垂直地震剖面(VSP)技术因为观测点放在井中,避免了许多地面观测的干扰波,对地震子波和速度的求取具有独特的优越性。该技术自出现以来发展迅速,现有的VSP种类很多,如零偏移距VSP,非零偏移距VSP,多方位VSP,walkawayvsp,walkaroundVSP,三维VSP,时延VSP、九分量VSP,逆VSP等,这些方法在国外已成功地用于盐丘的边界范围探测、复杂油气藏的描述。常规的VSP技术(层位标定、计算纵波和横波的速度)在生产中已得到了较为广泛的应用,但是VSP技术在油气藏开发方面的应用研究(如井旁复杂构造成像、储层精细研究、地层各向异性、地震传播规律等)才刚刚起步,其中井旁构造的精确成像是我们目前亟待解决的问题。对于复杂构造,常规的二维地震有时不能查清地下的真实构造形态,在此种情况下,以常规二维偏移地震剖面为基础所定的开发井,有时钻遇不到构造的高点,而往往是钻遇陡带。此时利用多方位VSP技术能很快的查清井旁的复杂构造,重新选择钻探目标并确定其目标的空间位置,避免偏靶漏靶再次发生,将风险降到最低。VSP的纵波、转换波成像剖面综合解释,可以为地面多波勘探提供解释依据。纵波、转换波的VSP-CDP剖面的层位对比的方法研究、克希霍夫法VSP偏移成像的方法研究等,可以为扩大VSP技术在油气藏开发领域的应用范围打下坚实的基础。本文针对复杂构造成像对多方位VSP技术的特殊要求,研究的重点内容如下:直线法和折线法速度计算原理、反褶积处理技术的原理及实现方式、VSP-CDP转换成像的原理和克希霍夫VSP偏移法成像原理及它们的实际应用。1.对VSP震源及检波器的选择原则和处理流程进行了阐述。2.对VSP地震资料的前期处理技术进行了研究,包括确定时—深关系,其中主要是速度的求取,即直线法和折线法速度计算原理。直线法处理系统有VSPRAY、PROMAXVSP;折线法处理系统是UNIVERS处理系统。通过假设一个水平地层模型和一个倾斜地层模型,分别进行了速度求取,并通过实际应用总结了速度的最佳求取方法,当井源距小时采用哪种速度求取方法,井源距大时采用哪种求取方法,为后面的成像打下了较好的基础。3.阐述了VSP反褶积技术的原理、实现方式,由于VSP做反褶积的目的是将零相位子波转化成最小相位子波,提高分辨率,因此一般选“全反滤波器”来进行反褶积处理。本文应用实际的井资料进行反褶积处理,通过AA井BB井测井资料的实例,说明反褶积不仅能提高分辨率,而且能改变波组特征,能够与过井地震剖面的波组特征一致。二者在波组特征和时-深关系上一致性变得较好,使VSP走廊叠加剖面与过井地震剖能更好“对得上”,以便更好地进行层位标定,使VSP资料和地震资料更好的结合起来。4.VSP地震资料的成像技术研究,包括VSP-CDP转换成像及克希霍夫法VSP偏移成像。常用VSP-CDP转换成像技术商业软件有Promax处理系统,该系统对水平和倾斜层状地层都有较好的结果、Geocluster处理系统、Univers处理系统了。为了检验此模块能否满足倾角模型的成像需求,设计了两理论模型,一个水平层状模型、一个倾斜层状模型,并通过实际资料AA井的VSP-CDP的成像,找出较好的成像软件。提供VSP资料克希霍夫偏移成像的模块有Promax处理系统中的“VSPKirchhoffMigration”和UniversVSP处理系统中的“Kichhoff1Dmigration”,通过实际资料选出较好的偏移成像方式。最后对CC井进行了实际应用,并得出了较好的成像方式,为VSP的解释工作打下了更好的基础。