20世纪50年代,在美国一口实验井中进行了VSP现场测试,得到了地层的反射波。1959年,苏联科学院大地物理研究所的研究和野外工作标志着VSP的创立。80年代前后,VSP进入实用阶段。随着技术进步,现在的VSP测井技术中采用了可控震源和三分量检波器。可控震源可以在地层中产生不同偏振方向的纵波和横波,而三分量检波器可以接收相互正交的三个方向的振动信号。
如图所示,从观测原理上讲,VSP测井是震源位于地表激发,在井中不同深度点上观测地震信号,从而获得多道的垂直地震剖面的方法。该方法的主要特点有:①接收器位于地下,比传统地震反射波少经过一次地表低降速带,声波能量衰减少;②可记录上行波和下行波;③在井旁一定范围内具有更高的空间分辨率。VSP中出现的几种主要地震波有:①下行直达波;②下行直达透射转换波;③上行反射波;④下行反射波;⑤下行多次反射波;⑥上行多次反射波。VSP测井资料的处理方法主要分为三类:①波形预处理,包括解编、相关、增益恢复等;②常规处理,包括深度叠加、初至拾取、静态时移排齐、震源子波整形、分离上下行波、反褶积等;③其他处理,斜井处理、三分量VSP资料处理等。垂直地震剖面测井的应用主要有:①确定准确的地层速度参数;②改善地面地震勘探资料的解释;③提高横向分辨地质构造的能力;④研究地层岩性和储集层的分布范围。
VSP测井技术开始逐渐成为地面地震资料处理和解释工作必不可少的配套手段。今后VSP技术的发展方向将是提高资料采集速率,降低成本,开发新的资料处理解释技术,挖掘资料所蕴含的实用价值。