基于多項(xiàng)式擬合的速度場研究與應(yīng)用

馮占勛

摘要： 研究區(qū)由南北兩個地震工區(qū)拼接而成，為避免工區(qū)間產(chǎn)生速度階梯性變化，筆者結(jié)合工區(qū)的具體情況探索性的提出一種基于多項(xiàng)式擬合的速度場建立方法，后驗(yàn)井證實(shí)構(gòu)造誤差較小，效果較好，具有重大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：擬合速度;剩余速度;時(shí)深轉(zhuǎn)換;速度場

0 引言

常速成圖和變速成圖是常用的兩種成圖方法：常速成圖多用于工區(qū)較小，構(gòu)造簡單，沉積穩(wěn)定，且速度縱橫向變化不明顯的情況，而對較大的地震工區(qū)多采用變速成圖，即利用速度譜資料擬合出平均速度或瞬時(shí)速度的平面變化圖[1]。但對于由多個三維地震區(qū)塊拼接起來的更大工區(qū)來說，由于每一個地震工區(qū)的速度譜都存在區(qū)塊邊部精度降低的情況，這樣就會導(dǎo)致各區(qū)塊間出現(xiàn)速度臺階，從而影響構(gòu)造圖的精度。為解決這一問題，根據(jù)本區(qū)的具體情況，基于同一時(shí)期沉積地層的地震傳播速度隨深度增加，主要是由于地層孔隙壓實(shí)所致，地震傳播速度在橫向上的變化，主要是由于地層橫向上沉積巖性的差異所致，砂巖的速度往往大于泥巖的速度，就一套實(shí)際地層而言，其地震傳播速度隨深度變化是明顯的，在橫向上變化是比較小的基本原則[2]，在本區(qū)的成圖速度求取上，筆者探索性的提出了一個簡單的變速成圖方法：利用區(qū)內(nèi)100口井的鉆井資料，結(jié)合地震反射時(shí)間，擬合出全區(qū)平均速度場，再進(jìn)行速度平面校正，進(jìn)而得到精確的平均速度場用于時(shí)深轉(zhuǎn)換[3]。

1擬合關(guān)系式的建立

以地震解釋為基礎(chǔ)，以合成地震記錄為橋梁，建立鉆井和過井地震剖面的對應(yīng)關(guān)系，讀取工區(qū)內(nèi)100口井自下而上五個反射層（T22、T2c、T2b、T2a和T2）的地質(zhì)分層深度及相應(yīng)地震反射時(shí)間，并將鉆井基準(zhǔn)面與地震基準(zhǔn)面進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一，擬合出深度隨地震T0時(shí)間的變化關(guān)系，可以看出二者呈現(xiàn)明顯的拋物線特征，由于受目的層深度范圍限制，根據(jù)具體情況適當(dāng)增加控制點(diǎn)來控制擬合曲線走勢，以提高擬合精度（圖1）。

2 速度場校正

為消除擬合平均速度與各井點(diǎn)真實(shí)平均速度的誤差，實(shí)現(xiàn)速度場校正，接下來利用各井點(diǎn)的真實(shí)平均速度（Vt）與擬合平均速度（Vn）相減得到相應(yīng)的剩余平均速度Vr，由于剩余平均速度數(shù)值較小，相對誤差在±5%以內(nèi)，且平面上變化較慢，因此可以利用各井點(diǎn)的剩余平均速度值進(jìn)行網(wǎng)格化處理繪制出剩余平均速度平面圖（圖2）。

3平均速度場的建立

基于上述五個重要層位構(gòu)造解釋結(jié)果可以得到較為精確的各層的等T0圖，利用已有的等T0圖，根據(jù)公式Vn=2Hn/T0可求取擬合平均速度場（圖3），最后將剩余平均速度場Vr與擬合速度場Vn進(jìn)行網(wǎng)格化相加，即可求出全區(qū)的平均速度場Vt（圖4），從圖中可以看出在工區(qū)邊部，地層深度較淺的地方，平均速度較低，在工區(qū)內(nèi)部地層較深的地方，平均速度較高，且速度的變化在整個工區(qū)范圍內(nèi)較平緩，不存在速度的階梯性變化。

4 應(yīng)用效果

基于上述平均速度場進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，即可得到研究區(qū)各層等深度構(gòu)造圖，后驗(yàn)探井證實(shí)各層構(gòu)造誤差較小（表1），應(yīng)用效果較好，有效的指導(dǎo)了后續(xù)的勘探開發(fā)。

5? 結(jié)論

基于研究區(qū)的具體情況，筆者創(chuàng)新的運(yùn)用多項(xiàng)式擬合的速度場建立方法進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，后驗(yàn)井證實(shí)誤差較小，能夠很好的指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，且該方法簡便易行，在拼接區(qū)塊的邊部速度的橫向變化穩(wěn)定，不存在速度的突變，在全工區(qū)范圍的構(gòu)造深度變化上亦具有較強(qiáng)的規(guī)律性，不存在深度的階梯性變化，對類似多地震工區(qū)拼接的大地震工區(qū)進(jìn)行速度場建立具有重要的指導(dǎo)意義，推廣應(yīng)用價(jià)值巨大。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張明學(xué)，劉洋，吳海波.松遼盆地北部古中央隆起帶變速成圖方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，27（6）：119-122.

[2] 孫家振，李蘭斌.地震地質(zhì)綜合解釋教程[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2002.

[3] 周蒂，胡登科，何敏，等.深部地層時(shí)深轉(zhuǎn)換中的擬合式選擇問題[J].中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，33（4）：531-537.