垂直地震剖面资料的处理、解释

由图6-2-4原始的VSP记录可以看出，原始的VSP记录与地面地震记录是大不相同的，很难直接用来进行解释的，必须经过一定的处理。

1.零偏移距VSP资料的处理

零偏移距VSP资料的处理除了常规的与地面地震资料处理相同的内容（如频率分析和带通滤波、子波整形、真振幅恢复、反褶积等）以外，比较特殊的是上、下行波的分离。另外，一次波和多次波的识别和分离也是一个十分重要的问题。这里只介绍有关的特殊处理方法。

1）初至拾取

初至直达波到达时间的拾取是VSP资料处理的基础。拾取的精度直接影响到后面的所有处理结果精度，包括解释中计算速度参数的精度。目前已经发展了利用计算机自动拾取初至波到达时间的许多方法，有一般的互相关技术，也有复杂的神经网络技术，但都不能保证结果的绝对准确。为了保证初至波拾取的精度，一般都采用人机联作的方式进行修正。

2）静态时移

静态时移是对VSP资料中的每一道进行一定的时间移动，以使得记录中的上行波或下行波同相轴按时间分别对齐，并显示为类似地面地震剖面的形式。

对于零偏移距水平界面的VSP观测，假设井中检波器接收到的直达波、上行波、下行波（二次反射波）到达时分别为t1、t2 和t3，地面接收到的反射波旅行时为t0。由第二章讨论的时距关系公式可以知道它们之间有以下关系：

t2＋t1＝t3-t1＝t0 （6-2-1）

即如果将各道的上行波到达时间都加上初至时间，则相当于将检波器放在井口地面处接收到的反射界面反射波的到达时间。也就是说，上行波将按其从地表到界面的双程时间排齐，把各道增加一个初至时间的过程叫做静态时移。与此同时，初至波也增加了一倍的时间，同相轴的斜率亦将增加一倍。图6-2-5是说明上行波静态时移后排齐显示的示意图，图6-2-5a是上行波射线路径图，图6-2-5b是排齐之前的VSP记录，图6-2-5c是上行波排齐后的VSP纪录，图6-2-5d是将坐标转动90°后的结果，这种显示方式便于与地面地震剖面对比。图6-2-6是当有二个反射界面时，上行波静态时移后排齐显示的示意图。如果将各道减去一个初至时间，使初至波在同一时间出现，则所有的下行波对齐排列，这样就突出了下行初至波和多次反射波。

图6-2-5 上行波排齐后显示的方式

说明见正文

3）上、下行波分离

在VSP资料中，同时记录了上、下行波，二者重叠在一起，有效地分离上、下行波是VSP资料处理中的一项重要任务。

分离上、下行波，主要是依据两者视速度的不同，其方法有多道速度滤波、f-k滤波，还有τ-p域滤波、中值滤波等方法。实际上，前述初至拾取、静态时移后，上行波（或下行波）已经排齐，而下行波（或上行波）的斜率更长。如果此时进行常规叠加，则必然使上行波（或下行波）得到加强，下行波（或上行波）受到压制，这也是一种分离上、下行波的方法。

图6-2-6 有二个界面时上行波排齐后的情况

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A.多道速度滤波。常规地震勘探中行之有效的多道速度滤波一般也能有效地用于VSP的上、下行波分离。

图6-2-7 在频率-波数域分离上、下行波

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B.频率-波数（f-k）域滤波。分离VSP记录中上、下行波的工作也可以转换到频率波数（f-k）域中来进行，其基本原理如图6-2-7所示。其中图6-2-7（a）是原来的VSP资料，强的下行波用粗线表示，弱的上行波用细线表示。图6-2-7 （b）是对图6-2-7 （a）作二维傅里叶变换，将时空域的数据变换到频率-波数域中的结果，这时下行波在正波数平面，上行波在负波数平面。图6-2-7（c）是对图6-2-7（b）作滤波处理的结果，即将正波数平面的数据乘以小数（如0.001），使下行波衰减约60 dB，负波数平面的上行波不受影响。图6-2-7（d）是对图6-2-7（c）作二维反傅里叶变换回到时间空间域的结果，下行波已经衰减，上行波被增强。

4）走廊叠加（VSPLOG）

走廊叠加是为压制多次波，加强一次波的一种处理。利用的是一次波与初至波相交而多次波不与初至波相交这一差异，如图6-2-8所示。其中图6-2-8 （a）为原始VSP剖面，图中既有一次上行反射波，又有上行多次波，U1、U2、U3 为上行一次波，US1、US2、US3为上行多次波。图6-2-8 （b）是静态时移校正后的VSP剖面，时间轴为双程时间。因为多次波终止于产生它的那个界面的深度处，不与直达波相交，为短同相轴，而一次波与直达波相交，这样在直达波的附近就只有一次波，没有多次波。沿初至波斜同相轴到多次波终止处连线（斜线）处划分一条带（走廊），保留条带中的一次波就切除了多次波；把一次波的同相轴进行叠加形成单一的地震道，如图6-2-8 （c），就得到一次波能量很强的记录；这个工作叫做走廊叠加。

图6-2-8 走廊叠加

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2.零偏移距VSP资料的解释、应用

VSP资料中包含着丰富的地质地层和岩性等方面的信息，将它与地面地震、钻井、测井等资料结合起来，可以大大提高解释的精度。概括起来，有如下的应用。

1）提取准确的速度参数

从VSP资料中提取速度参数与利用地震测井提取速度参数的方法一样，都是根据初至时间进行计算得到。但是，用地震测井和声波测井测定速度，受到一些条件的限制，精度不够。例如，地震测井点距太大；声波测井虽分层较细，但受到井径变化和时间累积的影响，使精度变低，特别是声波与地震波的物理本质还有区别，结果会有一定差异。VSP工作中采用推靠检波器，提高了灵敏度，点距小，位置准确，这样用初至波所测定的速度精度将会得到很大的提高。

2）标定地震地质层位

确定地面地震剖面上反射波的地质属性（包括年代地层及岩性）以往有两种做法：一种是对过井地面地震剖面进行时深转换，然后与钻井对比；另一种方法是用合成记录的方法，根据测井资料制作理论合成记录与地震剖面对比，再利用钻井得到的地质资料来标定地震层位。以上两种方法是否能得到满意的结果，在很大程度上都决定于所用速度的精度。如果速度存在误差，标定工作不会使人满意。一般来说，时深转换所使用的平均速度总可能有误差，而声波测井资料与地震波物理性质有差异，所以常规标定误差较大。

用VSP资料来标定地震地质层位，利用VSP记录上一次波同相轴在两个坐标轴方向上的两大特点：在深度坐标方向上一次波同相轴与初至波同相轴相交，且交点处深度即为产生该一次波的地层深度；在时间坐标方向上一次波同相轴与时间轴的交点即为该一次波的双程运行时。由此可以直接建立钻井（深度）与地面地震记录（时间）的联系，而不受速度参数的影响。如图6-2-9所示，首先，用VSP记录直接与钻井（井柱子）、测井资料对比，VSP记录上标有A、B、C、D的四个一次反射，根据它们与初至波同相轴的交点确定了产生这些反射的地层深度为A′、B′、C′、D′，从井柱子上可以知道产生这些反射的年代地层和岩性；然后，在VSP记录的时间轴上将它们与地面地震剖面对比，就可以确定地震剖面上反射层位的地质属性。

图6-2-9 用VSP 记录识别和标定反射层

3）识别多次波

利用VSP资料识别地面地震记录中的多次波既准确又方便，并且可以指明多次波的来源和传播过程。凡是与初至波同相轴相交的上行波都是一次波，不与初至波同相轴相交的上行波就是多次波；多次波同相轴中断点的深度表示了多次波的来源。

图6-2-10 多次波的VSP 记录

如果应用VSP资料来确定产生多次波的上下界面，则记录上上行波和下行波必须都存在，如图6-2-10所示。在图上两个上行波同相轴（A和B）分别在0.7 s和1.4 s附近与初至波同相轴相交，表明这两个同相轴都是一次波，根据交点可知其界面深度为1402.08 m及3322.32 m，同相轴C和D则是往返于上述两个界面之间的层间多次波。

4）提取反褶积因子

反褶积可以提高地震资料的分辨率，但其效果如何，取决于反褶积因子是否正确。在地面地震中，因为地表只接收上行波，反褶积因子只能从上行波中提取。理论和实践都表明，如果能从下行波中提取反褶积因子，则可以大大提高反褶积的效果。因为上行波在地层中的传播是先向下运行，然后再向上运行，受到地层等因素的双程影响。下行波只受到地层等因素的单程影响，信号的特征与强度等都优于上行波。VSP中的初至波正是这样的下行波，识别和提取都很容易，利用它们可以求取最佳的反褶积因子。

图6-2-11 预测井底下反射层深度

5）预测井底下反射层的深度

钻井资料只能了解井中地层的情况，不能预测深度大于井深的地下地层的情况。VSP不仅可以接收来自检波器上方的地震波，也可以得到接收点下方的地震波，所以可以预测井底以下的地层情况。因为来自井底下地层的一次反射波在VSP记录上不可能与直达波同相轴相交（交点应在产生一次波的地层深度处），如图6-2-11，可以沿直达波同相轴延长方向与反射波延长方向作二条射线相交，再结合地面地震剖面，就能较好地预测反射层的深度。注意，图中的A同相轴必须是经消除多次波处理后确认的一次波。

此外，利用VSP资料还可以做计算吸收衰减系数、提取泊松比参数、进行地层岩性解释和储层横向预测等工作，这里就不一一赘述了。

质量流量(kg/h)可以换算成流速(m/s），但必须要知道流道的截面积S已经流体的密度p。

假设质量流量为M(kg/h)，流速为V(m/s），流道的截面积为S(m2)，流体的密度为p（kg/m3），则有：

M=3600VSp

计算时注意单位的统一，如果跟括号所标注的不一致，要先转换为括号内的单位形式。

扩展资料：

1、质量流量是指单位时间里流体通过封闭管道或敞开槽有效截面的流体质量。

体积流量单位时间内流体通过一定截面积的数量。

体积流量－用流体的体积来表示（qv），单位为m3/h。

瞬时质量流量－用流量的质量来表示（qm），简称质量流量，单位为kg/h。

累积质量流量－一段时间内流体质量流量的累积值

累积质量流量:

2、流速（flow velocity；current velocity） 液体单位时间内的位移。质点流速是描述液体质点在某瞬时的运动方向和运动快慢的矢量。其方向与质点轨迹的切线方向一致。其大小为：

u=lim △s/△t=ds/dt

单位为m/s, △s为液体质点在△t时间内流动的距离。

参考资料1：百度百科：质量流量

参考资料2：百度百科：流速

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