106 垂直剖面法
一、第一节VSP 野外资料采集软基处理
（一）垂直剖面法的基本概念
在地表附近一些点激发地震波，沿井孔不同深度布置检波器观测，这种方法称为垂直剖面法（vertical isic profiling ）突部就是一种井中观测方法。
它是地震测井的一个发展，地震测井100-200米。
特点（１）每次按收一个检波器的记录，之后依次向上提检波器，得到多次记录 （２）上行波，下行波时距曲线对称。炸圆子
优点：（１）通过观测波场在垂直方向的分布来研究地质剖面垂向变化，波的运动学，动力学特征更明显，更直接。
（２）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。 （３）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 （４）可以接收上行波，下行波，转换波向，地面按收只能利用上行波。
（５）准确地观测质点偏振的方向，这一参数可用来研究波的性质和地层岩性的性质。 发展趋势：地表地震记录联合反Ｘ地下参数，识别岩性，研究波的性质，井间层等方向有很大的作用。
（二）ＶＳＰ震源
新词汇有哪些１、 选择震源的一般原则
（１）其震源最好与井旁地震剖面震源波形一致。
ＶＳＰ资料的应用之一就是帮助地面地震资料的解释，当两者即用震源一致时，同样的震源子波表现出的反射特征也一样，这就容易实现地表资料和ＶＳＰ资料的统一解释，不一致时，可通过子波互等化反褶积等使两种子波等价
（２）各次激发的震源子波应具有高度的一致性和重复性。
目前除苏联使用多道井下仪以外，其它都使用每次激发井下检波器只在一个深度上记录，因此为了以较小的深度间隔在整个井式一段井上进行观测，就需要在地表同一位置激发数十到数百次，这些多次激发，先后在各个深度观测，最后拼成的ＶＳＰ地震记录，只有当震源子波互相一致时才便于对比。
震源 井
Ｈ
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（３）输出强度适中
在记录地表地震资料时，很多地球物理学家已经发现震源输出越强越好的观点并不正确，ＶＳＰ中更是这样，如图三，表明，垂直地震剖面的下行波通常比上行波强得多，但ＶＳＰ资料的大部分应用都涉及到对Ｘ
上行波的分析和解释，另外，随着
震源强度增加，线部交混器响也明 显增强，因而引起下行波的数目增 多和振幅增强，上行波被这些下行 波淹没所带来坏处或许比上行波本 身能量增强的影响更大，因此应选 强度适中的震源为宜。
（４）激发频谱尺可能宽，以便提高分辨率
２、 震源类型
（１）炸药震源
为了改善震源的重复性，苏联方法主要是仔细地选择 激发岩性和合适的炸药量，西方正考虑井源
井深较大１２－１５米，钻到风化层之下，药包高度 h 得３米，井径Ｄ足够大（直径大约１米）炮井内下 套Ｘ和浇灌水泥套Ｘ直径一般为３０英寸（１英寸=
25.4毫米）水泥要返到地面，套管中要灌满水，炸药 量尽可能小一般0.５-1公斤，也可通过试验测之
（２）人工可控震源(vibrator)
通过相关处理求取反射信息，特点：重复性好，缺点，笨重，体积大。
（３）气枪震源
震源 检波器深度２
劳动关系解除协议
检波器深度1 震源 检波器深度２ 检波器深度1 不适当的ＶＳＰ震源 好的ＶＳＰ震源
时间 深度
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主要用于海上，将压缩空气压入气枪，然后突然释放，形成强的冲击波
如图1.8（P11）优点：安全，可靠，成本低，效率高，子波简单
缺点：装备复杂，气泡干扰，能量较小，也可用于陆上P15图1.17
（４）电火花震源
激发过程（１）由发电机给电容器组充电，在电容器两板之间形成高压，（２）打开阀门高压电通过电缆送到置于井内的电极，（３）两极两端通过水溶液放电，产生高温高压脉冲并转换为弹性波，电极也可以不放在线井中而放于地面倒扣的锅内。
优点：操作简便，效率高，重复性较好，频谱较高。
缺点：能量较弱。
（５）横波ＶＳＰ震源
横波震源横波地震勘探的关键设备，在ＶＳＰ中有下列几种横波激发方式
（１） 锤击：将一块带齿的垫板牢牢地压在地面上，用一个摆式重锤尽可能地沿水平方向
撞击垫板，产生水平振动，形成横波。
红烧土豆牛肉（２） 横波可控震源或纵，横波联合的可控震源，工作时也是将用于产生横波的带齿的垫
板压紧地面，而后像纵波可控震源一样，控制垫板沿水平方向连续振动。
（３） 美国陆军加农炮改装的震源，这种加农炮不发射，炮弹而发射水，利用炮的后座力
产生横波，通过控制每次发射的水量和角度等号数
（４） 电水花，连续振动产生横波等。
二、ＶＳＰ观测方法
在标准的ＶＳＰ测量中，检波器是放到井中不同深度，并推靠到井壁上，接收传到井壁的地震波的，因此，井的状况对于ＶＳＰ收到能否顺利进行，记录质量的好坏，资料是否便于解释都起着决定性的作用。
１、 可在裸眼井，和有套管井中观测。
在裸眼井中观测时，特别要防止遇阻情况，无论是检波器遇阻或是电缆遇阻，往往都是由所谓差压波附现象所引起的如图1.24示。
为了保护井中液柱的压力Ｐ１应大于地层孔隙中流体的压力Ｐ２，当仪器位于井中心不靠井壁时，仪器四周的压力都是Ｐ１，因此提升仪器的力ＦＡ是仪器重量和仪器排开的液体重量二者之差，当仪器不位于中心而靠到井壁上时，将有一个横向力ＦＲ
FR=(P1-P2)A(Ａ是仪器和地层的接触面积)将仪器压向井壁，因而提升仪器力ＦＢ还需克服ＦＲ引起的滑动摩擦力，这种现象叫差压吸附现象。
P2
109 一般先将检波器下到最深处（观测时间小于１５分钟，有的公司规定小于5分钟） ２、观测系统
（１） 零偏移距垂直地震剖面
在井口附近放炮水平距d=0第每次激发只在一个深度点上记录一道，处理时，再拼成多道。 （２）非零偏移距ＶＳＰ离开一段距离观测。
零偏不能勘探偏离井以外的界面和构造变化，而非零偏可勘探从观测井-震源一半距离内的界面范围
（２） 移动震源或多偏移距ＶＳＰ
震源沿过井测线逐渐移动的观测 井位于剖面中心，优点：便于利用 透射波进行勘探，更好实现共深度 点迭加，缺点：施工麻烦，效率低， 处理解释复杂。
（４）斜井ＶＳＰ观测
震源在地面的位置，随井下检波器现在井下位
置的变化而变化，以保证从震源直接传到检波
点的射线路线尽可能是垂直的。向你致敬
优点：可增加井附近界面的勘探范围，对于井
四、ＶＳＰ观测中的一些干扰波
能内套管振动，地面瑞需波等引起
特点：强度高，振情几乎不衰减，视速度低，质点振动轨迹为椭圆
虚震源 井 A B
110 如图P38图1.50压制方法：
（１）降低液面高度，（２）加大偏移距，（３）在震源和井之间控一条沟或设置障碍物，（４）震源组合。
２、井下仪器与地层来易合不良引起的噪声
仪器推靠不好，沿井壁蠕动引起的噪声，Ｐ42图1.57，示
３、电缆波，因电缆振动引起噪声，有时形成初至波。如图P43图1.58示，消除，将电缆放松。
４、套管波，由于套管和地层胶结不良而引起的，或沿钢管传播的波很难消除。 ５、其它噪声：随机振动，交流电干扰。
三、ＶＳＰ的常规处理
（一） 同深度迭加
对井下同一观测深度，重复激发5-３０次，然后迭加起来形成一道
),(),(1t Zi fj t Zi f J
盖尔森基兴
f ∑
==
目的，（１）增强信号能量（２）压制随机干扰，大约提高J 倍。
影响迭加效果的因素（１）每道子波是否相同，（２）起始时间是否对齐
通常对记录先编辑，剔除干扰大，子波变化大的道
尴尬的反义词（二） 初至拾取，确定ＶＳＰ每一深度的记录道上初至下行波的起始时间。
目的：
（１）建立可靠的时——深关系。
（２）精确计算层速度。
（３）对声波测井曲线进行标定。
（４）为排齐，提取子波处理提供基础。
通常的方法：
（１） 取一道较好的记录，与各道做互相关，然后拾取相关峰值。
（２） 在拾取之前进行带通滤波。
产生误差的原因：
（１） 爆炸时刻记录的延时误差，一般在1ms 之内，能常将“检测检波器”不简单地置
于地表，而置于震源下几米处以此为参考点。
（２） 相临界面反射的干涉结果，通常只用下行波（与上行波分离）拾取初基。
（三） 静态时移和排齐
排齐：通过静态时移将记录上的同相轴按时间t0对齐
一类是上行波排齐，另一类是下行波排齐
ＶＳＰ井 震源
