吴景超

（成都理工大学，成都 610059）

零偏VSP井资料在地震层位标定中的应用

吴景超

（成都理工大学，成都 610059）

利用零偏VSP井资料可以精确标定地震层位，从而提高地震解释、储层反演及综合预测精度。地震层位的标定主要依靠零偏VSP井资料所提供的速度参数，通过零偏VSP上行波叠加剖面，走廊叠加剖面和常规地震水平叠加剖面，组成L图进一步标定层位。

VSP；层位标定；相位扫描；地震层位

层位标定是确定地震剖面上反射层相当的地质层位。由于地震时间剖面是地震信号时间序列的图像，层位标定的实质是赋予地震信号一个准确的深度刻度，因此，层位标定必须具有钻井资料及VSP资料或井中速度测量资料。

精细的地震层位标定对提高地震解释、储层反演及综合预测精度十分重要，其中零偏VSP测井所提供的时深尺，提供了可靠的时深转换，为精确标定地震、地质层位奠定了基础。

1 方法原理

1.1 速度参数的提取

速度是联系地震反射和地质层位的桥梁，速度的准确与否，不但直接影响到地震地质层位的标定，而且还会影响到解释成果的准确性和油气预测的精度。准确提取速度参数是零偏VSP测井的重要目的。基于零偏VSP测井偏移距小，只经过一次低降速带，在大井中安置检波器，接收的波场受各种干扰小，近于垂直等特点，从Z分量原始记录中直接提取深度与初至时间的对应关系，从而得到层速度、平均速度以及时深关系。

VSP测井时，检波器下井深度是从井口或钻井平台起算的，震源在地面或炮井底激发的。另外由于地形起伏，各VSP井的井口高程，炮井深度等一般是不同的。求取平均速度的主要目的是作时深转换，将地震剖面上的时间转换为深度。而地震剖面上的时间是从工区统一的基准面起算的。为了各VSP井和地震剖面的时深零线一致，同时为了使各VSP井间的平均速度可以比较分析，需对VSP井测量结果作基准面校正：将VSP井中检波器深度从工区统一基准面起算，将震源校正到统一基准面上，然后计算垂直旅行时间t和平均速度va。图1为一种最简单的情况,地面为基准面，且震源在地面。

图1 VSP观测方法

基准面校正后可按下式计算波沿垂直方向从基准面到井中检波器的单程旅行时间t：

式中：H—从基准面起算的井中检波器观测深度；

D—井震源；

tr—波从震源(校正到基准面上后)到井中深度H的旅行时间。

于是

根据井中两个相邻测点Hi+1和Hi及对应的单程垂直旅行时间ti+1和ti，可计算出层速度vn，i：

1.2 用L图作层位标定

当工区内有VSP测井资料时，可制作走廊叠加剖面。迄今为止，人们可以使用的层位标定资料中，能准确地兼具标定震波垂直旅行时和深度功能的只有零偏VSP资料。走廊叠加剖面（Corridor Stack），也称 VSP提取道（VSP Extracted Trace），简写VET。它是将静校正后拉平的上行波只保留下初至后的一窄条，切去其余部分（这一窄条通常为初至后约200ms左右），将其叠加得到一个输出道。通常重复显示若干道，变为形式上的多道，以便观测分析。由于初至后窄条内很有上行多次波，叠加后保留下来的基本上都是一次波。显然，走廊叠加里反射波与VSP上行波剖面里的反射波属一一对应，它也与常规水平叠加剖面上井旁地道的的反射波相对应。制作走廊叠加剖面的过程分别如图2、图3和图4所示。

图2 井零偏VSP上行波场排齐记录

图3 井零偏VSP走廊切除剖面

图4 井零偏VSP走廊叠加剖面

将声波测井曲线或（井孔岩性柱状图）零偏VSP上行波叠加剖面，走廊叠加剖面和常规地震水平叠加剖面有时还加上合成地震记录，一起组成所谓的“L图”，走廊叠加VSP叠加剖面与常规地震剖面上同向轴一一对应。由于VSP叠加剖面同时具有双程垂直旅行时和深度，这样常规地震剖面上的同相轴便通过VSP叠加剖面获得深度刻度，而VSP叠加剖面的深度坐标通过横放在其正上方的井孔岩性柱状图（或声波测井曲线）和地质层位联系起来。这样常规地震剖面上的同相轴便获得了地质层位的标记，完成了层位标定。图5就是利用VSP-log剖面对三维地震剖面层位进行标定。

2 应用实例

锦XXX井所在的锦X井区位于欢西油田南部，北以鸳鸯沟大断裂的西段为界。本次研究的工区面积约12km2左右,主要目的层为沙一下＋沙二段兴隆台及沙三上段热河台油层。

该区紧邻鸳鸯沟大断裂，其不同层系地层发育复杂，不同级次的断层亦较发育，造成油藏类型多样、油水关系复杂。长期以来，由于该区油藏埋深较大、井数较少、地质特征复杂、前期三维地震品质较差等诸多因素的影响，较大程度地制约了对该区构造等地下地质情况的认知程度，因此，有待于对该区进行进一步的地质研究。

该区邻近鸳鸯沟洼陷，具有较充足的油源条件，为近距离捕捉油气提供了先机。由锦XXX井综合录井图确定的各地质层位对应层速度变化规律见图6。

图5 锦XXX井VSP-LOG剖面对过井测线的对比图

平均速度分析：图7是锦XXX井VSP测井平均速度曲线，这条曲线整体上比较圆滑，与层速度曲线分析相一致，平均速度幅值在1 680～2 590m/s。

时深关系曲线：通过锦XXX井VSP测井时深关系曲线，能够为本区三维解释提供可靠的时深尺，并根据最小二乘法拟合出适合本区的时深尺（其公式为V1=V0（1+βZ）1/n），具体拟合成：

转换成时间和深度的关系为：

式中：T—毫秒双程时；

Z—对应深度，m。

地震层序划分与标定:图5是锦XXX井VSPLOG剖面对过井测线的对比图。标定结果显示，两者目的层深度的地震反射特征吻合较好，只是VSPLOG剖面的信噪比分辨率高于三维剖面。标定结果如表1所示。

3 结 论

在制作VSP-log图用于层位标定时应注意几个问题：

图6 锦XXX井层速度曲线

图7 锦XXX井平均速度曲线

表1 锦XXX井层位标定成果表

（1）基准面要一致。要将各种VSP图的时间深度零线、常规地震剖面时间零线、声波测井及井孔岩性柱状图的时深零线统一起来。

（2）是极性一致。常规地震剖面的正常极性是初至波下跳，而与此极性相同的VSP记录的初至波上跳。

（3）滤波档要匹配。要恰当选择VSP剖面和常规地震剖面滤波档。

（4）注意井斜校正。当是斜井VSP，或某些井段井斜较大时，应对井斜作必要的校正。

总之,VSP勘探技术作为地震勘探方法之一 ,在欢西油田勘探中占据很重要的地位 ,起到了主要参数源的作用。经过长期研究总结出通过提取准确的速度参数，提高了VSP资料层位标定的精度。

[1]朱光明.垂直地震剖面技术[M].北京:石油工业出版社 ,1988:174-178.

[2]曹统仁.VSP和常规地震的水平分辨率[J].成都地质学院学报 ,1988,15(2)：54-57.

The Application of Zero Offset-VSP Well Data in Geologic Horizon Calibration

WU Jing-chao
(Chengdu University of Technology，Chengdu 610059)

The geologic horizon could be accurately calibrated by zero offset-vsp well data.So we can improve the seismic explanation,reservoir inversion and comprehensive prognosis.The geologic horizon calibration mainly relies on velocity parameters which are provided by zero offset-vsp well data.Through the zero offset-vsp uplink-wave stack section,passage stack section and convention seismic horizontal stack section together make up the so-called L chart.

VSP；horizon calibration；phase scan；geologic horizon calibration

P631

A

1673-1980（2011）06-0104-04

2011-05-26

吴景超（1987-），男，新疆人，成都理工大学地球物理学院在读硕士研究生，研究方向为固体地球物理。