近年来,紧张复杂的国际局势以及全球能源格局的变化加剧了各国对自主能源供应的需求。我国在“十四五”规划中明确提出加大油气勘探开发力度,重点突破深层、超深层及非常规油气资源开发,以提升能源安全并支撑新型能源体系建设。在此背景下,井地资料联合逆时偏移成像作为复杂地质条件下的高精度勘探的核心技术,在油气勘探开发中具有关键作用。 本文以垂直地震剖面为基础,整合了地面与井中地震数据的优势,解决了单一数据源在深层结构和复杂构造成像中的局限性,开展了切实可行的井地联合成像策略的方法研究,并取得了以下成果: (1)VSP正演模拟与逆时偏移成像中的噪声压制方法:采用高阶有限差分方法求解声波波动方程;基于Hilbert变换进行波场分离;采用基于行波分离的互相关方法进行成像。可以有效减弱频散现象并压制VSP低频噪声,显著提高成像的信噪比。 (2)井地间接联合成像方法(角度域约束的VSP逆时偏移方法):借助结构张量方法提取地面观测下成像结果的地层倾角信息;采用广义稳定的坡印廷矢量方法计算VSP资料的地震波传播方向;以预测的地层倾角信息作为约束条件优化VSP逆时偏移成像。可以有效压制VSP井旁画弧噪声,提高深层成像精度。 (3)井地直接联合成像方法(井地联合多次波逆时偏移方法):利用仅含有一次波的地面资料和含有多次波的VSP资料进行直接联合成像;依据地震波传播路径分析串扰来源及规律。可以得到井周小偏移距和中偏移距的成像剖面,实现对地下深层构造的精细刻画,增强深层成像精度和VSP的井周照明均匀度。