[发明专利]一种提高垂直地震剖面成像质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油物探技术，是垂直地震剖面(VSP)数据处理方法，具体为提高垂直地震剖面成像质量的方法。

背景技术

常规VSP资料处理通常包括初至拾取、速度反演、波场分离、成像等。VSP资料的成像处理一般基于水平速度模型。然而，在反射界面存在倾角的情况下，基于水平层状速度模型进行VSP成像会使归位不准确。对这一问题通常的考虑是通过倾角时差校正或迭代成像来解决。VSP数据的倾角时差校正方法是基于地下介质为单一均匀倾斜层的假设，并且需要先由倾角测井或VSP资料独立地估算出反射界面的倾角来。VSP数据的迭代成像实际上隐含着对反射界面的倾角估计(通过不断修改速度模型来降低反射界面倾角对成像结果的影响)。如果能在成像前获得反射界面的倾角信息，则可以形成一个合乎逻辑的VSP数据处理思路，即基于速度模型(反射层的几何形态和速度属性)的VSP数据处理。

VSP的波场结构与反射界面的倾角紧密相关，因此，可通过VSP数据来估算反射界面的倾角，用以修正速度模型，来提高VSP成像质量。

Kennett、Wyatt等曾提出利用VSP资料基于解析公式估算反射界面倾角的方法。这一方法实际上是通过测量两个接收深度位置之间的倾角时差来计算反射界面倾角。随后，Malloy、Noponen等将以一道或两道倾斜时差进行反射界面倾角估计变为以多道倾斜时差进行反射界面的倾角估计，提高了倾角估算的准确性。但这类倾斜时差法的理论基础实际上是基于单层倾斜平反射界面，这意味着实际估计反射界面倾角时要使用平均速度，没有考虑到射线偏折的影响，使得估算的反射界面倾角存在较大误差。

为了避免使用平均速度对反射界面倾角估算结果的影响，Lins等提出了基于层速度模型进行反射界面倾角估算的模型比较方法。以零倾角作为层速度模型的初始估计值，计算射线从激发点传播到接收点的旅行时，再比较根据模型计算的旅行时与实际观测的旅行时之差，不断调整模型的倾角估计值，直到旅行时差值达到给出的精度范围内。

为了减少反演计算的变量个数和反演过程中的多解性，Lins采用所谓“剥层”法，从浅层到深层逐步进行反射界面的倾角估算。但用“剥层”法反演深层反射界面的倾角时，浅层误差会累积进去，使得对于深层反射界面倾角的估算结果并不理想。另一方面，相比于初至波旅行时，一次反射波旅行时对于界面倾角的变化敏感，使用一次反射波旅行时进行反射界面倾角反演结果会更精确。但在Lins的模型比较方法中，由于进行比较的是射线旅行时间，这样，多次波的干扰及在界面附近下行直达波的干涉就会影响到一次反射波旅行时的准确拾取，从而影响到反射界面倾角的反演成像结果。

利用VSP数据估算反射界面倾角还有一类偏振测量法(Spencer等)，通过对三分量VSP数据进行偏振分析估算出射线的传播方向，再由射线传播方向和反射界面倾角的关系获得反射界面的倾角。这一方法估算反射层倾角的准确性受偏振测量误差的影响很大。但由于波场干涉的影响，要想准确确定波场的偏振方向并非易事。

发明目的

本发明目的是提供一种用修正速度模型，提高利用垂直地震剖面成像质量的方法。

发明内容

本发明的具体实施步骤为：

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；

步骤4)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)：