垂直地震测井_VSP_技术在薄层砂体识别中的应用

VSP测井技术的研究摘要：现如今大部分油气田已进入开发的中晚期，油气勘探开发面临的地质问题越来越复杂，勘探发现难度也越来越大，如何提高开采率是我们不断探讨的课题，VSP技术提供了地下地层结构同地面测量参数之间最直接的对应关系，可以为地面资料处理、解释提供精确的时深转换及速度模型，还可以利用VSP资料研究岩性和储层物性。

通过VSP技术为解决这些问题提供可靠的参考资料，同时为下一步的勘探工作打下坚实的基础。

关键词：油气勘探VSP技术采集处理一、前言在油气勘探新区寻找资源和对老油田进行深入解剖，离不开一项重要技术，那就是VSP技术。

VSP测井技术（vetical seismic profile）就是垂直地震剖面，即把震源放在井中，检波器放地面，或者把震源放地面，接收器放井中进行的地球物理勘探技术。

在垂直地震剖面中，因为检波器置于地层内部，所以不仅能接收到自下而上传播的上行纵波和上行转换波，也能接收到自上而下传播的下行纵波及下行转换波，甚至能接收到横波。

这是垂直地震剖面与地面地震剖面相比最重要的一个特点。

VSP测井技术是近几年发展比较迅速的一门学科，在提取地层地质参数、地层速度、地震子波等地震参数方面很有作用，具有精度高的优点。

目前大部分油气田已进入开发的中晚期，以地面勘探为主来发现油气田的市场越来越小，而井中地震在油藏精细刻画和剩余油开发中有独特优势。

油气勘探开发面临的地质问题越来越复杂，勘探发现难度也越来越大，新增储量品质在不断降低，储量动用率也在降低。

油气藏地质成果的精度已成为制约油气生产的最主要因素。

VSP 测井技术是实现老油田综合治理、深度挖潜和提高油气产量、支持油气勘探与生产获得最佳经济效益的有效途径。

二、VSP技术的概述VSP就是在地面激发地震信号在井中不同深度上用检波器接收并记录下地震信号的技术。

进行VSP观测，要有以下基本条件：（1）井孔；（2）震源；（3）井下检波器；（4）记录仪器系统。

河南油田先后在河南、新疆、内蒙古、陕西等地进行石油勘探，具有完备的勘探信息采集处理解释系统。

ＶＳＰ是一种井中地震观测技术，作为一项前沿新兴技术，ＶＳＰ测井技术对特殊藏气条件下的勘探，能起到更直接、有效的作用，工作人员应加强对其的研究，从而充分发挥此种技术在油田勘探的作用。

一、VSP测井技术在油田勘探开发中的重要性ＶＳＰ测井即垂直地震剖面法，是一种井中地震观测技术，其中的主要原理是，工作人员将检波器放在井中，在地表附近中一点激发地震波，然后在工作人员在地面测线的检波点上进行观测，能够接收到在其中传播的上行波和下行波，将其运用在油井勘探中具有以下几个方面重要作用：第一，波的运动学和动力学具有明显、直接、灵敏的特点。

工作人员运用ＶＳＰ测井技术进行油田的勘测与开发，能够通过查看波场的分布位置，通过分析地质剖面的垂向变化，能够帮助工作人员立即寻找出其中的变化。

第二，工作人员通过运用ＶＳＰ测井技术主要测定井下油、气、水层的岩石物理性质，监测各油层的工作情况，检查开发井的技术状况等，是开发井采取作业措施和进行油田开发调整的重要依据。

二、VSP测井技术在河南油田项目中油田勘探开发中的应用１．三维地震精细解释三维地震解释技术是指对三维地震勘探资料的三度空间的立体解释，及对地震属性的全面利用，以泌阳为例，该地区位于河南省南部，在泌阳凹陷的北部的斜坡部分，具有不同的鼻状构造，发育有小断块、小断鼻和地层不整合油藏。

工作人员应根据泌阳的特点，运用ＶＳＰ测井技术进行三维地震解释工作。

第一，工作人员需要进行储层分布预测、三维地质建模工作，从而对油田的勘测与开发工作进行设计，其中的主要内容有井网部署、优化开发技术政策研究等几方面，从而进行精细三维地震油顶构造图偏移归位处理解释工作，需要工作人员根据油田的特点明确的确定出断层的位置，了解断层的明显特征。

第二，泌阳凹陷属于中小型陆相湖盆碎屑岩沉积盆地，具有较多沉积，并且存在多种岩性共存的特点，在地震勘测过程中，会导致地震波的传播产生不均匀的变化，所以勘测人员需要对地震波的速度进行仔细分析，从而建立三维地震解释模型。

VSP测井基础理论及其应用贺小黑，孟召平，薛鲜群中国矿业大学资源与地球科学系，北京 (100083)E-mail: lanchaoheiniang@摘要: 垂直地震剖面法(VSP)是一种井中地震观测技术,即激发震源位于地表,在井中不同深度进行观测,研究井附近地质剖面的垂直变化。

VSP较地面地震信噪比、分辨率更高,波的运动学和动力学特征更明显，但也有井场时间长，经费开支大，接收器组合级数少，叠加次数低，处理流程不完善等缺点。

本文采用了地质学、岩体（石）力学和地震波动力学等方法，结合前人研究成果，探索了一条应用VSP测井信息来计算岩体物理力学参数，进而得出地下岩层的岩石物理性质的途径；系统总结了VSP测井原理；并对影响VSP测井的控制因素进行了分析，得出影响VSP测井的控制因素有深度、岩性、频率、视速度、岩石密度等。

这为本区岩性反演和岩体物理力学参数计算提供理论了依据，适应了当前发展的需要。

关键词：VSP；岩体物理力学参数；影响因素；层速度1. 引言多年以来，地震勘探工作一直是在地面布置测线，设置排列，这种方法称为水平地震勘探方法，所得剖面是常规的地震剖面。

随着时代的发展，我们的勘探技术水平也在不断提高。

近些年来，出现了在井中与地面结合起来设置观测系统的地震勘探方法。

该方法在地表附近激发，在井中不同深度布置一些多级多分量的检波器进行观测。

即:检波器放在井中，测线沿井孔垂向布置，所以这种方法称为垂直地震剖面法，简称为VSP(Vertical Seismic Profiling)。

地震源放置于地面，接收的检波器置于深井中，地面激发震动后由不同深度的检波器接收地震波讯号，减少了表层干扰和吸收，可获得较高频段信息。

这种方法获得的地震波讯号是单程的，而不是反射或折射回来的，对分析和认识地下地质构造情况更为准确。

与常规的水平地震勘探相比，VSP资料具有信噪比高、分辨率高、波的运动学和动力学特征明显等优点，由下行P波和转换SV 波下行波场,求得各地层纵、横波速度比、泊松比以及各种弹性模量参数,与地层岩性进行比较,可对储集层含油气特征予以评价。

测井资料、岩心数据、VSP资料及井间地震资料的综合应用——一种分析复杂地质构造的有力工具GermanGomez;潘晓仁;等【期刊名称】《测井与射孔》【年(卷),期】2002(005)001【摘要】介绍了一套利用分散的岩心数据、测井资料、垂直地震资料和井间地质资料的采集及解释来分析复杂储层结构的方法。

Carito油田在委内瑞拉的部盆地，摩纳哥的北边。

它的产层深度在13000－17000ft之间，位于Naricual和SanAntonio地层的第三纪和白垩纪砂岩内。

1999年8月，在Carito油田的南部了两口新井，井位是根据地面地震数据得到的构造模型确定的。

钻井时，产层的顶部深度与预计的不同，这说明地层结构比预先了解的情况要复杂得多。

我们认为必须对该地层结构进行详细评价或者对一切现有资料加以综合分析。

每口井已有的资料包括电阻率资料、密度资料和中子测井资料、多级声波测井资料、成像测井资料、地层角测井资料以有压力测试资料。

对这些资料的责任感一地区的构造是复杂的更高分辨率的图像资料。

介绍了由各种测井资料、高分辨率井眼地震成象和三维地震资料导出该地区最终油藏模型的综合评价过程。

后来的第三口井和1999年获得的地震资料的新解释验证了新储层构造模型的准确性。

【总页数】4页(P58-61)【作者】GermanGomez;潘晓仁;等【作者单位】不详;胜利测井公司【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.利用井间地震资料与测井资料进行储层精细解释 [J], 施振飞;印兴耀2.综合应用岩心分析及测井资料确定油气界面的方法研究 [J], 卢海涛3.岩心资料与测井资料综合分析在STEZYCA油气田勘探中的应用 [J], J．Wojtowicz;张红英;王安庆;张超谟;储冬红4.使用三维地震资料,VSP资料和井间地震资料的储层描述 [J], 藤井康友;初春田5.变偏VSP资料及井间地震资料的模拟与偏移成像 [J], 刘清林;王报祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

VSP三分量微测井技术在表层调查中的应用分析作者：李岩来源：《中国科技博览》2019年第08期[摘要]微测井技术是对地表层进行勘查的有效手段，由于成本较高影响了测井布设的密度。

本文针对微测井技术资料采集和解释方法进行深入的分析，对实际中得到了应用效果进行阐述。

[关键词]三分量；微测井：VSP；解释；横波中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0355-01在进行油气资源地震勘查时，由于地表的不均匀性会给地震信号的激发、接收和校正等造成一定的干扰，特别是对于地质较为复杂的区域进行静校正表现的特别明显，严重限制了勘探的效果。

采用何种方法对地表层进行低成本、行之有效的调查，掌握地表层变化规律，是摆在广大地球物理工程技术人员面前的一道难题。

微测井技术是对地球表层构成情况进行调查的重要手段。

由于在地面上会收到井内不同深度受到激发形成的上行波，地形情况对其影响较小，可以达到很高的解释精度。

由于微测井技术在多采用钻井方式对地层进行打穿，从而对风化层进行有效的观测，才能提高对低、降速带速度以及厚度解释的正确性，从而形成较为精准的静校正量。

1、VSP三分量微测井技术对于地表层地质情况较为复杂的区域，表层岩石的物性、速度和分布厚度较为剧烈，应该设置密度达到要求的微测井井位，方能可靠地采集到的地质资料，这样会使勘探投入的资金增加。

因为微测井技术需要利用地层表面进行激发，在井内进行观测，在信号获取过程中不会对原有的测井结构造成损坏。

所以，可以利用地震勘探形成的炮井来进行勘探，可以提高微测井布置的密度，减小微测井成本支出，可以经济、有效的对地表层进行勘探。

而对于风化层没有被打穿的勘探炮眼，可采用VSP微测井技术来对上行波信息进行接收，对地层的深度以及速度进行预判以及解释，可以解决由于井深不够引起的问题，扩大了微测井解释的范围，提升对地层表面勘探的精度，对于复杂地质情况的地表层静校正创造了条件。

VSP技术的基本方法原理和应用VSP技术的基本方法原理和应用垂直地震剖面法(VSP方法)是一种井中地震观测技术，即激发震源位于地表，在井中不同深度进行观测，研究井附近地质剖面的垂直变化。

这种方法是在地震测井的基础上发展起来的，它使测井与地震结合进行地质解释更加有据可循。

垂直地震剖面是相对于地面地震剖面而言的，其实质是在井中观测地震波场，将井下检波器置于井中不同深度来记录地面震源所产生的地震信号。

在地表设置震源激发地震波，在井内安置检波器接收地震波，即在垂直方向观测一维人工场，然后对所观测得到的资料经过校正、叠加、滤波等处理，得到垂直地震剖面，如图所示。

一．VSP中波的主要类型1．VSP中的主要波动从波的类型来分：（1）直达初至波（2）一次反射波：反射纵波和转换波（当震源有偏移距）（3）多次反射波从波传播到接收点的方向来分：（1）下行波：来自接收点上方的下行波（直达波和下行多次波）（2）上行波：来自接收点下方的上行波（一次反射波和上行多次波）2.VSP中干扰波类型(1)套管波：沿套管传播的波(2)电缆波：电缆振动引起检波器振动。

(3)管道波：充满泥浆的井与围岩形成一个明显的波阻抗界面，由震源产生的面波传播到此界面时，好象一个新的震源，产生了沿井轴方向传播的管波，能量强，速度低（1400-1460），稳定。

二．VSP资料采集在VSP数据采集中所用的设备主要包括井口震源、井下检波器、记录仪器、电缆、参考检波器（近场检波器）。

在采集过程中有以下要求：1.对震源要求：1）震源能激发高宽频信号，提高分辨率；2）能量强，干扰小，多在低速层以下激发，采取多次重复激发方式，以增强能量。

3）要求震源子波一致，一口井观测点上百，每个点又必须重复激发，这样一口井都要激发很多次，所以要求每次激发的子波要一致。

4）相邻道震源的标识误差应小于1ms，以保证有较高的精度。

2.偏移距：小（偏移距大小与界面成象范围有关）3.参考检波器（近场检波器）：近场检波器埋于地下监视震源子波，要求它尽可能与井中检波器的性能相同，它可以为子波处理提供依据。

俄罗斯垂直地震剖面（VSP）测井仪АМЦ-ВСП-3-48 (MSAT-3-48)俄罗斯垂直地震剖面（VSP）测井仪，原名叫三维矿井地震波探矿模数数控仪АМЦ-ВСП-3-48。

从1983年开始该设备已生产了几个型号，当时，在其总设计思路不改变的前提下，经过了7次改型。

在俄罗斯及其邻国的主要石油天然气产地地质物理部门中有30多套这种仪器在使用。

基于这种原因，将АМЦ-ВСП型仪器定为工业标准。

两套8模量АМЦ-ВСП型仪器，以下简称MSANT(Modular Seismic Array Tool)，于1997年起Schlumberger公司开始使用，已有两套设备（设备名缩写为MSAT）被斯伦贝谢公司购买使用。

这影响了ВСП仪器的改进以及在国外使用仪器的改进。

该设备受到CONOCO和EXXON公司的高度评价。

АМЦ-ВСП仪器的基本思路是应用了定中心差多路传输模量图，它是由测试时间与数据向地面记录器传输时间分离的多模数矿井探测器获取的。

在数据传输之前，在每一个接收模数内部都进行数据缓冲。

地面设备与矿井模数之间的信息转换是通过成组和单独的选项以“问—答”的形式进行的。

该设备可对每个测量点的地震接收器指标进行标准化，这使得可以进行精确地三分量测量，并可使用高精确极化多波方法处理数据。

可进行0.125毫秒数字化步长的精确测量，用于井间地震X线成像，用于解决工程地质问题，以及用于研究小振幅煤矿构造地质学。

工艺软件包还包括一个专门的程序，用于进行微地震，用于选择一个合理的地震激发深度，以获得高质量的垂直地震数据。

1、仪器简介仪器的地面部分包括小而易搬动的模块，模块包括矿井仪器电源的程控模块、笔记本电脑NOTEBOOK和接口组，可以对套管井或裸眼井进行高灵敏三分量地震测量。

测量设备包括：数字式多短节地震井下探测器，该探测器由三个相同的接收短节、转发器及伽马短节组成，接收短节之间使用跨接电缆联接。

地面设备，包括一台笔记本电脑、程控电源及接口模块，接口模块与井下探测器进行数据遥传、与地震激发同步系统联接，并记录信号。

(2)可控震源。

其激发信号作用时间较长、且为均衡振幅的连续扫描振动信号，例如双轴井下震动器Z-Trac。

特点：Z-Trac震源，可同时激发高频纵波、横波。

激发能量频带宽，且能稳定输出最低有效频率在30Hz，仪器稳定，保养周期长，单次保养，能保证100000万次激发正常，不对井壁及环空水泥产生影响。

1.2.2 检波器选择(1)基于流体耦合的多级水听器拖缆。

其特点为：布置简单、频率响应高，但缺乏推靠式传感器那种矢量波场的测量能力，受管波的影响严重。

(2)推靠式三分量多级检波器。

其特点：推靠臂工作，使检波器与地层耦合良好，记录井壁粒子运动形成的矢量波场，有抑制管波，但其记录效率比水听器拖缆差。

对井间地震来说，井下的干扰因素众多，波场复杂，在采集中首先要保证有效波场的高信噪比；另外，井间地震采集，不但有一般构造与地层的空间展布关系，而且还有各向异性与流体的问题，在施工时，应该综合考虑区块的地质情况、井况、施工要求、预算等多种因素，采用性价比最高、最适合该区块的井下检波器。

1.2.3 采集方法井间地震采集方法，最为常见的有两种：共检波器采集(CRG)及共炮点采集(CSG)。

以CRG为例，检波器固定深度不动，震源从底深度，定点上提至顶深度，该采集就构成了一个扇区。

通常情况下，检波器需要上移几个深度，每移动并固定到一个深度，则震源移动并激发，从而再次采集一个扇区。

以这样的模式，采集完所有扇区，则完成井间地震采集。

同理，CSG则相当于震源不动，检波器移动采集扇区，或者说相当于一个震源炮点的非零VSP采集。

1.2.4 采集参数设置(1)检波器、震源移动深度选择。

在施工之前，必须对施工井进行模拟实验，以确定震源、检波器的布放深度，必须保证目的层必须在覆盖范围内。

(2)采集深度间隔。

一般检波器级间距选用15m(或30m)，采集深度间隔为2.5m、5m、7.5m、15m(通常选择5m深度间隔)，震源采集深度间隔一般为5m。

1961 VSP测井技术的基本原理VSP测井即垂直地震剖面法，是一种井中地震观测技术，即激发震源位于地表，在井中不同深度进行观测，研究井附近地质剖面的垂直变化。

它是与通常的地面观测的地震剖面相对应，地面观测的地震剖面是在地表附近的一些点上激发地震波，同时在沿地面测线布置的一些检波点上进行观测；VSP测井也是在地表附近的一些点上激发地震波，但它是在沿井孔不同深度布置的一些检波点上进行观测，前者检波器放在地表，测线沿地面布置，所以又称为水平地震剖面，后者检波器放在井中，测线沿井孔垂向布置，所以称为垂直地震剖面[1]。

2 VSP测井的技术优势1）VSP在远离地表的井下介质内部接收地震波，环境相对比较安静，避开了近地表对地震波场的强烈影响，比地面地震资料有较高的信噪比，一般可达3～4。

2）VSP具有地震波传播路径较短、有效高频成分损失较少的特点，因此VSP资料与地面地震相比有较高的分辨率。

3）VSP在地面激发，沿井筒顺序布观测点接收，可以获得地面地震处理的地震子波和精确的地震传播速度。

4）VSP利用三分量检波器可以观测到纵波、横波和转换波等多种类型的地震波，各种波的到达方向明显不同，且随震源和观测点的变化而变化，因此更易于界面附近地震波动力学的研究。

3 VSP测井在锦16块二元驱开发中的应用锦16块经过30余年的注水开发，进入了开发的中后期，区块产量递减速度快。

2008年区块开始实施转换开方式，将II 7-8小层由原来的注水开发转为注聚合物和表面活性剂的二元驱替方式，采用5点法，实施24注48采，初期区块产量上升快，有效遏制了产量的递减速度，但也存在着个别井或井组不见效的情况，分析主要原因为锦16块砂岩组级别的大套储层对比关系明确，但受沉积相影响小层级别储层变化大，对比差异较大，造成局部注采关系对应差。

3.1 利用VSP测井技术进行微构造的识别针对区块小层级别储层变化快，对比差异较大的情况，对6-2416井和丙6-A226井进行了一个零偏和8个非零偏方向的VSP测井资料采集及相关地质研究[2]，同时结合全区高清的三维地震资料解释，对区块的微构造进行了重新落实，重新落实后新增断层3条，其中2条断层（F5、F6）断距在10m左右，延伸长度比较短，是导致井组内个别单井不受效的主要原因，1条断层（F4）断距20m左右，延伸长度较大，是导致区块内小层对比出现偏差的主要原因[3]。