基于多項式擬合的速度場研究與應用

馮占勛

摘要： 研究區由南北兩個地震工區拼接而成，為避免工區間產生速度階梯性變化，筆者結合工區的具體情況探索性的提出一種基于多項式擬合的速度場建立方法，后驗井證實構造誤差較小，效果較好，具有重大的推廣應用價值。

關鍵詞：擬合速度;剩余速度;時深轉換;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較小，構造簡單，沉積穩定，且速度縱橫向變化不明顯的情況，而對較大的地震工區多采用變速成圖，即利用速度譜資料擬合出平均速度或瞬時速度的平面變化圖[1]。但對于由多個三維地震區塊拼接起來的更大工區來說，由于每一個地震工區的速度譜都存在區塊邊部精度降低的情況，這樣就會導致各區塊間出現速度臺階，從而影響構造圖的精度。為解決這一問題，根據本區的具體情況，基于同一時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：利用區內100口井的鉆井資料，結合地震反射時間，擬合出全區平均速度場，再進行速度平面校正，進而得到精確的平均速度場用于時深轉換[3]。

1擬合關系式的建立

以地震解釋為基礎，以合成地震記錄為橋梁，建立鉆井和過井地震剖面的對應關系，讀取工區內100口井自下而上五個反射層（T22、T2c、T2b、T2a和T2）的地質分層深度及相應地震反射時間，并將鉆井基準面與地震基準面進行協調統一，擬合出深度隨地震T0時間的變化關系，可以看出二者呈現明顯的拋物線特征，由于受目的層深度范圍限制，根據具體情況適當增加控制點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真實平均速度的誤差，實現速度場校正，接下來利用各井點的真實平均速度（Vt）與擬合平均速度（Vn）相減得到相應的剩余平均速度Vr，由于剩余平均速度數值較小，相對誤差在±5%以內，且平面上變化較慢，因此可以利用各井點的剩余平均速度值進行網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造解釋結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進行網格化相加，即可求出全區的平均速度場Vt（圖4），從圖中可以看出在工區邊部，地層深度較淺的地方，平均速度較低，在工區內部地層較深的地方，平均速度較高，且速度的變化在整個工區范圍內較平緩，不存在速度的階梯性變化。

4 應用效果

基于上述平均速度場進行時深轉換，即可得到研究區各層等深度構造圖，后驗探井證實各層構造誤差較小（表1），應用效果較好，有效的指導了后續的勘探開發。

5? 結論

基于研究區的具體情況，筆者創新的運用多項式擬合的速度場建立方法進行時深轉換，后驗井證實誤差較小，能夠很好的指導生產實踐，且該方法簡便易行，在拼接區塊的邊部速度的橫向變化穩定，不存在速度的突變，在全工區范圍的構造深度變化上亦具有較強的規律性，不存在深度的階梯性變化，對類似多地震工區拼接的大地震工區進行速度場建立具有重要的指導意義，推廣應用價值巨大。

參考文獻：

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

[2] 孫家振，李蘭斌.地震地質綜合解釋教程[M].武漢：中國地質大學出版社，2002.

[3] 周蒂，胡登科，何敏，等.深部地層時深轉換中的擬合式選擇問題[J].中國地質大學學報，2008，33（4）：531-537.