随钻地震参考信号分析

摘要

随钻地震技术，20世纪90年代初在国外发展起来，作为一种新的井中地震技术，它将钻进过程中钻头破岩时产生的震动作为震源，并分别在地面和井架上安置检波器进行地震信号的接收。地面检波器接收的地面信号和先导传感器接收的参考信号经过前期处理后互相关，可得到类似可控震源地面勘探单炮记录的随钻地震单炮记录。通过对单炮记录的直达波和反射波旅行时计算，可得到地震波在各地层中的传播速度和钻头位置，并可对钻头前方目的层深度、地层构造细节以及地层岩性等信息作出有效预测。与常规VSP技术和地面地震技术相比，随钻地震技术具有其独特的优势：与钻井过程同步、开发成本低、无仪器下井风险、对环境无苛刻要求及破坏等。
　　准确、高效、安全的钻井是现代石油工作者力求实现的目标。因此，伴随钻井过程发展起来的随钻地震技术也具有非常巨大的应用潜力。目前，国外随钻地震技术已日益成熟，而我国还处于起步阶段，且重点也只是侧重于理论研究和方法的探索，与国际日趋成熟并逐步实现现场应用的水平还有较大差距。因此，对随钻地震各项理论、技术深入研究有重大意义。
　　在VSP技术和逆VSP技术的基础上，论文对随钻地震参考信号进行了探讨，主要有以下研究内容：
　　（1）从不同钻井模式出发，重点分析了旋转钻中牙轮钻头的信号特征，研究并总结了随钻地震钻头波的形成机制及其传播特征，从理论上系统分析了随钻地震信号中直达波、反射波和首波等几类波的空间传播特性，为在地震剖面上识别各种波提供理论依据。
　　（2）详细分析了钻头信号的四种接收方式，围绕参考信号在介质中的传输变化，从正演模拟、敲击信号室内物理实验及随钻室内物理实验三个方面分析信号传输特性。在没有井场噪声影响下，先导传感器记录的是相互叠加的多种类型的波，钻柱波场复杂，参考信号受多次波影响严重。在随钻地震室内物理实验的基础上，得出结论：高低频干扰会引起钻头信号相位反转。
　　（3）详细讨论了单双边反褶积处理方法，并比较两者在应用中的效果。为了改善随钻地震资料质量、消除钻柱传输效应，将单双边反褶积应用到随钻地震官130井的资料处理中，很好的改善了虚反射造成的频率缺失，在整个剖面上起到积极作用。

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1 前言

1.1 课题来源

1.2 课题研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 主要研究内容

1.5 技术路线

1.6 论文的创新点

2 随钻地震基本理论

2.1 VSP和逆VSP

2.2随钻地震基本原理

3 随钻地震参考信号模拟实验

3.1随钻地震参考信号数值模拟

3.2敲击信号室内物理实验

3.3随钻信号室内物理实验

4 随钻地震参考信号分析方法

4.1信号单双边反褶积方法

4.2单双边反褶积算法分析

4.3室内模拟信号反褶积分析

4.4官130参考信号分析

5 结论与建议

参考文献

致谢

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