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众所周知,钻探所揭示的井下地质层位和含油气状况是最具权威性的,但是钻探仅一孔之见,只有把钻探资料与地面地震资料结合起来才能把井下点的认识,通过地震波组特征扩展到井周围更广阔的区域.连结钻探与地震资料的桥梁则非VSP莫属.由于它具有一些特有的优点,其研究得到了迅速的发展,且应用范围日趋广泛.目前VSP的研究集中在两个方面:VSP正演模拟、VSP资料处理和解释.在VSP资料处理方面主要研究速度求取、波场分离、反射点归位三个方面.研究VSP正问题的不是很多,前人采用的方法是射线追踪迭代法.其搜索的方法为比较简单的穷举法,计算效率低,精度不高.而且只是研究了水平界面和倾斜界面,而没有考虑任意界面的情况,内容比较简单.其研究的VSP观测方式为"垂直入射"或"变偏移距",而没有研究石油生产中常用的"固定点"激发方式.本论文采用射线追踪试射法对"固定点激发"方式VSP波场进行模拟,充分考虑能量的吸收和衰减,实现了复杂介质、复杂界面的VSP正演模拟.首先编程实现了正演模拟程序,然后建立斜井及地层模型,利用射线追踪模拟研究斜井VSP波场特征,设计了四种模型:水平界面、逐层倾斜界面、倾斜突变界面、逐层弯曲界面.对于水平界面模型,设计了四种井源距不变、井斜渐变(井斜分别0°、10°、20°、30°)模式来研究井斜度的变化对波场特征的影响;另外还设计井斜不变、井源距渐变(100m、400m、700m、1000m)模式来研究不同井源距下VSP响应特征.模拟、分析了逐层倾斜模型(由浅至深倾斜角度依次5°、10°、15°、20°)和倾斜突变模型(由浅至深倾斜角度依次5°、-10°、15°)的VSP响应.对于起伏界面,模拟了不同井源距下(100m、500m、700m、1000m)VSP的响应特征.本论文针对斜井VSP资料的特点,采用效果较好的中值滤波的方法来实现斜井VSP上下行P波的分离.然后采用成熟、有效的VSP-CDP转换法来实现上行P波反射点归位,利用的层速度是用射线追踪折线法求得的精确层速度.