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1、VSP的野外采集技术,一震源 二井下检波器 三地面记录仪器 四VSP观测系统,2、对震源的要求： （1）震源频带宽，具有丰富的高频成分； （2）具有足够的为测量地下地质目标层所需的能量； （3）具有良好且稳定的震源子波，即震源子波的一致性要好； （4）与震源有关的干扰尽量少； （5）震源类型、组合方式及各种参数选取要合理。,对震源的要求,3、VSP震源类型有以下四种：,（1）炸药震源采用可重复性的炸药震源井：需支架、套管、井壁与套管间固有水泥、小药包(0.10.5 kg)、潜水面以下激发；(如图) （2）空气枪、蒸汽枪、水枪震源用于海洋，操作简便，但能量较弱，常采用组合或叠加方法； （3）电火
2、花震源利用在液体中瞬间放电方法产生高温高压脉冲； （4）可控震源节省人力物力，提高生产效力，是理想的VSP震源。,二、井下检波器,1、井下检波器应具条件,两端呈流线型尖端避免Rayleigh面波；直径要小避免井筒波，适应性更强；配备可伸张的推靠臂便于检波器在井中移动；保证与井壁具有良好的耦合；避免电缆波的产生。耦合形式有弓型弹簧耦合、伸张臂式和推靠式耦合；耦合力来源有液压型、电动型和机械型；长度短、重量轻既达到同相运动又不致于引起外部耦合效应；三分量检波器的分量应可标定便于根据不同目标选择向量分布方式；,具有方位测量系统由于电缆的旋转，导致井下检波器方位的变化，必须用定向系统作标定; 三分量检
3、波器应具各自的放大系统设计有可调增益的前置放大器，便于接收强弱不均的地震信号； 耐高温高压温度高达2000C，压力高达150MPa； 配备井下数字化系统和多道检波系统便于一根缆芯多路传输，提高工作效率； 具有可靠的连接头井下检波器与电缆间的可靠连接。,井下检波器应具条件,(2)单面推靠式系列检波器,SWC三分量检波器由美国地球资源公司研制，主要指标是：直径98mm,长149.9cm，重54kg,耐温2000C，耐压133.4MPa，推靠周期5秒，推靠臂长度30.5cm。,从法国CGG公司引进的S、S3、H3型井下检波器具有直径小、重量轻、易操作等特点；可用于小井径、大斜度井及全裸眼井的VSP观
4、测。,井下检波器照片,多级三分量VSP井下检波器由法国CGG公司和法国石油学院共同研制，其特点是：多级三分量，同时可记录12道，配备井下数字化系统。该检波器的组成部分包括：井下主接收器、三个三轴向的卫星型检波器的接收器、地面接口仪和指令控制仪。,(3)多级三分量VSP井下检波器,液压式三分量推靠测井检波器(Geolock-H)由法国CGG的子公司AMG研制的，主要特点是：与井壁的耦合特别牢固，便于地层参数的确定；两支推靠臂依靠液压系统实现张开与闭合。该检波器的结构是由上端护罩、测筒与液压的联结部分、电动马达部分、液压部分、补偿部分以及地震测筒等六部分组成。,(4)液压式三分量推靠测井检波器,B
5、A-1300GM 3-C, gimballed, high temp. Single-Level Receiver (SLR),BA99212oo,Multi-Level Receiver (MLR),1 Level (SLR) 5 Level (MLR) 9 or 13 Level (MLR) Sample Rate: 1/4, 1/2, 1, 2 ms Temperature Rating: 200 C Pressure Rating: 20,000 psi Max. Wireline Length 30,000 ft.,15 & 20 m Interconnects,三、地面记录仪器,1
6、、VSP地面采集仪器应具条件,适应野外作业，应具较高的稳定性，既可适应严寒酷暑的工作环境，又可抗颠簸；道数纯VSP观测道数可少些，完成三维VSP或进行井中与地面联合观测时道数应尽量多；动态范围20log(Amax/Amin)为分贝数；分辨率垂向上可分辨相邻地层的最小厚度，要求仪器的接收频带较宽，采样率要小；现场监视系统监控采集质量，可配备现场处理机；配有适应于不同震源的接口；记录格式采用标准的SEG-Y或D记录格式。,地震勘探仪器的记录过程包括：检波器、前置放大器、多路转换开关、瞬时浮点二进制增益控制的放大器、二次采样保持器、模拟数字转换器、格式编排器、磁记录器、监控回放系统。,2、地震勘探仪
7、器的记录过程,Portable Recording Units,Purpose Built Portable Units,Land,Offshore,Acquisition System,Seismic Logging System (SLSIII) Unix Based Analog or Digital 64 Channels 16 Bit A/D Conversion Real Time SEGY Backup,BA99212ww,Tomex portable field system,FMU,FMU,FMU,FMU,Field Interface Unit,Battery or The
8、rmoelectric Generator,Rig Multiplex Unit,Shelter Bulkhead Unit,Computer Interface Unit,Computer,Tape Device,Printer / Plotter,Rig Power,Power Conditioner,Recording Unit Power,Shelter Power,Fiber Optic Isolation,Each Field Multiplex Unit (FMU) can handle up to 8 hydrophones or geophone strings.,Tomex
9、 field system,BA99212xx,四、VSP观测系统,1、VSP采集的施工设计,在进行VSP采集之前，应明确完成的任务和解决的地质问题；利用工作站进行射线轨迹的模拟，为此需收集相关资料，如固井曲线、声速曲线、井温、井径、泥浆比重、地质分层等；进行井场踏勘，在综合地质任务、井下与实际情况的基础上设计出理想的观测系统、排列方位、检波点距和仪器因素。,2、VSP观测系统类型,根据VSP观测系统的主要特点可分为以下几类： 按井源距不同可分为：固定井源距、移动井源距、多变井源距、井间观测系统； 按井下检波器布设间距不同分为：等间距、不等间距、大间距观测系统； 按震源、检波器和井三者空间位置
10、组合关系分为：零井源距、固定非零井源距、变井源距、井间VSP观测系统； 特殊VSP观测方法：斜井、浅井、连井VSP观测系统、地面地下联合观测，多次叠加采集，VSP面积观测等。,(一) 零井源距VSP观测系统,激发点与井口的水平距离小于150米的称之为零偏移距。所谓的观测系统是指炮点与接收点的相对位置关系.每激发一次井下检波器由井底向上提升一次，提升间隔应满足： 零井源距观测系统的作用：求取地层速度、进行波场分析、制作VSP地震道、预告未钻遇层位、联结地面地震、测井曲线及地质剖面 、为地面地震提供子波、处理与解释的各种参数等。(见图2.3.1),三分量子波检波器,(二) 固定非零井源距观测系统,
11、固定非零井源距观测系统要根据钻井或地震资料，初步确定油气储层后，为了圈定其分布范围而设计的。可根据预测模型来确定观测系统的相关参数(如图)。凡是使用固定井源距观测系统的都要设置近场?子波检波器。,(三) 变井源距观测系统,变(移动)井源距观测系统有两类：(1)地面震源与井下检波器都在改变的变井源距观测系统适应于海上观测，采集时检波器由下向上，等间隔观测；震源点每激发一次由井口向远方移动一次(如图)；(2)移动震源的观测系统测井检波器固定在观测井的某一深度，而震源则以一定的间距向远方(观测井的一边或两边)移动(如图)。该观测系统有利于揭示目的层的细节和复杂地质特征。,(四) 斜井VSP观测系统,
12、斜井VSP观测系统比直井的复杂，除了观测系统设计和计算处理归位的难度大外，还要考虑检波器安置及防止电缆磨损等施工中的具体技术。(如图),(五) 斜井VSP的三维观测系统,斜井VSP三维观测系统是指在地面设置多条震源线，在井中不同位置接收的观测方式。(如图),(六) VSP的三维观测系统,VSP的三维观测系统将震源布在井中，地面布置面积型检波器排列。这种观测系统能记录来自震源到地面检波器的直达透射纵波和横波，便于了解震源与地面之间的地层情况，也可记录震源以下个界面的反射，用于油田开发中的注水、注气以及人工压裂等动态监视研究，还可用来寻找震源与地面之间有意义的地质体。(如图),circular w
13、alk-away five 3-components geophones deviated well,3D VSP acquisition survey geometry,sea bottom,BA99212cc,Walkaway VSP Imaging near-borehole structure,BA99212bb,Geophone,Source,Recording,Wireline,Source,Source,Reverse VSP,BA99212dd,Downhole source,Recording truck,Receivers,Seismic-while-drilling (S
14、WD),Drill bit,Recording,Receivers,Rig sensor,Onshore & offshore TOMEX surveys : reverse VSP processing,cross-correlation,BA99212ee,(七) 井间地震观测系统,井间地震观测系统利用两口井,一口作为震源井，一口作为检波器接收井。根据检波器和震源的相对变化，可观测井间地层的变化。井间VSP地震观测技术可发展为油田开发地震。(如图),(八) VSP多次覆盖观测系统,1、用模拟地面地震勘探原理而设计的多次覆盖观测系统实现P点的三次VSP覆盖，必须进行三种井源距的观测，而且要细
15、心计算。(图2.3.19) 2、固定井源距的三次覆盖观测系统地面激发一次，井下检波器则移动一个检波器测点。(图2.3.21),第三讲 VSP资料的数字处理,一、 VSP资料数字处理概述 二、零井源距VSP资料处理流程 三、有井源距VSP资料处理流程 四、VSP和地面地震以及测井资料的综合处理,一、 VSP资料数字处理概述,VSP资料处理一般分为预处理、常规处理和特殊处理。 预处理包括解编、相关、编辑、增益恢复等。 常规处理包括用于零井源距VSP资料处理的同深度叠加、初至拾取、静态时移和排齐、震源子波整形、带通滤波、振幅处理、分离上行波和下行波、垂直叠加等。 特殊处理是指满足用户特殊需要的处理或特殊的VSP资料处理。,VSP资料处理流程一般是根据观测系统、记录条件、激发因素、处理目标及地质任务，并在试验的基础上确定处理内容和安排处理顺序。 常规处理应提供的处理成果包括：各种波的频谱分析图、上行波和下行波波场、走廊叠加后的VSPLOG记录、各种滤波结果、反褶积结果、桥式对比图等。,VSP资料数字处理概述,VSP资料数字处理概述,地震资料数字处理的主要目的是：(1).增强信号，压制噪音，提高信噪比；(2).数据偏移归位； (3).从测量数据中提取速度、振幅、频率、极性等特征信息；(4).提供便于解释人员使用的
