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斜井三维VSP多波射线正演方法及应用

赵俊省  
【摘要】: 针对目前正在发展的斜井三维VSP勘探中的若干问题,研究了逐段迭代射线追踪进行斜井三维VSP多波正演模拟方法。通过正演模拟,不但可以得到斜井三维VSP多波记录,而且可得到反射点分布、叠加次数分布、入射角分布、AVA特征等参数,这些参数在三维斜井VSP观测系统设计、储层特征分析及参数反演等方面均有应用价值。 本研究分三方面内容:一是任意复杂的层状介质中射线正演模拟方法;二是复杂层状介质斜井三维VSP多波射线正演模拟;三是斜井三维VSP多波射线正演参数分析及应用。 文中从程函方程出发,研究了能适应任意复杂层状介质的逐段迭代射线正演方法。该方法是根据Snell定理和费马原理发展出的一种射线正演方法,其主要思路是将旅行时方程按泰勒级数展开,并忽略二次项,得到一个计算反射点(透射点)修正量的计算公式。从给定的初始路径出发,逐点计算射线路径与地层的交点,直到整个射线路径的总修正量达到精度要求为止。迭代计算式中只包含有加、减、乘、除计算,提高了计算效率。 在复杂层状介质斜井三维VSP多波射线正演模拟中,通过对水平层状介质模型、倾斜层状介质模型和任意起伏层状介质模型的正演模拟,验证逐段迭代射线正演方法在斜井三维VSP射线正演中的应用效果;通过射线路径和AVA能量特征来分析该方法在三维VSP射线正演中的可行性和有效性。 斜井三维VSP射线正演在得到VSP记录的同时,可以得到各反射层上反射点的覆盖范围、覆盖次数和入射角。这些参数对斜井三维VSP观测系统设计具有重要作用。通过研究炮点分布、炮点缺失、炮间距、检波点深度和检波距的变化对不同深度目的层的P波和P-SV波的反射点覆盖范围和覆盖次数的变化,为斜井三维VSP观测系统设计选择最佳参数提供依据。 最后,针对歧口18-2油田P6井地区的地层模型,使用该井的实测观测系统进行正演模拟,分析该模型的VSP波场特征,以及不同深度地层的覆盖次数和入射角分布特征,并分析其AVA特征。


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