地球物理新方法报告

地球物理新方法姓名：李文忠学号：200805060102班级：勘查技术与工程1班一. 地球物理测井1. 测井学和测井技术的发展测井学时一个边缘小学科，是应用地球物理学的一个分支，它是 用物理学得原理解决地质学的问题，并已在石油、天然气、金属矿、 煤田、工程及水文地质等许多方面得到应用。30年代首先开始电阻率 测井，到50年代普通电阻率发展的比较完善，当时利用一套长短不同 的电极距进行横向测井，用以较准确地确定地层电阻率。60年代聚焦 测井理论得以完善，孔隙度形成了系列测井，各类聚焦电阻率测井仪 器也得到了发展，精度也相应得以提高。测井资料的应用也有了长足 发展，随着计算机的应用，车载计算机和数字测井仪也被广泛的应用。 到现在又发展了各种成像测井技术。2. 测井新方法介绍（1）、微电阻率扫描成像（FMI）测井FMI测井仪的井下仪极板阵列电扣是两排组扣电极，相距0.2英寸， 组扣电极间的横向相距0.1英寸。推靠器与极板间用金属导线连接起 来，电流垂直极板流入地层，起到聚焦的作用。FMI成像图用多级色度表示地层电阻率的相对变化，一般图像越 浅电阻率越大。FMI测井仪可用于识别地层中的缝、洞以及解决其他 地质问题。FMI测井仪示意图（2）、超声成像测井仪器由井下上提时，马达驱动换能器在井下作360度旋转，换能 器向井壁发射声波，并接收来自井壁的反射波信号，其信号传输到地 面显示屏，显示屏显示的辉度、亮度与信号的幅度有一定的关系（声 阻抗越小，反射波的幅度越小，图像的辉度越暗；反之声阻抗越大， 反射波幅度越大，图像的辉度越明亮）。超声成像测井可用于地层中的缝、洞及解决其他地质问题。古成馋；则毋原理刁：彦1冬1（3）、多极子阵列声波成像测井普通声波测井只记录首波到时或幅度，后来发展记录纵波、横 波等波形的长源距声波测井。在硬地层情况下，声波使井壁周围膨胀，在地层中产生纵波和 横波。但是在软地层的情况下，由于地层横波首波与井中泥浆波一起 传播，因此单极声波测井无法获取横波首波。为了解决此问题又发展 多极子阵列声波成像测井，即定向激发和测量的多极子，它采用了偶 极声波源，因此多极子阵列声波成像测井又称为偶极横波成像测井。二. 多波勘探1. 概述多波地震勘探是采用三分量检波器采集地震波场，研究地下地 层的响应，分析及反演储层岩性及含油气性的一种新地震勘探方法。多波勘探方法是当今世界正在兴起的，具有广阔前景的勘探技术。它 可以弥补纵波勘探的不足，为直接找油气提供思路。科学地说，多波 地震勘探方法是一种综合利用纵波、横波(或转换波)等多种地震波对 地层进行勘探，为寻找油气提供可靠依据的有效地球物理方法，主要 有陆上二维三分量(2D-3C)，三维三分量(3D-3C)和海洋三维三分量 (OBC海底拖缆,OBS海底地震仪)等，此外还有二维二分量，三维二分 量等。多波勘探解决了很多常规纵波难于解决的地质问题，其主要理 论依据是纵波在固体，液体，气体中都传播，而横波只在固体中传播， 利用这一特性解决气云层位识别问题；另外同一介质中横波速度要低 于纵波速度，同一层位横波反射系数要小于纵波反射系数，利用这一 特性解决盐下地层成像问题。2. 多波地震勘探技术要点 横波传播与岩石弹性性质和密度相关，纵波传播与岩石弹性性 质、密度和岩石翔性性质相关多波勘探为岩性、岩石孔隙度、流体性 质与饱和度解释等提供犷可能另外，在一些纵波成像困难的区域开展 横波勘探也小失为一种解决此类特殊地区问题的方法 考虑到下分量数字检波器的应用仍处于初期阶段，部分试验项 日用下分量数字检波器采集的同时，用传统纵波检波器也进行采集， 以保证纵波资料质量以及可以将常规纵波检波器获得的资料与下分 量获得的纵波资料进行对比但这要求极大道能力的遥测数字地震仪 MEMS (Micro Electro Mechanical System)多波数字采集系 统的应用在保证采集质量的同时，可以降低采集成本据估算，在相同 观测系统的条件下，进行下维多波地震采集其成本比常规下维纵波地 震采集成本只增加15%（图1为MIMS 3分量数字检波器）MIMS多波数字 采集系统具有直接数字传输，精确的矢量保真，低变形和精确的倾斜 校正之优点 由于转换波信躁比相对纵波低以及与纵波的其他小同点，三维 三分量多波采集需要做大量的和更加仔细的工作。观测系统的设计要 考虑转换波转换点向接收点的偏移而加大接收排列，但同时要照顾到 纵波的接收而保证近炮点接收兼顾纵波和转换波要求比较大的接收 范围，将问题留给资料处理时予以解决在保证经济效益合理的前提下 将空间采样间隔降到最小由于转换波在接近地表时速度变化剧烈，因 此，如果采用多个检波器组合接收，组合距尽可能减小，最好采用点 组合接收采用何种震源激发（炸药、可控震源、气枪）及何种设备接收， 不同地区要进行详细对比试验研究 多波资料处理已经初步成型转换点的确定、转换波速度分析、 十扰压制以及静校门技术等都得到进一步发展但是，小容回避的是， 经过60,70年的发展，纵波资料处理虽然日趋成热，但仍然面临一些 挑战因此，司一以想象转换波资料处理的完善需要大量的工作和相当 民的时间如由于转换波民波民和短波民的速度小同而引起静校门的 不同和困难，在有些地区会相当严重;转换波相对来说信躁比低，十 扰大，日前资料处理压制十扰的力一法同时损害犷其有效信号；日的 层以上地层复杂的各向异性会给日标层各向异性参数提取等处理带 来困难 多波资料解释软件在原来常规纵波解释工作包的基础上增加 犷纵、横、转换波联合解释确定岩石参数和流体性质、饱和度等模块 多波地震技术有利于岩性参数解释和流体性质、饱和度解释， 有望提高钻井成功率;但多波地震技术应用仍处于初期阶段，其采集、 处理和解释等技术还有有待于进一步发展。三. 复杂地表地震勘探1. 概述在我国一些复杂地区进行地震勘探时，由于地表地质条件非常复 杂，导致地震记录中干扰波十分发育，降低了资料的信噪比，使地震 记录变得极为复杂。如不正确识别和压制这些干扰波，对数据处理的 整个过程将产生很大影响，不但影响叠加成像的质量，而且使一些叠 前处理方法应用达不到预期的效果。因此，对由复杂地表条件引起的 各种干扰波的传播机理进行分析，识别出各种干扰波的分布特征，对 下一步采取有效的措施压制这些干扰来说有着深远的意义。通过对模 型数据进行走时特征分析，可以知道地震有效波同相轴的畸变可能不 是由地下构造引起的，而是由地表条件的变化如地表速度的横向变化 引起的。在对实际地震资料的分析中，采用不同域不同地震波分析方 法，对面波、浅层折射波、声波、高频突发噪声、线性干扰、50HZ 工业电干扰、低频干扰以及一些散射干扰等进行了分析，为下一步采 取有效的措施对这些噪声进行压制奠定了基础。2. 方法的理论推导实现卜面从理论上分析说明弯线结合局部宽线的采集观测系统设计 方法的可行性和实用性。基于宽线和弯线各自的优缺点，针对复杂山区勘探中存在的实 际问题，我们首先选择沿沟、谷等自然地形布置水平炮线，然后采用 以弯线为基础，在局部采用弯线和宽线相结合的思路，来设计新型 的采集观测系统，该方法主要分以下两个步骤进行：第一步：首先是在油气勘探目标工区以垂直于工区地质构造走 向来确定沿沟谷地形水平布设优选的炮线位置，然后以勘探目标区 域来划定CMP（共中心点）线位置及其邻近的理想化CMP面元区域， 以优选炮线和CMP线这两个已知条件为前提，通过反演计算求出应 的接收测线的坐标位置。炮点、接收点以及共反射点的坐标可以通过 计算机数字模拟计算。在计算工作中，由于本理论方法是在最优化方 法这一思想下得出的，需要经过多次迭代计算才能达到最佳效果， 具体就是对与炮线弯曲剧烈的拐点处炮点相关的接收点坐标以一定 的约束条件，经过若干次的迭代修正计算，方可不断优化 接收测线位置。第二步：经过迭代修正得到的接收测线在炮线弯曲大的地方其 CMP覆盖次数相对整体区域一般还是较低，测线整体的CMP覆盖不 均匀，达不到实际处理所要求的条件，在此采取对接收测线主体保 持设置为弯线，并在局部地段设置为宽弯线接收，这样在上面第一 步的迭代优化后达不到目标区CMP整体覆盖要求的情况下，很大程度 上改进了CMP覆盖次数局部地段低和整体覆盖不均的问题，为在地 表复杂山区进行地震勘探野外数据采集提供确实可行的勘探新方法。