垂直地震剖面的基本概念

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1、垂直地震剖面法第一部分1.垂直地震剖面的基本概念：垂直地震剖面(VSP)是一种地震观测方法，它是与通常地面观测的地震剖面相对应的•地而观测的地震剖而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；垂直地震剖面也是在地表附近的一些点上激发地震波，但它是在沿井口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，所以又称水平(或地面)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.在水平地震剖面中,因为检波器置于地而，所以除沿地表传播的直达波和而波外，只能接受到来自地下的上行波；在垂直地震剖面

2、中，因为检波器通过井置于地层内部，所以既能接受到自下而上传播的上行波，也能接受到自上而下传播的下行波，这或许是垂直地震剖面与水平地震剖面相比最重要的一个特点.垂直地震剖血实际上也是一种井中观测方法，它是早已广泛使用的地震测井(又称速度检验放炮)方法的变革和发展•地震测井和垂直地震剖而的不同在于:前者只利用记录的初至波，后者不仅利用记录上的初至波，也要利用记录上的续至波；前者的观测点距通常较大，后者的观测点距很小；前者只利用震源在井口附近的零偏移距观测系统，后者还利用震源偏离井口的偏移距观测系统和多偏移距观测系统；前者的口的主要是测定波速，后者主要是研究井旁地层剖

3、面及在实际地质介质屮研究波的形成和传播的规律.除此Z外，垂直地震剖而在英发展过程中己经研制了专门的仪器系统，试验了成套的野外工作方法，并发展了解释的理论基础.所以它已远远超出地震测井原来的范围，而发展成为一套完整的，独立的，新的观测方法.垂直地震剖血有一些明显的优点：(1)地而剖而基本上是通过观测波场在水平方向的分布来研究地质剖面的垂向变化，垂直剖面是通过观测波场在垂直方向的分布来研究地质剖面的垂向变化，因此，波的运动学和动力学特征更明显,更直接，更灵敏.(2)地表观测离开介质内部有意义的界面较远，与界面有关的波需要经过一段复杂的旅程才到达地表，垂直剖而可以在介

4、质内部紧靠界面附近观测，因而可直接记录到与界面有关的较纯的地震子波的波形.(3)地面地震记录上主要的干扰波大都來自剖面上部，曲于这些干扰,往往使地面记录上波的识别和对比发生困难.垂直地震剖面由于在介质内部点上直接观测，因而冇可能避免和减弱上部低降速带的干扰，易于识别波的性质.(4)地面观测吋，由于剖面上部的影响，地震噪声水平较高，仪器有效灵敏度受到限制，因而很难记录和识别强度低的弱波.垂直剖面在介质内部的点上观测，由于地震噪声水平随深度迅速衰减，因而可以大大捉高仪器的冇效灵敏度，并使弱波的观测成为可能.(5)地表观测时，不同界面的波到达地表测线上各点的方向都是来

5、自下方，且彼此差异不大，垂直剖面观测吋，不同界面的波到达井内测线上各点的方向可以是来自上方，也可以是来自下方，而冃在界面附近发生突变，所以垂直剖面可以有效地利用波的达到方向这一特点.(6)地表观测时，曲于低速带和剖面上部的影响，波的质点运动方向发生畸变.垂直剖面由于能避开剖面上部和低速带的干扰，所以能够较准确地观测波的质点运动方向，因而可以利用波的”空间偏振(或极化)”这一特别灵敏的参数来研究波的性质和地层岩性.1.VSP震源选择的一般原则：1)VSP所用的震源最好与VSP井旁地面地震剖面所用的震源一致.2)VSP齐次激发的震源了波应具有高度的一致性和重复性.3

6、)VSP震源的输出强度应该适屮.4)激发频谱应尽可能宽，以便提高分辨率.除此之外，激发的干扰波能量应该相对较小或者易于压制，激发的波型应该与勘探的目的相一致等等也都是选择震源时应该考虑的原则.3•垂直地震剖面所用的震源有：炸约震源，振动震源，气枪，电火花震源，横波VSP震源4•干扰波分析：VSP使人们发生强烈兴趣的一个优点是它可以避开地面观测吋来自地表附近的一些噪声，但是VSP也有它自己的一些噪声，例如电缆波，套管波，井筒波，井下仪器耦合不良的噪声和其它噪声等.1).井筒波井筒波是VSP观测中最讨厌的一种相干噪声，多次激发时，自身会重复出现，不能像压制随机相干那

7、样，通过叠加消除，它是沿井柱流体传播的波,也可看成是井柱流体和其周围地层的柱形分界面附近传播的界面波.VSP资料采集过程中井筒波的压制和预防，具体来说，可以有卜•面一些方法：(1)增加震源偏移距；(2)在震源和井口Z间设置障碍物；(3)震源组合；(4)在安全和实际许可的范围内降低泥浆柱顶面的高度.2).井下仪器和地层耦合不良引起的噪声如同地表观测时，因检波器埋置不良将引起地震噪声一样，VSP观测吋，如果井下仪器没有推靠到井壁上或者推靠力不够也将引起不同程度的噪声.为了避免因井下仪器与地层耦合不好而引起的噪声，首先必须采用有推靠装置的井下仪器，而且推靠力要足够大，

8、在在裸眼井中观测时，应该