地 用 于 小 倾 角 剖 面 , 但 处 理 复 杂 地 下 构 造 的 转 换波 时 , ?@@ 人 建 议 用 不 同 的 下 行 波 ( & 波 ) 和 上行 波 ( !" 波 ) 传 播 速 度 对 叠 前 数 据 进 行 偏 移 , 即 用& 波 速 度 外 推 & 波 下 行 波 场 , 用 ! 波 速 度 外 推 上 行波 场 。 在 每 个 深 度 层 位 上 , 将 两 波 场 相 关 得 出 该 层的 偏 移 结 果 。 只 要 有 深 井 速 度 测 井 保 证 传 播 速 度的 精 度 , 所 用 的 速 度 正 确 , & 波 和 !" 波 便 可 在 它 们正 确 的 深 度 位 置 上 相 干 叠 加 。现 已 形 成 了 一 种 实 用 的 横 向 各 向 同 性 介 质 的C%万方数据! "# 波 叠 前 偏 移 和 速 度 分 析 方 法 , 推 导 出 一 种 横 向各 向 同 性 介 质 的 转 换 波 双 平 方 根 ( $#%) 偏 移 方 程 。通 过 偏 移 速 度 、 纵 波 与 横 波 的 速 度 比 和 &’()*+, 参数 来 描 述 这 个 偏 移 方 程 。 利 用 偏 移 速 度 分 析 和 交互 叠 加 的 过 程 来 估 算 这 些 参 数 。-./ 求 取 纵 横 波 速 度 比纵 横 波 速 度 比 对 岩 性 反 应 较 灵 敏 , 它 包 括 ! "#0 波 资 料 常 规 处 理 参 数!值 。 可 通 过 以 下 两 种 途径 求 取 纵 横 波 速 度 比 :1) 联 合 应 用 ! 波 和 ! "#0 波 的 !2时 间 , 或 是利 用 速 度 分 析 的 结 果 ;-) 利 用 ! 波 和 ! "#0 波 的 时 距 曲 线 确 定!值 。 缩 ! "#0 波 剖 面 制 作 ! 波 和 ! "#0 波 振 幅比 剖 面为 便 于 ! "#0 波 和 ! 波 的 对 比 , 可 把 ! "#0 波压 缩 成 纵 向 比 例 尺 与 ! 波 相 同 的 剖 面 。 压 缩 的 比例 可 根 据 反 射 层 位 !2值 的 对 应 关 系 来 求 取 。 波 分 裂 分 析横 波 分 裂 是 由 于 地 下 介 质 的 各 向 异 性 引 起 的 。其 成 因 类 型 有 5 种 : 固 有 各 向 异 性 、 长 波 长 各 向 异性 和 次 生 各 向 异 性 。 次 生 各 向 异 性 是 由 于 均 匀 的岩 石 受 到 足 够 大 的 应 力 作 用 而 影 响 了 岩 石 的 弹 性状 态 或 因 裂 隙 和 孔 隙 的 分 布 具 有 方 向 性 而 引 起 的各 向 异 性 , 这 是 引 起 地 震 各 向 异 性 的 主 要 原 因 。通 过 垂 直 的 平 行 裂 隙 引 起 的 方 位 各 向 异 性 介质 传 播 的 横 波 要 分 裂 成 具 有 不 同 速 度 、 相 互 垂 直 的两 个 偏 振 分 量 , 其 偏 振 方 向 与 裂 隙 走 向 有 关 , 两 分量 间 的 时 间 延 迟 与 裂 隙 密 度 有 关 。 因 此 , 为 了 获 得岩 层 裂 隙 方 向 和 估 计 裂 隙 发 育 程 度 , 根 据 678(9: 的建 议 , 在 地 下 为 垂 直 裂 隙 或 接 近 垂 直 裂 隙 条 件 下 ,可 以 对 资 料 进 行 旋 转 , 以 便 从 采 集 坐 标 系 转 化 到 与裂 隙 一 致 的 自 然 坐 标 系 , 旋 转 到 自 然 坐 标 系 的 标 志是 - ; - 资 料 的 非 对 角 元 素 能 量 最 弱 , 这 时 左 上 角元 素 相 当 于 快 横 波 , 右 下 角 相 当 于 慢 横 波 , 新 坐 标系 的 " 轴 即 代 表 裂 隙 走 向 , 而 快 慢 横 波 的 时 差 可估 算 裂 隙 发 育 程 度 。 后 来 , 这 种 整 体 旋 转 法 发 展 为分 层 旋 转 法 — — — 剥 层 法 。 它 是 自 上 而 下 地 逐 层 应用 两 个 处 理 步 骤 : 首 先 按 678(9: 旋 转 法 求 取 一 层( 即 上 覆 层 ) 的 横 波 偏 振 分 裂 特 性 , 然 后 将 该 特 性 对所 有 下 覆 层 资 料 作 校 正 。 各 向 异 性 效 应 与 裂 隙 密度!成 正 比 :!#( 5""#)# $?( %5) ( 5)式 中 ,")式 中 , !*-, !*1分 别 代 表 快 慢 横 波 的 层 间 旅 行 时 , 但由 于 快 慢 横 波 之 间 的 时 间 延 迟 除 决 定 于 裂 隙 发 育程 度 外 , 还 受 裂 隙 面 倾 角 的 影 响 , 因 此 具 体 应 用 时还 需 要 考 虑 到 裂 隙 倾 角 影 响 和 上 覆 层 影 响 等 因 素 。在 应 用 横 波 分 裂 预 测 地 层 裂 隙 的 有 关 参 数 时 ,往 往 会 遇 到 许 多 困 难 。 例 如 , 在 遍 布 垂 直 裂 隙 的岩 石 中 , 会 伴 有 许 多 水 平 间 歇 薄 层 , 使 得 分 裂 快 横波 的 偏 振 不 能 平 行 于 裂 隙 走 向 , 在 资 料 处 理 时 , 无论 怎 样 旋 转 记 录 设 备 轴 ( 检 波 器 的 偏 振 方 向 ) , 还 是出 现 质 量 很 差 的 处 理 剖 面 而 不 能 很 好 地 确 定 地 层裂 隙 的 方 向 , 甚 至 使 人 发 生 误 解 ; 在 横 波 窗 口 以 外入 射 的 横 波 要 发 生 波 型 转 换 和 相 位 的 变 化 , 使 得 质点 运 动 轨 迹 不 是 线 性 而 呈 椭 圆 , 这 种 现 象 如 同 地 层裂 隙 所 引 起 的 横 波 分 裂 现 象 一 样 , 可 能 导 至 错 误 的判 断 ; 当 分 裂 的 快 慢 波 时 差 太 小 以 及 横 波 的 中 心 频率 不 高 时 , 就 无 法 对 裂 隙 进 行 预 测 ; 在 地 表 记 录 到的 横 波 受 地 表 和 表 层 的 影 响 严 重 时 , 使 得 横 波 资 料的 质 量 较 差 , 从 而 使 地 层 裂 隙 的 预 测 遇 到 困 难 。 因此 , 应 用 横 波 分 裂 对 地 层 裂 隙 的 方 向 、 大 小 、 倾 角 等参 数 进 行 测 量 时 , 都 是 在 某 些 条 件 下 才 能 进 行 的 。在 剖 面 解 释 中 , 间 歇 薄 层 横 向 各 向 同 性 ( !&@)的 各 向 异 性 严 重 地 影 响 资 料 质 量 , 克 服 !&@ 各 向 异性 影 响 的 有 效 方 法 是 合 成 记 录 的 方 法 , 尤 其 是 偏 振图 能 帮 助 我 们 求 得 准 确 的 裂 隙 方 向 。 但 是 对 于 较小 的 快 慢 波 的 时 差 , 合 成 记 录 也 无 法 辨 别 裂 隙 的 方向 , 这 就 需 要 扩 宽 横 波 资 料 的 频 带 宽 度 , 提 高 横 波的 主 频 频 率 , 使 其 分 辨 能 力 提 高 。 对 于 地 表 情 况 复杂 , 表 层 条 件 差 的 地 区 , 0#! 方 法 是 克 服 干 扰 , 提 高信 噪 比 的 有 效 途 径 。 如 果 要 求 取 裂 隙 倾 角 的 大 小 ,目 前 只 能 使 用 井 间 测 量 , 但 成 本 高 。最 近 针 对 转 换 波 数 据 处 理 发 展 了 一 种 新 的 横波 分 离 技 术 — — — 最 小 熵 旋 转 。 当 数 据 来 自 至 少 两个 独 立 的 震 源 方 向 时 , 最 容 易 实 现 由 横 波 分 裂 引 起的 快 慢 横 波 的 方 向 估 算 。 这 些 方 向 可 以 在 横 波 震源 的 方 向 或 在 5$ 转 换 波 测 量 中 的 方 位 分 布 中 产生 。 但 对 -$ 单 个 横 波 震 源 的 转 换 波 数 据 作 评 估是 比 较 困 难 的 。 当 必 须 这 样 作 时 , 通 常 给 出 若 干 个快 慢 横 波 振 幅 之 间 的 假 定 关 系 ( 未 必 是 合 理 的 ) 。2/万方数据该 方 法 没 有 给 出 那 么 强 的 假 设 , 可 以 对 假 定 的 快 慢横 波 的 方 向 作 出 评 估 , 方 法 是 稳 健 的 。 这 项 技 术 是依 据 最 小 熵 的 概 念 , 在 适 当 的 假 设 “ 自 然 ” 坐 标 系下 , 导 出 波 场 最 简 单 的 表 达 式 。 分 别 应 用 于 合 成 与实 际 数 据 , 以 说 明 这 个 方 法 的 效 果 。在 最 小 熵 反 褶 积 或 !"# 中 , 求 得 最 佳 的 反 褶积 算 子 , 以 便 输 出 尽 可 能 有 效 的 振 幅 。 由 测 井 得 到的 地 球 反 射 系 数 的 统 计 结 果 , 在 一 定 程 度 上 证 实 了这 项 假 设 , 即 是 一 个 高 斯 分 布 。 在 !"# 中 用 方 差极 大 的 范 数 作 为 熵 量 度 。 在 这 个 定 义 中 , 方 差 极 大范 数 的 最 大 值 对 应 最 小 熵 的 解 。上 述 简 单 的 原 理 也 能 用 于 多 分 量 勘 探 的 横 波数 据 处 理 。 横 波 数 据 常 常 因 为 地 球 的 方 位 各 向 异性 而 出 现 横 波 双 折 射 效 应 , 造 成 数 据 的 复 杂 化 。 在各 向 异 性 介 质 中 , 各 个 反 射 体 引 起 每 个 撞 击 的 横 波分 裂 成 两 个 不 同 的 横 波 , 其 特 点 是 具 有 不 同 的 ( 常常 是 正 交 的 ) 极 化 方 向 。 这 两 个 横 波 以 不 同 的 速 度传 播 , 通 常 称 为 快 横 波 ( $%) 和 慢 横 波 ( $&) 。 !"#的 目 的 是 估 算 这 两 个 横 波 的 偏 振 方 向 , 并 且 应 用 旋转 方 法 将 记 录 数 据 在 这 个 坐 标 系 内 描 绘 出 来 , 以 便用 $% 和 $& 自 身 的 速 度 对 数 据 做 进 一 步 的 处 理 。因 为 记 录 的 水 平 分 量 中 包 含 了 $’ 和 $&, 它 们通 常 要 比 地 层 的 反 射 系 数 序 列 复 杂 得 多 。 以 新 坐标 系 内 波 场 最 简 单 为 准 则 , 研 究 由 $’ 和 $& 为 轴 给出 的 自 然 坐 标 系 。 将 最 小 熵 方 法 用 于 确 定 某 个 角度 , 旋 转 变 换 后 , 使 得 记 录 的 分 量 变 成 最 简 单 的 形式 。 两 个 用 来 旋 转 的 水 平 分 量 的 方 向 给 出 了 $% 和$& 的 偏 振 方 向 , 进 一 步 用 交 叉 相 关 两 个 旋 转 后 的分 量 有 助 于 识 别 快 慢 横 波 和 确 定 它 们 之 间 的 传 播时 间 的 延 迟 。( 资 料 分 析 与 应 用[ )]多 波 多 分 量 资 料 解 释 的 前 提 条 件 是 要 做 好 纵 、横 波 ( 转 换 波 ) 的 对 比 工 作 , 这 是 做 好 纵 横 波 资 料 解释 的 关 键 。 常 用 的 方 法 是 利 用 纵 、 横 波 *$+ 或 全波 形 声 测 井 数 据 来 标 定 纵 、 横 波 ( 转 换 波 ) 剖 面 。在 保 证 纵 横 波 正 确 对 比 的 基 础 上 , 可 利 用 提 取的 参 数 和 信 息 进 行 岩 性 预 测 、 构 造 成 像 、 各 向 异 性及 裂 缝 分 析 、 油 藏 监 测 等 。(,% 用 纵 横 波 振 幅 差 异 分 析 岩 石 类 型 及 含 油 气 性由 于 不 同 的 岩 石 以 及 含 不 同 流 体 的 岩 石 有 着不 同 的 弹 性 参 数 , 这 些 不 同 的 弹 性 参 数 对 纵 横 波 有着 不 同 的 影 响 , 从 而 引 起 地 震 纵 横 波 反 射 振 幅 的 差异 。 因 此 当 不 同 的 岩 性 或 相 同 的 岩 性 含 油 气 时 , 其纵 横 波 反 射 振 幅 有 着 不 同 的 特 征 , 利 用 这 种 纵 横 波振 幅 差 异 可 以 进 行 岩 性 预 测 和 油 气 检 测 。(,& 用 !-. !/和 泊 松 比 预 测 岩 性 变 化试 验 结 果 表 明 , 随 着 砂 岩 百 分 比 的 增 加 , !-. !/值 呈 增 大 的 趋 势 , 不 同 的 岩 石 有 着 不 同 的 !-. !/值范 围 。 例 如 砂 岩 的 值 范 围 为 %,0%,1, 灰 岩 的 值 范围 为 %,1&,2, 而 泥 岩 的 值 在 &,2 以 上 。 当 然 , 不 同的 地 区 有 着 不 同 的 值 范 围 , 在 应 用 前 需 要 作 数 据 统计 分 析 。 可 以 肯 定 , 用 !-" !/来 识 别 岩 性 比 单 用 !/或 ! 岩 性 要 可 靠 。 在 实 际 应 用 中 , 可 以 用 纵横 波 的 时 差 之 比!#-.!#/来 代 替 !-. !/, 而 且 操 作起 来 简 单 易 行 , 精 度 又 高 。泊 松 比 与 波 速 比 有 确 定 的 关 系 , 不 同 的 岩 石 有着 不 同 的 泊 松 比 范 围 。 例 如 砂 岩 的 范 围 为 2,%)2,&0, 白 云 岩 的 范 围 为 2,&02,&3, 石 灰 岩 的 范 围 为 2,&32,((, 含 气 砂 岩 的 泊 松 比 最 低 , 在 2,%) 以 下 , 反之 , 风 化 层 的 泊 松 比 可 能 会 高 达 2,40。 因 此 可 以利 用 泊 松 比 来 预 测 岩 性 变 化 。有 时 将 泊 松 比 和 纵 波 速 度 资 料 一 起 使 用 , 绘 成交 会 图 的 形 式 , 可 以 取 得 更 好 的 效 果 。 如 砂 岩 为 低泊 松 比 、 高 纵 波 速 度 , 呈 对 称 宽 带 ; 泥 岩 为 高 泊 松比 、 低 纵 波 速 度 , 呈 对 称 窄 带 ; 碳 酸 盐 岩 为 高 泊 松比 、 高 纵 波 速 度 , 呈 右 偏 形 式 ; 含 气 砂 岩 为 低 泊 松比 、 低 纵 波 速 度 , 呈 左 偏 形 式 。 也 可 以 生 成 泊 松 比彩 色 剖 面 图 , 以 及 纵 波 层 速 度 彩 色 剖 面 图 。 把 二 者皆 低 的 部 位 划 分 为 有 希 望 的 油 气 层 段 。(,( 用 ( !-!/)%.&预 测 孔 隙 度实 际 应 用 表 明 ,( !-!/)%.&等 值 线 大 致 反 映 着 不同 的 孔 隙 度 , 而 与 岩 性 无 关 。 这 是 因 为 孔 隙 度 大时 , !-, !/都 要 降 低 。 如 果 掌 握 了 !-. !/以 及 ! 便 可 以 进 一 步 得 到 ( !-!/)%.&剖 面 图 。 ( !-!/)%.&的 高 值 反 映 了 低 孔 隙 度 , 而 ( !-!/)%.&的 低 值 反 映 了高 孔 隙 度 。(,4 用 纵 横 波 联 合 剖 面 判 别 真 假 亮 点亮 点 技 术 是 用 于 在 纵 波 叠 加 剖 面 上 识 别 含 气砂 岩 的 强 反 射 。 然 而 , 其 他 岩 层 也 可 能 产 生 强 反射 , 例 如 沉 积 岩 下 面 的 火 成 岩 、 煤 层 等 , 于 是 , 纵 波剖 面 上 有 时 会 出 现 “ 假 亮 点 ” 。 当 砂 岩 含 气 时 , 纵 波速 度 会 大 大 降 低 , 而
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:多波多分量地震技术发展与展望
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-63604.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开