垂直地震剖面
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垂直地震剖面技术简介
通过高分辨VSPLOG和声波速度曲线对比， 可以看出：
本井VSPLOG和声波速度曲线具有良好的 对应关系。声波曲线出现小幅度的速度 变化界面时，在VSPLOG上可以看见与之 相应的反射特征。 在地震剖面上，可以借助VSP和声波速 度曲线识别地震剖面上的多次波干扰。 当VSP剖面上出现较强反射，声波曲线 也出现相应的速度变化，但地震剖面无 强的反射界面，成断续反射，应该考虑 到地震剖面一次反射波受到未去除掉的 多次波干扰。
零井源距 VSP
3.多方位VSP（Azimuthal VSP） 4.变井源距VSP（Walkaway VSP） 5.三维VSP（3D VSP）
非零井源 距VSP
6.随钻反VSP技术（SWD） 7.多分量VSP（Multi-component VSP）
变井源距 VSP
三维VSP
汇报提纲
垂 直 地 震 剖 面 技 术 简 介
1.初至波 2.下行多次波 3.上行反射波 4.上行多次波
反映研究对象。 干扰因素少。 可同时记录上行波和下行波。 使用三分量检波器可记录多分
参考检波器
检波器
量地震信息。
震源可重复性容易实现。
1.引言——VSP技术作用
避开低速带的影响，使记录的分辨率较高 与声波资料结合，有利于薄层研究
预测钻井未钻遇地层的埋深
3.垂直地震解释工作
地质任务4：研究井周围的地层岩性变化
进行波场 分析，分 析各种类 型的波， 研究波的 衰减规律 和它与地 层岩性的 关系。
辽河曙光油田开发区边缘杜70块地震测线较 稀，通过对曙1-38-60井进行非零偏VSP观测，查
明该区油层可向外追踪400m。根据VSP观测成果
布设的曙1-38-61井获工业产能。
垂直剖面法
垂直剖面法
垂直剖面法（Vertical Cross-section Method）是指在地质勘探和矿产资源勘查中，根据地表的地质特征和地下地质构造，将地层或矿体在垂直方向上进行切割，然后沿着切割面绘制地质剖面图或资源剖面图。
垂直剖面法的基本原理是通过观察地表的地质现象、地质构造和地层变化，推测地下的地质情况。
一般来说，勘探人员会根据实际情况选择合适的地点，例如山脉、断层、河流等地形特征明显的区域进行剖面测量。
然后通过地质测量仪器（如全站仪）等测量工具，在该地点上连续测量一系列测点的地面高程和相对位置，同时测量下方地层的深度和倾角等地质参数。
在获得地质数据后，可以利用计算机软件绘制垂直剖面图。
剖面图通常以垂直切割面为主线，将地表和地下地质单位（如岩层、断层、褶皱等）按比例绘制在图上。
在剖面图上，勘探人员可以通过观察地层的变化、断层的位置和倾角等信息，推测地下地质条件和潜在的矿产资源分布。
垂直剖面法可以帮助勘探人员快速了解某一地区的地质情况，预测矿产资源的分布和含量，并为后续的钻探和勘探工作提供依据。
此外，垂直剖面法也常用于研究地质灾害（如地震、滑坡、泥石流等）的成因和演化过程，以及地下水资源的分布和利用情况。
浅孔VSP技术
浅孔VSP技术VSP即垂直地震剖面。
其工作方法为：把检波器置于钻孔中，沿不同深度布置或通过移动检波器的深度位置，以记录地表激法的地震信号。
VSP与地面勘探方法的区别如下：1)VSP检波器位于井中，通常为三分量检波器，激发点沿地面布置，可接收到下行波和上行反射波等。
2)地面勘探方法检波器和激发点均放在地面，一般为单分量接收，可接收到双程反射波及直达波和折射波等。
地面勘探方法的示意图 VSP示意图浅孔VSP主要用于工程勘探，勘探的深度较浅。
孔的深度一般为几十米到几百米之间。
它与能源勘察中的VSP技术在原理上是相同的，但又具有其自身特点：1) 干扰因素多且严重,获取高信噪比地震记录比较困难。
2)分辨的地层厚度较薄,探测的地质体几何尺度较小，地质调查要求的精度较高。
3) 为探测较小尺度的几何地质体,需采用较小的深度采样间隔，这使得VSP 记录上各相邻道的时差较小,上、下行波场分离困难。
4) 工程勘查要求周期短、精度高,从而要求VSP 技术具有高效、高分辨率和高准确度等特点。
1. VSP的特点初至下行波与上行波同相轴的交点是产生该上行反射波的地层深度。
优点：检波器离目的层很近，可记录到较准确的地震子波波形，便于反褶积；避开地表，低降速带变化的干扰，随机噪声小，易于准确识别各种波；可以接收上行波，下行波，转换波。
2.震源常规的炸药震源、人工可控震源、电火花、空气枪、锤击等。
遵循的原则：其震源最好与井旁地震剖面震源波形一致；各次激发的震源子波应具有高度的一致性和重复性；输出强度适中。
3.观测系统可在裸眼井，和有套管井中观测。
主要分为以下几类：零偏移距垂直地震剖面，非零偏移距VSP离开一段距离观测，移动震源或多偏移距VSP，斜井VSP观测。
4.干扰波（1）井筒波：沿井柱流体传播的波，是井柱流体和周围地层的界面波，可能由内套管振动、地面瑞利波等引起。
（2）井下仪器与地层藕合不良引起的噪声。
（3）电缆波：因电缆振动引起噪声，有时形成初至波。
第四节 垂直地震剖面法
第四节 垂直地震剖面法
垂直地震剖面法，又称 VSP 法。它是 一种地面接收，井中观测波场的方法，对 观测资料进行相应的处理之后，可得到沿 钻孔的垂直地震剖面。 垂直地震剖面法由于是在钻孔中接受， 减少了表层干扰和吸收，可获得较高的频 段信息，有较高的信噪比和分辨率，加之 可与钻孔资料对比，解释精度较高。
VSP的测量方法与PS测井相似，亦是在 井口附近地表地表设置震源，在钻孔内设置 检波器，接受人工地震波记录。不同的是， PS测井仅利用初至波走时，求钻孔近旁的地 层速度构造，VSP法则是在利用初至波的同 时，还利用续至波，不仅得到钻孔近旁的速 度构造还能得到钻孔所在位置的合成反射波 记录。因为这个合成反射波形与钻孔的地质 界面深度可以有较好的对应，所以它是反射 时间剖面进行地质解释的重要数据。
A图为时深曲线，直达波和反射波的 同相轴具有斜率相同，视速度符号相反的 特点，当检波器安置在界面深度处，二是 波所用的时间相等，有一个交点，该点对 应的深度就为产生的一次反射波的界面深 度。据此，用VSP资料可直接求取反射界 面的深度。
在多层介质中，除了一次波，还可能 有多次波，但是多次波不和直达波相交， 这一点是用来区别一次波和多次波的区别， 对我们有用的主要是直达波（一次下行波） 和反射波（一次上行波）。
关于垂直地震剖面法的资料处理过程 的解释，和一般反射波法大体上相类似， 就不一一介绍了。图3.4.2中所表示的是实 测的地震剖面图，该图显示了来自下部界 面的反射波在垂直剖面上分布形态。
图3.4.2 VSP实测记录
测井条件是激发一次，同时在井中所有测点 进行记录。VSP一般使用锤击，电火花或震 源枪进行激发。激发点位于钻孔上方时，称 为零偏移VSP；激发点距井口有一定距离时， 称之为偏移VSP。 零偏移VSP和偏移VSP之间的主要区别 在于零偏移VSP的波射线近于垂直地入射到 各速度界面，用以查明地基垂直方向的变化， 而偏移VSP的波射线往往和速度界面不垂直，
垂直地震剖面法，又称 VSP 法。它是 一种地面接收，井中观测波场的方法，对 观测资料进行相应的处理之后，可得到沿 钻孔的垂直地震剖面。 垂直地震剖面法由于是在钻孔中接受， 减少了表层干扰和吸收，可获得较高的频 段信息，有较高的信噪比和分辨率，加之 可与钻孔资料对比，解释精度较高。
VSP的测量方法与PS测井相似，亦是在 井口附近地表地表设置震源，在钻孔内设置 检波器，接受人工地震波记录。不同的是， PS测井仅利用初至波走时，求钻孔近旁的地 层速度构造，VSP法则是在利用初至波的同 时，还利用续至波，不仅得到钻孔近旁的速 度构造还能得到钻孔所在位置的合成反射波 记录。因为这个合成反射波形与钻孔的地质 界面深度可以有较好的对应，所以它是反射 时间剖面进行地质解释的重要数据。
A图为时深曲线，直达波和反射波的 同相轴具有斜率相同，视速度符号相反的 特点，当检波器安置在界面深度处，二是 波所用的时间相等，有一个交点，该点对 应的深度就为产生的一次反射波的界面深 度。据此，用VSP资料可直接求取反射界 面的深度。
在多层介质中，除了一次波，还可能 有多次波，但是多次波不和直达波相交， 这一点是用来区别一次波和多次波的区别， 对我们有用的主要是直达波（一次下行波） 和反射波（一次上行波）。
关于垂直地震剖面法的资料处理过程 的解释，和一般反射波法大体上相类似， 就不一一介绍了。图3.4.2中所表示的是实 测的地震剖面图，该图显示了来自下部界 面的反射波在垂直剖面上分布形态。
图3.4.2 VSP实测记录
测井条件是激发一次，同时在井中所有测点 进行记录。VSP一般使用锤击，电火花或震 源枪进行激发。激发点位于钻孔上方时，称 为零偏移VSP；激发点距井口有一定距离时， 称之为偏移VSP。 零偏移VSP和偏移VSP之间的主要区别 在于零偏移VSP的波射线近于垂直地入射到 各速度界面，用以查明地基垂直方向的变化， 而偏移VSP的波射线往往和速度界面不垂直，
垂直地震剖面测井仪-精品
• 压力和温度补偿。 • 工作温度：0～180℃ • 测量范围：0～5 tons • TCU短节在VSP系统中为可选配置。
2020/4/14
马笼头JC
• JC为井下仪器的马龙头，包括一段5m长的15/32 in.的标准7芯电缆和 一个鱼雷头，可连接7/16 in.，15/32 in.的标准7芯电缆
2020/4/14
CCL采集短节CLU
• CLU用于套管井中VSP的校深，根据套管接箍的已知深度与记录的套 管接箍深度进行对比，从而校正VSP记录深度。
• CLU在VSP系统中为可选配置短节。 • 最高工作温度：180℃ • 最高环境压力：1500 bar
2020/4/14
张力测量短节TCU
• TCU短节安装在HTS上端，探测井下工具阵列张力，当井下仪器遇卡 时，可向操作人员提供早期报警和可靠的张力信息。
• 工作温度：0～50℃ • 最大电压：450 Vdc • 最大电流：2A
2020/4/14
震源系统
• 震源系统包括无线连接系统HOTLINK，震源控制 HOTSHOT，震源气枪和空气压缩机。
• 每个HOTSHOT最多控制4支气枪。可以4个 HOTSHOT通过级联方式最多控制16支气枪。
• 气枪在结构上进行了优化，能够有效抑制气泡效 应，压制多次波。
2020/4/14
垂直地震剖面测井仪 VSP
北京捷威思特科技有限公司 Beijing Geo-Vista Technology Ltd.
VSP测井
Vertical Seismic Profile (VSP) 即垂直地震剖面测井，是一种特殊 的地震观测方法。该方法在地表激发地震波，再在沿井内不同深度布 置的多级多分量的检波器上进行观测。和其他井中地球物理技术相比 ，VSP在探测范围上有很大的优势，能得到井周围几平方公里到十几 平方公里的三维直达波、纵波、转换波和横波数据，成像分辨率更高 ，降低了时间与深度的不确定性，能帮助量化各向异性，更好的解决 油田地质问题。
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垂直地震剖面测井仪 VSP
北京捷威思特科技有限公司 Beijing Geo-Vista Technology Ltd.
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Vertical Seismic Profile (VSP) 即垂直地震剖面测井，是一种特殊 的地震观测方法。该方法在地表激发地震波，再在沿井内不同深度布 置的多级多分量的检波器上进行观测。和其他井中地球物理技术相比 ，VSP在探测范围上有很大的优势，能得到井周围几平方公里到十几 平方公里的三维直达波、纵波、转换波和横波数据，成像分辨率更高 ，降低了时间与深度的不确定性，能帮助量化各向异性，更好的解决 油田地质问题。
垂直地震剖面技术——vsp授课多媒体
1984年，继南海和中原油田试验之后，胜利、江苏、大港、新疆等
油田都先后开展试验工作。
第一章 引言
在八十年代初，辽河油田参加了总公司组织的六五VSP攻关，1986 年物探公司2503 VSP队成立，并做了相应的试验工作 ；1987年对大4井 进行了第一次VSP测井试验工作，取得了成功。
第二章 水平地震与垂直地震剖面
22
28 26
海21 海30
24
16
20 18 16
16
海12
24 22 26
海2
30 32 34 36
28
10
16
海10
36 34 32 38 30 28 26 24 22 22
10
18 20 22 24 26
海9
海7
海3 海11
18
28
50 04
30 30 28 26 24 22
50 04
20
海6
S= O B
A'
水平地震与垂直地震剖面水平分辩率对比
地震勘探的分辨率讨论
R—第一菲涅 尔带半径（未 做偏移）
r- 做了三维偏 移的第一菲涅 尔带半径 椭圆（长轴R， 短轴r）做了二 维偏移的结果
y
R
r
x
三维偏移使 第一菲涅尔 带由大圆 （半径为R） 变为小圆 （半径为 r），二维 偏移使其成 为以R、r为 长、短半轴 的椭圆。
50 -14
-1420
0 42 -1
海11
图例
完钻井 VSP观测方向
-14 30
50 04
构造线 正断层
50 04
21570
73
76
第三章 垂直地震采集工作
中国大陆科学钻探孔区的垂直地震剖面调查
难 得 的 基 础 资 料 ． 据 大 陆 科 学 钻 探 工 程 的 安 排 ， 钻 探 取 心 ， 井 和 地 面 三维 地 震 观 测 的 同 时 ， 在 ５ ０ 的 钻 根 在 测 还 ００ｍ
孑 中 用 三 分 量 数 字 检 波 器 ， 地 表 激 发 传 播 到 井 中 的 地 震 波 场 作 垂 直 地 震 剖 面 （ Ｓ ） 测 ， 的 是 将 传 感 器 放 在 钻 Ｌ 对 Ｖ Ｐ观 目
摘
要
苏 鲁 超 高 压 变 质 带 的 研 究 对 了解 发 生 在 地 幔 深 处 的大 陆 动 力学 作用 具 有 重 要 意 义 ． 年来 在 此 带 中 进 行 近
了大 陆 科 学 钻 探 和 以深 反 射 地 震 为 主 导 的详 细 的综 合 地 球 物 理 调 查 ， 研 究 超 高 压 变质 带 地 壳 上 地 幔 组 构 提 供 了 为
地 球 物 理 属 性 数 据 ， 出 了 钻 井 岩 心 柱 、 井 、Ｓ 作 测 Ｖ Ｐ纵 波 速 度 、 波 速 度 和纵 横 波 速 度 比 、 Ｓ 横 Ｖ Ｐ上 行 波 和 地 面 地 震 资
料 的桥 式 综 合 对 比 图 ， 不 同 尺 度 的 地 质 和 地 球 物 理 调 查 资 料 互 相 连 接 在 一 起 ． 偏 和 非 零 偏 Ｖ Ｐ观 测 可 以标 定 使 零 Ｓ 主孑 地 质剖 面各 深 度地 质体 的地 震 反射 特性 、 旁 地 震 剖 面 上各 个 同 相 轴 的 地 质 属 性 ， 对 井 旁 局 部 地 质 构 造 作 Ｌ 井 并 精 细成 像 ． 由此 观 测 取 得 的 横 波 速 度 资 料 ， 为建 立孔 区横 波 速 度 模 型 主 要 的 资 料 来 源 ， 种 模 型 也 是 地 面 多 波 观 成 这
孑 中 用 三 分 量 数 字 检 波 器 ， 地 表 激 发 传 播 到 井 中 的 地 震 波 场 作 垂 直 地 震 剖 面 （ Ｓ ） 测 ， 的 是 将 传 感 器 放 在 钻 Ｌ 对 Ｖ Ｐ观 目
摘
要
苏 鲁 超 高 压 变 质 带 的 研 究 对 了解 发 生 在 地 幔 深 处 的大 陆 动 力学 作用 具 有 重 要 意 义 ． 年来 在 此 带 中 进 行 近
了大 陆 科 学 钻 探 和 以深 反 射 地 震 为 主 导 的详 细 的综 合 地 球 物 理 调 查 ， 研 究 超 高 压 变质 带 地 壳 上 地 幔 组 构 提 供 了 为
地 球 物 理 属 性 数 据 ， 出 了 钻 井 岩 心 柱 、 井 、Ｓ 作 测 Ｖ Ｐ纵 波 速 度 、 波 速 度 和纵 横 波 速 度 比 、 Ｓ 横 Ｖ Ｐ上 行 波 和 地 面 地 震 资
料 的桥 式 综 合 对 比 图 ， 不 同 尺 度 的 地 质 和 地 球 物 理 调 查 资 料 互 相 连 接 在 一 起 ． 偏 和 非 零 偏 Ｖ Ｐ观 测 可 以标 定 使 零 Ｓ 主孑 地 质剖 面各 深 度地 质体 的地 震 反射 特性 、 旁 地 震 剖 面 上各 个 同 相 轴 的 地 质 属 性 ， 对 井 旁 局 部 地 质 构 造 作 Ｌ 井 并 精 细成 像 ． 由此 观 测 取 得 的 横 波 速 度 资 料 ， 为建 立孔 区横 波 速 度 模 型 主 要 的 资 料 来 源 ， 种 模 型 也 是 地 面 多 波 观 成 这
VSP地震勘探技术
9 or 13 Level (MLR)
Sample Rate: 1/4, 1/2, 1, 2 ms
Temperature Rating: 200 C
Pressure Rating: 20,000 psi
Max. Wireline Length 30,000 ft.
井下检波器应具条件：
（1）两端呈流线型尖端—避免管道波产生； （2）直径要小—避免井筒波，适应性更强； （3) 配备可伸张的推靠臂—便于检波器在井中移动；保证与井壁具有良
(1) 零井源距观测系统（零偏）
激发点与井口的水平距离d小
于150米的称之为零偏井源距 VSP。所谓的观测系统是指炮点
d
与接收点的相对位置关系.每激发
一次井下检波器由井底向上提升
一次 。
零井源距观测系统的作用：求 取地层速度、进行波场分析、制 作VSP地震道、预告未钻遇层位、 联结地面地震、测井曲线及地质 剖面 、为地面地震提供子波、处 理与解释的各种参数等。
井筒波的基本特征：强 度高，振幅不随深度衰减； 频谱宽，在高频范围内观 测时，沿流体柱方向有波 散；速度低（14001460），在记录上与横波 记录区重叠；可以有入射、 反射等多种类型。几种压 制方法：降低液面高度， 增加震源偏离观测井的距 离，压制高频低速波等。
2、电缆波 :电缆振动引起检波器振动 电缆波是一种因电缆振动引起的噪声。电缆波的速度与电缆结构有关。电缆波在记
（3）特殊复杂设计的VSP占用井场时间长，经 费开支大。与地面地震相比检波器组合级数少，叠 加次数低。
二、VSP资料采集
（一）、VSP野外采集装 备
VSP野外采集装备包括：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）
垂直地震剖面数据管理和应用系统
ｓ ｉｍｉ ｕ ｉ ａ ｙ ｄ ｔ ｅ ｄ ｏ ｋ ｎ ，ｄ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ａ ｄ ａ ｈ ｅ ｅ ｎ ｉｐ ａ ｒ ｔｏ Ｐ ｈ ｓｓ ｓｅ ｐ ￣ ｅ ｓ ｃ ａ ｘｌ ｒ ａ ａ ｆ ｌ ｗ ｒ ｉｇ ａａ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｃ ｉｖ ｍｅ ｔｄｓ ｌｙ ｆ ｍａ ｆ ｉ ｉ ｎ ｏ ＶＳ ，ｔ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ｏ
ｐ ｓｅ ｔ ｇ ｏ ｒ ｐ ｃ ｉ ．Ｗ ｉ ｍｐ ｏ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ ｆ ｓａ ｄ ｒ ｉ ｄ ｄ ｔ ｎ ｅ ｎ ， ｔ ｉ ｙ ｔｍ ｎ ｌ ｅ ｐ ｙ ｉａ ｎ ｔ ｉ ｒ ｖ ｄ ｍｅ ｓ ｒｓ ａ ｄ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｏ ｔ ｎ ａｄ ｚ ａａ ｍａ ａ ｍｅ ｔ ｈｓ ｓｅ ｅ ａ ｅ ｇ ｏ ｈ ｓｃ ｈ ｉ ｅ ｇ ｓ ｂ ｄ ｌ
ＷＥ ｉ— ｎ Ｚ Ｅ Ｇ Ｈ ｎ — ｎ ， Ｕ Ｑ ｎｚｏ Ｉ ｎｌ ， Ｈ Ｎ ｏ ｇｍｉｇ Ｘ ｕ —ｈｕ Ｊ ａ
（ｎｔｕ ．ｐ ｙｌ，Ｒｓａｃ ｎｔｕ ｘｌ ａｉ ｎ ｅ ｌ ｍｅｔＸｎａ ｇ０ Ｉｓｔｔ ｏ ｅ ｈｓ ｓ ｅ ｒｈＩｓ ｔ ｏ ｐｏ ｔｎａ ｄＤ ｖ ｐ ｎ， ｉｉｎ ｉ ｅ ｆＣｏ ｃ ｅ ｔ ｉ ｅ ｆＥ ｒ ｏ ｅ ｏ ｊ Ｃ ｍ ａ ｙｏ Ｐ ｔ Ｃ ｉ ，Ｕｕ ｉ ｉ ｉｎ ３０ ３ Ｃ ｉａ ｏ ｐ ｎ ｆ ｅ ｏ ｈｎ ｒ ａ ｒｍｑ Ｘｎａ ｇ８０ １， ｈｎ ） ｊ
第３ ｌ卷 增 刊 ２
２ １年 １ ０１ ２月
计 算 机 应 用
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｏ ｕ ｅ ｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｒ ａ ｆＣ ｍｐ ｔｒ Ａ ｐ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ
Ｖｏ ． １ ｕ １ ２ １ ３ Ｓ ｐｐ ．
Ｄｅ ． ０ １ ｃ ２ ｌ
文章编号 ：０ １ ９ ８ （ ０ １ ｓ ０ ３ ０ １０ — ０ １２ １ ） ２— ２ ９— ３
VSP地震勘探技术及应用
2.2 VSP时距曲线分析
2.2 VSP时距曲线分析 （4）均匀介质情形下的一个水平反射界面的二次上行多次波时距曲线
与一次上行波平行，但不与直达波
相交。与上行波相比，同样具有随观测
点深度时间变小和负视速度的性质，它 和上行的一次波有平行的同相轴，而不 和直达波相交。
上次多次波的射线路径
三 VSP信息采集技术
二
VSP测井基本原理
01
02 03 04
国内外VSP发展现状
VSP测井基本原理
VSP信息采集技术
三维三分量VSP简介
2.1 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
（3）多次反射波
从波传播到接受点的方向来分：（1）下行波，来自接收点上方的下行波；
（2）上行波，反之。
d1为直达波；d1' 为下行多次波； u1为一次反射波； u1'为上行多次波
VSP地震勘探技术及应用
2015.6.10
主要成员及国内外VSP发展现状及VSP工作原理 VSP信息采集 三维三分量VSP应用
主要内容
01
02 03 04
国内外VSP技术发展现状
VSP测井原理
VSP资料采集技术
三维三分量VSP简介
一 国内外VSP技术发展现状
VSP
利用初至波、续至波 观测点距很小（典型的是10～25m）
观测系统多种多样。主要有：零偏VSP、 利用震源在井口附近的零偏移距观测 非零偏VSP、变偏（移动震源）VSP、 系统 多方位变偏VSP、逆VSP、随钻VSP等； 目的主要是测定速度 从原理上来说是很简单的 目的主要是研究井旁地层剖面及在实际 地层介质中研究波的形成和传播规律
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VSP 在油气勘探中的作用
❖ 1)在理想的条件下，VSP要求在低速带以下接收与激发，部分地避开了 复杂的的低速层影响，高频衰减少。所以，有较高的分辨率和信噪比， 可满足高分辨率地震勘探的一些要求。
❖ (2)在地表条件恶劣的地区(例如厚砾石层地区)和潜水面很低的地段， 可利用现有井孔进行VSP测量，然后，将所得垂直地震剖面资料转换成 水平地震剖面，用以填补用水平地震测量难以获取地震资料的那个空白 地段的资料。
的领域。根据其提供的速度及速度比、振幅及振幅比、频率及频率比、 波长及波长比以及波形结构等信息，可研究井孔周围隐蔽性的油藏及砂 岩体，或检测油气及圈定储油范围。 ❖ (8)VSP与地面地震勘探相结合，联合对比，用以分析研究波源点有特殊 意义。人们可利用以下两方面波场参数变化来研究波场：即检波器—震 源之间距离的变化(地表观测特点)；以及检波器—地层界面之间的变化 (介质内部固有特点)。 ❖ (9)VSP资料与声波资料综合应用，可计算大套地层之间的簿层，同时， 在做合成记录时，可考虑其折射影响。另外，还可用所做的合成记录与 VSP资料解释地震波形成的机制与细致地对比地层。
实际资料 波场示意
垂直地震剖面的观测方法
进行垂直地震剖面测量时，通常将地震震源布置在地面或地表 附近，并在井中按相间较近的距离放置检波器。从原理上讲， 地面一次激发，井中各深度点上检波器同时接收获得一张多道 的垂直地震剖面。从实际情况考虑，在充满泥浆具有高温高压 的深井中，要在各个深度点上同时记录地震波在技术和设备上 是有许多困难的，所以在生产中，往往是采用单道或几道沿井 逐点移动进行多次观测，最后将多次观测的记录拼成一张多道 记录，如果震源稳定，重复性好，则这种单点测量多次观测的 方法与多点测量一次观测的方法，其效果基本上是一致的。地 面震源偏离井口的水平距离称为偏移距或井源距。在实际生产 过程，为了适应各种不同的VSP采集任务，出现了各种不同的 观测方法，设计了各种不同的观测系统。按震源、检波器和井 三者空间位置组合关系可分为零井源距VSP观测系统、非零井 源距VSP观测系统、变井源距观测系统等等。
VSP的特点
❖ 接收点分布在介质内部 ❖ 可记录被研究对象的“单一 ”地震波 ❖ 干扰因素小 ❖ 可记录上行波和下行波 ❖ 检波器为三分量检波器 ❖ 使用可重复性震源
VSP 优势
❖ 地震波单程衰减,地震信号频率较高； ❖ 检波器深度定位,提高了速度分析精度； ❖ 检波器离目的层更近,保证了振幅信息畸变小； ❖ 三分量检波器采集,能得到PP、PSV 波成像
数据体； ❖ 可以估算各向异性参数。
中国石油报/2006 年/4 月/12 日/第006 版物探新型开发地震技术——VSP贺芙邦
VSP的缺点
❖ 野外采集远比水平地震勘探采集工艺复杂。 它需要井孔、电缆、电缆车及重复性好的震 源，比水平地震勘探工作环节多且繁琐。
❖ 最大的缺点是它的测量范围有限。这一点远 不能与水平地震勘探相比。
在垂直地震剖面中出现的地震波有上行波和下行波。上行波中又可分为一次反射波和 多次上行波。下行波中可分为初至直达波和下行波。另外还有井筒波和其它干扰波。
1. 初至直达波直达波是由震源点出发向接收点直接传播的波。即依次到达井内各观测 点的初至波。直达波也称下行波。其波的旅行时间随观测点深度增大而增大，形成的初
40年代末，地震测井技术进—步发展，有些石油公司进行了高密度的地层测井即把井 内观测的距缩小到5米。 1959年苏联人首先提出了VSP法勘探。 60年代，他们利用VSP资料成功地识别了波场，帮助对地面地震资料做出正确的解释。 1971年苏联VSP专家、苏联科学院院士E．I．加尔彼林在莫斯科出版了一本专著--垂直 地震副面(石油工业出版社出版中译本)。较系统地介绍了VSP技术，并开始利用VSP资 料了解横向远离井孔的地质结构。苏联的研究成果引起了西方国家地球物理界广泛地 重视。
VSP （Vertical Seismic Profilling）
垂直地震剖面
1917年，Fessenden在他的专利报告中曾提出利用井中震源和检波器探测矿体位置。 1927年，美国地球物理公司第一个检波器下井，首创了世界上利用地震资料指导钻井 的先例。当时仅能测800m深的井。 40年代，一些苏联人加伏尤茨基、甘布尔采夫、波则列夫，他们利用直达纵波测定地 层速度。在以后的年代里，他们曾试图利用地震测井获得的续至波信息来说明地质现 象。
1974年美国SEG(勘探地球物理学会)组织翻译了加尔彼林为“垂直地震剖面”一书。 1977年，在美国一些石油公司的邀请下，加尔彼林赴美在各公司巡回报告。从此之后， 这项技术受到了一些石油公司、地球物理公司和测井公司普遍重视，而且都大力开展 该方法的研究与服务。
此后，每届SEG年会均有关于VSP方面的文章发表。在1980年第50届SEG的年会上， 将VSP列为会议专题。自那时起，许多外国石油公司将该方法列入区域探井测井系列， 且作为常规完井程序。2008年第77届SEG年会上，有关VSP技术的论文有23篇。
4. 上行波 接收到来自观测点以下的各种行程的波(无论是一次的或多次的波)统称上行
5. 下行波 凡是接收到来自观测点以上的各种行程的 波(无论是初至直达波或多次下行波)统称为下行波。
6. 井筒波 它是VSP中常见的一种波.是沿着井筒中 流体(泥浆)与固体(井壁等)界面传播的一种波,有时呈 多组形式出现。在井内两种介质之间存在大波阻抗是 它形成的条件。
❖ (3)可用VSP资料与地质层位对比，确定地震层位与相应的地质层位。 ❖ (4பைடு நூலகம்可用VSP预告钻井未钻遇的地层深度。 ❖ (5)用VSP资料可提供子波、反褶积因子、速度、反射系数、衰减系数以
及其他物理参数。
VSP 在油气勘探中的作用
❖ (6)可以识别多次波。 ❖ (7)可以同时记录纵波及横波，这样就使地震勘探步入了全波信息利用
2. 一次反射波 即波由反射界面向上反射，然后传播到观测点的波。一次反射波旅行 时间随观测深度增大而减小，且只有当观测点位于界面之上时才能记录到它。其同相轴
3. 多次波 VSP观测到的多次波有下行多次波和上行多次波，凡是来自检波器以上的 多次波都是下行多次波，其旅行时随观测点深度增加而增大,其同相轴具有正视速。反