隨鑽垂直地震剖面

隨鑽垂直地震剖面

利用石油或工程鑽探中鑽頭的振動作為震源(鑽頭信號)而進行的垂直地震剖面法測量,此法簡稱隨鑽VSP或隨鑽地震。與常規VSP觀測方法相比,其震源位置及觀測排列布置方式恰好相反,所以此法又稱逆VSP。此法具有不干擾鑽井工作、不占用鑽井時間、無檢波器下井風險、在深度方向可以連續測量及勘探效率高等優點,此外還能通過現場資料處理,實時預測井筒周圍、鑽頭前方地層的構造細節,減少鑽探風險。

基本介紹

  • 中文名:隨鑽垂直地震剖面
  • 外文名:RVSP
  • 學科:地球物理勘探
  • 出現時間:1936年
發展簡史,基本原理,研究內容,展望,

發展簡史

早在1936年韋瑟斯比(B.B.Weatherby)第一次提出利用鑽頭(頓鑽鑽具組合)的振動作為震源進行逆VSP觀測。此後,戴利(Deily,1968)、斯奎爾(Squire)和懷特豪斯(Whitehouse,1979)、雷克托(Rector,1990,1992)及雷克托和瑪麗昂(Marion,1991)等人對旋轉牙輪鑽頭進行了研究,認為牙輪鑽頭振動所產生的能量和頻頻寬度足以用作逆VSP震源。從1996以來,該項技術得到較大發展,不僅用於陸上和海上的石油勘探、開發,還用於鑽探工程(熱水井的鑽探和隧道開鑿工程)。

基本原理

與可控震源用於地面地震勘探類似,如果能設法準確記錄到鑽頭信號,再通過鑽頭信號與地面檢波器接收的記錄作互相關處理,就可得到與可控震源地面地震記錄相類似的單炮地震記錄,即逆Walk—away VSP記錄。如今至少有三種記錄鑽頭信號的方法:(1)將感測器安置在靠近鑽頭的位置,並將記錄到的鑽頭信號存儲在井下,直到換鑽頭時,再將記錄數據卸下來;(2)與上述方法相似,只不過是將存儲在井下鑽頭上的數據通過電纜直接傳輸到地面;(3)將安裝到鑽桿頂部的感測器記錄到的信號作為鑽頭信號的估計。

研究內容

主要包括以下幾個方面:(1)實時確定鑽頭在地震剖面上的位置;(2)提前預測井筒周圍、鑽頭前方地層的構造細節;(3)結合隨鑽測井(LWD),通過精確的速度測定,預測鑽頭前方地層的孔隙、壓力;(4)結合鑽井隨鑽測量(MWD),提供綜合地層評價服務及底部鑽具組合的動態監測;(5)獲得全套零炮檢距、非零炮檢距、多炮檢距、多方位VSP和三維VSP測量數據。

展望

隨鑽VSP技術近年來取得很大進展,給石油勘探、開發界提出了一系列新的概念和技術服務,並有進一步向前發展的趨勢,如隨鑽井問地震和三分量三維隨鑽地震等。但是此項技術仍然存在一些尚待解決的問題,如:(1)隨鑽VSP記錄質量與所鑽地層的岩性性質和鑽井參數,如鑽頭類型、鑽壓、鑽頭轉速等因素有關,但其中部分理論機理尚不完全明了;(2)非衝擊式鑽頭(如PDC鑽頭)鑽井時的鑽頭信號弱,記錄質量差,信噪比低;(3)井場附近地面干擾噪聲強,如何有效地去噪和提高信噪比等問題還未完全解決。

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