一种提高垂直地震剖面成像质量的方法

摘要

本发明是石油物探中提高垂直地震剖面成像质量的方法，在零偏及非零偏垂直地震剖面波场数据上拾取不同接收点处的下行纵波初至时间，建立无倾角的初始层速度模型，纵波初至时间外推至井旁点，获得下行波的时间场，求取下、上行波射线角度利用下行波射线角度，采用射线追踪方法形成理论上行波场，获取一系列的对应不同界面倾角值，确定最大对应的界面倾角为所要求取的井旁反射界面倾角。本发明可有效降低上覆地层对反射界面倾角估计结果的影响和一次反射波旅行时拾取误差对反射界面倾角估计结果的影响，提高利用垂直地震剖面成像质量。

主权项

1.一种提高垂直地震剖面成像质量的方法，其特征在于具体实施步骤为：1)在地表人工激发地震波，在井中放置地震波接收器串接收地震波场信号，再由电缆传到地面记录仪器记录VSP地震波波场；2)在零偏及非零偏VSP地震波波场数据上拾取不同接收点处的下行纵波初至时间；3)对VSP地震波波场进行波场分离，得到实际观测的反射波场；4)根据已知的声波测井资料及零偏VSP下行纵波初至时间建立无倾角的初始层速度模型；所述的建立无倾角的初始层速度模型为通过声波测井资料划分层位，利用零偏VSP下行纵波初至时间反演各层速度；5)根据下式将非零偏VSP纵波初至时间外推至井旁点，获得下行波的时间场t(x，z)：$t(x,z)=\underset{h}{\max }\{t\left(h\right)-\tau (h;x,z)\}$式中：τ(h；x，z)是用射线追踪方法确定的下行波由深度h处接收点到井旁点(x，z)的旅行时间，t(h)指非零偏VSP深度h处接收点下行纵波初至时间，x指井旁点横坐标，z指井旁点纵坐标，h代表接收点深度，t和τ用来表示时间，max表示找到沿不同射线路径所得一系列t(h)与τ(h；x，z)时间差中最大者；6)计算下行波时间场t(x，z)沿水平x和垂直z两个方向上的偏导数和并根据下式来求取下行波射线角度α(x，z)：$\alpha (x,z)=\arcsin \left[\frac{\frac{\partial t}{\partial x}}{\sqrt{{\left(\frac{\partial t}{\partial x}\right)}^2+{\left(\frac{\partial t}{\partial z}\right)}^2}}\right]$其中：arcsin表示反正弦函数；7)利用下行波射线角度α(x，z)求取出上行波射线角度β(x，z)：式中：sin表示正弦函数；V_α为入射速度，V_β为反射速度；φ为界面倾角假设值，x、z分别为计算点处的水平坐标和垂直坐标；8)利用下行波的时间场t(x，z)、上行波射线角度β(x，z)，采用射线追踪方法形成理论上行波场9)根据下式计算对应界面倾角时与u(h，t)的相关性度量值：式中：理论上行波场和实际观测的反射波场u(h，t)，其中h表深度，t为时间，为界面倾角，R³表示3维实空间；所述的是在近井范围内沿依赖于的射线路径对上行波场u(h，t)求和；10)改变界面倾角的值重复步骤5)到步骤9)，以获取一系列的对应不同界面倾角的值；11)在一系列的值中拾取最大，其所对应的界面倾角为所要求取的井旁反射界面倾角；12)用井旁反射界面倾角值对步骤4)中所得初始层速度模型进行修正，利用修改后的带有界面倾角信息的层速度模型进行垂直地震剖面成像。