速度場建立方法綜合研究

田連玉

（勝利油田西部新區(qū)研究院，山東東營257000）

速度場建立方法綜合研究

田連玉*

（勝利油田西部新區(qū)研究院，山東東營257000）

目前的油氣勘探工作給構(gòu)造成圖方法提出了更高的要求。詳細介紹了單純使用測井資料、利用疊加速度譜、層位約束井震聯(lián)合、模型層析等各種建立速度場方法的優(yōu)缺點及其適用條件。研究表明，在地層傾角大、構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，模型層析變速成圖方法最適用、精度最高。

時深轉(zhuǎn)換；疊加速度譜；模型層析；變速成圖

速度求取的準確與否，是制約地震勘探處理、解釋各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵因素。只有得到準確的速度，才能確定產(chǎn)生反射或折射的地層的深度、傾角和位置，準確落實構(gòu)造形態(tài)，才能根據(jù)所測定的速度研究巖石和孔隙流體的性質(zhì)，為油氣勘探、開發(fā)提供有力支持。因此，速度是構(gòu)造分析、儲層研究以及油藏描述中最重要而且常用的信息。

目前，勘探中比較常用的時深轉(zhuǎn)換方法有以下4種：①測井資料內(nèi)插建立速度場；②利用疊加速度譜建立速度場；③層位約束井震聯(lián)合建立速度場；④模型層析法變速成圖。

1 測井資料內(nèi)插建立速度場

制作合成記錄是構(gòu)造解釋和儲層分析中最基礎(chǔ)的工作，同時也是連接地震、地質(zhì)和測井的橋梁。在油氣田勘探開發(fā)程度較高的區(qū)塊或者鉆井、測井資料較多的勘探區(qū)塊，鉆井、聲波時差、VSP等數(shù)據(jù)多，適宜選取分布均勻的井，利用井上的聲波時差或VSP資料制作合成記錄，建立井上準確的時深關(guān)系，然后采用克里金、三角網(wǎng)格化、反距離加權(quán)等方法插值建立速度場。需要注意的是：（1）如果有斷層落差大，斷層上下盤最好都有井點分布；（2）由于地震數(shù)據(jù)并不是完全零相位的數(shù)據(jù)，需要調(diào)整子波的相位和時移，使井旁道和合成記錄達到最佳匹配。

眾所周知，測井曲線縱向分辨率高，通過制作合成記錄建立測井與地震之間的橋梁，時深轉(zhuǎn)換、構(gòu)造成圖精度高，而缺點是井資料相對來說數(shù)量有限、分布不均，獲取測井資料成本高，尤其是測井資料較少時，只能保證井點處的時深關(guān)系，不能反映地下地層速度的橫向變化規(guī)律。用測井資料建立速度場的方法適用于測井資料較多的區(qū)塊，而對于測井資料較少的區(qū)塊，簡單實現(xiàn)整個區(qū)塊的時深轉(zhuǎn)換也是一個不錯的選擇。

2 利用疊加速度譜建立速度場[1]

在油氣勘探的初期階段，工區(qū)內(nèi)缺少常規(guī)時深轉(zhuǎn)換所需要的測井資料，地震處理所得到的疊加速度譜成為唯一的速度資料，顯得彌足珍貴。如何充分利用疊加速度譜進行時深轉(zhuǎn)換就成為工作的關(guān)鍵。一般直接用Dix公式將疊加速度轉(zhuǎn)換為層速度（公式1），然后再將層速度轉(zhuǎn)換為平均速度（公式2），對所有的時深關(guān)系曲線擬合后，網(wǎng)格化建立空變速度場進行時深轉(zhuǎn)換的。需要注意的是Dix公式的適用條件：即在地層平緩、傾角小于15°時，疊加速度才可以近似認為是均方根速度。許多油氣勘探工作人員，往往忽視了Dix公式的適用條件，造成公式的錯誤使用。

用疊加速度譜建立速度場速度譜點多、成本低，所建立的速度場橫向分辨率高，能反映地下地層速度的橫向變化規(guī)律。缺點主要有2個方面：一是地層傾角大時，Dix公式轉(zhuǎn)換方法不適用；二是疊加速度譜縱向分辨率低，而且深層速度譜能量團發(fā)散精度不高。在油氣勘探的初期階段，測井資料少或沒有，適宜選用該方法建立速度場；另外地震資料處理時處理人員應(yīng)與解釋人員緊密結(jié)合，在標準層附近應(yīng)盡量要拾取速度譜點。利用疊加速度譜建立速度場的方法，所建立的速度場精度不高，但基本能反映地下地層速度的橫向變化規(guī)律，適用于早期勘探階段少井或無井的區(qū)塊。

3 層位約束井震聯(lián)合建立速度場

用測井資料建立的速度場縱向分辨率高，但無法橫向外推；用疊加速度譜建立的速度場橫向分辨率高，能反映地層速度的橫向變化趨勢，然而單點縱向精度卻較低。如何綜合鉆測井資料與速度譜，充分利用速度譜和井資料各自的優(yōu)點，兩者相互約束，建立準確的速度場呢？層位約束井震聯(lián)合建立速度場首先利用測井資料制作合成記錄，建立井上準確的時深關(guān)系，然后利用Dix公式將疊加速度轉(zhuǎn)換為平均速度，并能利用層位橫向內(nèi)插外推，約束速度場的橫向變化趨勢，綜合建立準確的速度場。

相比以上2種方法，層位約束井震聯(lián)合建立速度場的優(yōu)點是能綜合利用測井資料縱向分辨率高、疊加速度譜橫向分辨率高的特點，以及層位、井上“偽速度”等綜合信息。但該方法的實質(zhì)是建立在Dix公式轉(zhuǎn)換速度的基礎(chǔ)上，在地層傾角較大的地區(qū)誤差較大，適用于地層比較平緩、沉積較穩(wěn)定的地區(qū)。

4 模型層析法變速成圖[2-4]

目前的油氣勘探工作面臨2個方向的轉(zhuǎn)變：由構(gòu)造勘探轉(zhuǎn)向小幅度構(gòu)造及巖性勘探；由簡單地區(qū)向復(fù)雜地區(qū)的油氣勘探轉(zhuǎn)變。尤其是在西部地區(qū)，山前逆沖斷層發(fā)育，地質(zhì)條件的復(fù)雜性給構(gòu)造成圖精度提出了更高的要求。

模型層析法變速成圖能綜合利用速度譜及解釋成果（層位、斷層）建立速度場，根據(jù)反射、透射定理，從上到下逐層逆推，在已知上面n-1層的層速度和速度界面時，通過迭代求取第n層層速度和確定第n個反射界面，最終得到真實反射點位置處的平均速度；同時，通過建立T0及速度場的空間地質(zhì)模型，對曲面沿x、y方向求導(dǎo)，得出折射點的出射角和反射點偏離入射點的空間偏移量，對反射點在空間作偏移歸位。

模型層析法變速成圖不受地層傾角的限制，在地下地層傾角較大的地區(qū)適用性好，并能利用井分層對構(gòu)造圖進行校正，成圖精度高，能準確反映地下地層的構(gòu)造形態(tài)。但該方法適用于上下地層分布范圍相同或者大致相同的地區(qū)；地層剝蝕嚴重、上下地層交集范圍不同時，模型層析法變速成圖在上下地層交集范圍外，構(gòu)造成圖誤差較大。

5 結(jié)論

綜合對比以上各種速度場建立方法，模型層析法建立的速度場，成圖精度高，適用于地層傾角較大或速度橫向變化較大的西部山前復(fù)雜區(qū)帶。

[1] 李明娟，李守濟，牛濱華，等.地震速度譜在精細深度圖制作中的應(yīng)用[J].石油物探，2004，43(3)：272-274.

[2]王樹華，劉懷山，張云銀，等.變速成圖方法及應(yīng)用研究[J].中國海洋大學學報，2004，34(1)：139-146.

[3]馬海珍，雍學善，楊午陽，等.地震速度場建立與變速成圖的一種方法[J].石油地球物理勘探，2002，37(1)：53-59.

[4]張保銀，孫建國，黃偉傳，等.塔中地區(qū)速度場建立及變速成圖[J].石油物探，2004，43(6)：608-611.

P631

A

1004-5716(2015)04-0071-02

2014-09-19

2014-10-13

田連玉（1980-），男（漢族），山東桓臺人，工程師，現(xiàn)從事地震資料解釋、速度分析、儲層預(yù)測等方面的研究工作。