垂直地震剖面測井

地震震源在地面，在井中不同深度處接收地震波的聲波測井方法，簡稱VSP。

基本介紹

• 中文名：垂直地震剖面測井
• 外文名：vertical seismic profile log
• 學科：聲波測井
• 拼音：chuí zhí dì zhèn pōu miàn cè jǐng

測井簡介

測井概述

根據地質和地球物理條件，合理地選用綜合測井方法，可以詳細研究鑽孔地質剖面、探測有用礦產、詳細提供計算儲量所必需的數據，如油層的有效厚度、孔隙度、含油氣飽和度和滲透率等，以及研究鑽孔技術情況等任務。此外，井中磁測、井中激發激化、井中無線電波透視和重力測井等方法還可以發現和研究鑽孔附近的盲礦體。測井方法在石油、煤、金屬與非金屬礦產及水文地質、工程地質的鑽孔中，都得到廣泛的套用。特別在油氣田、煤田及水文地質勘探工作中，已成為不可缺少的勘探方法之一。

套用測井方法可以減少鑽井取心工作量，提高勘探速度，降低勘探成本。在油田有時把測井稱為礦場地球物理勘探、油礦地球物理或地球物理測井。

測井作為勘探與開發油氣田的重要方法技術，至今已近80年的歷史。隨著科技進步和測井技術本身的發展，它在油氣勘探、開發和生產的全過程中發揮著更大的作用，為油氣工業帶來更高的經濟效益。近十幾年來的測井技術，特別是20世紀90年代後，取得了重大進展。按照傳統的觀點，測井技術在油氣勘探與開發中，僅僅對油氣層做些儲層儲集性能和含油氣性能(孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油水的可動性)定量或半定量的評價工作，這已遠遠跟不上油氣工業迅猛發展的需要。而當今測井工作中評價油氣藏的理論、方法技術有了長足的發展，解決地質問題的領域也在逐步擴大。

測井方法的分類

測井方法眾多，電、聲、放射性是三種基本方法，特殊方法有電纜地層測試、地層傾角測井、成像測井、核磁共振測井等，其他測井方式還有隨鑽測井。各種測井方法基本上是間接地、有條件地反映岩層地質特性的某一側面。要全面認識地下地質面貌，發現和評價油氣層，需要綜合使用多種測井方法，並重視鑽井、錄井第一性資料。

1. 地球物理測井

通常指地球物理測井。把利用電、磁、聲、熱、核等物理原理製造的各種測井儀器，由測井電纜下入井內，使地面電測儀可沿著井筒連續記錄隨深度變化的各種參數。通過表示這類參數的曲線，來識別地下的岩層，如油、氣、水層、煤層、金屬礦床等。

2. 勘探測井

對石油工業來說，在勘探期間尋找新油田的測井稱勘探測井，內容有：①地層傾角測井（了解地下構造及沉積構造）；②飽和度測井（識別岩性、油、氣、水儲集層）；③電纜式地層測試（對油、氣、水儲集層進行測試）。

3. 開發測井

在開採過程中的測井稱開發測井。主要測定井下油、氣、水層的岩石物理性質，監測各油層的工作情況，檢查開發井的技術狀況等，是開發井採取作業措施和進行油田開發調整的重要依據。內容有飽和度測井、生產測井、工程測井。

4. 聲波測井

聲波在不同介質中傳播時，速度、幅度及頻率的變化等聲學特性也不相同。聲波測井就是利用岩石的這些聲學性質來研究鑽井的地質剖面，判斷固井質量的一種測井方法。

測井技術的運用

主要運用總結

1)利用地球物理測井信息進行地層層序劃分和標定。

2)利用測井資料進行油氣藏精細地質構造以及斷層研究。

3)以構造地質學基本理論為指導，通過構造應力分析，充分利用測井信息進行裂縫型儲集帶定量研究，認識裂縫發育分布規律。

4)地球物理測井沉積學的研究，綜合其他地質資料，進行沉積微相的分析，確立沉積環境和古水流方向。

釋義

地震震源在地面，在井中不同深度處接收地震波的聲波測井方法，簡稱VSP。它與通常地面觀測的地震剖面相對應。垂直地震剖面方法是在地表附近的一些點上激發地震波，在沿井孔不同深度布置的一些多級多分量的檢波點上進行觀測。在垂直地震剖面中，因為檢波器通過井置於地層內部，所以不僅能接收到自下而上傳播的上行縱波和上行轉換波，也能接收到自上而下傳播的下行縱波及下行轉換波，甚至能接收到橫波。這是垂直地震剖面與地面地震剖面相比最重要的一個特點。

主要波形

從波的類型來分

1、直達初至波

2、一次反射波：反射縱波和轉換波（非零偏移距）

3、多次反射波

從波傳播到接收點的方向來分

1、下行波：來自接收點上方的下行波（直達波和下行多次波）

2、上行波：來自接收點下方的上行波（一次反射波和上行多次波）

原理

在觀測井A中放置接收地震波的檢波器（相當於聲波接收探頭）G，G在井內不同深度處接收到從地面震源S處發出的地震波，S與A井口的距離L及檢波器G的深度D已知，測量地震波初至波的走時t，即可計算出從震源S處到井內深度為D處的地層地震波速度ν；ν就是從地表到深度為D處的上覆地層的地震波的平均速度；測量的是從震源S處向井下深度為D處傳播的“下行波”。在檢波器處還測量到從震源S發出的、經地下反射界面R反射而折回井內的“上行波”，根據上行波的走時和上覆地層的平均速度即可計算出反射界面R的深度。

在測量上行波時，從界面R處反射的地震波直接進入井下的檢波器，與檢波器在地面設定的反射波地震勘探相比，上行波可以少進入一次表層，因而提高了測量的信噪比。

特點

1） 地震波單程衰減,地震信號頻率較高；

2） 檢波器深度定位,提高了速度分析精度；

3） 檢波器離目的層更近,保證了振幅信息畸變小；

4） 三分量檢波器採集，能得到PP、PSV波成像數據體；

5） 可以估算各向異性參數。

測量方式

觀測方式主要有零井源距(零偏)、非零井源距(非零偏)、WALKAWAY、3D-VSP等,呈現點——線——體的發展趨勢。

零井源距VSP的主要作用有：求取精確的地層平均速度、層速度等速度資料；以VSP資料為標尺,綜合測井、鑽井、錄井和地面地震資料，在過本井地震剖面上,準確標定各地震反射層的地質層位；鑽井地層預測；識別多次波。

非零井源距VSP及3D-VSP的主要作用有:落實井旁構造細節；利用縱波、轉換波VSP-CDP成像剖面對儲層進行綜合研究；分析研究井旁裂縫發育情況及地震屬性分析；通過分析研究VSP資料，對大炮資料的處理、解釋起到輔助作用。

套用

垂直地震剖面測井則直接測量在地面激發的頻率為100～1000Hz的地震波，其徑向探測深度遠大於聲波測井的徑向探測深度；縱向採樣間隔（檢波器間的距離）為5～50m，其縱向解析度不如聲波測井的高，但劃分的地層剖面更接近於地震測量的結果。

垂直地震剖面測井資料可以用於計算上覆地層的地震波平均速度，反射層深度；研究井附近地層岩性和構造的變化。垂直地震剖面測井方法能把聲波測井與地面地震資料綜合起來進行地質解釋。