叠加速度谱在钻孔稀少地区资料解释中的应用

李淅龙　孙希杰　凌丹丹

【摘 要】煤田勘探中主要使用“钻孔反算求取平均速度进行时深转换”的方法，该方法在钻孔多且分布均匀的地区是可以满足勘探精度要求的。但是在速度横向变化大，钻孔资料少的勘探区，该方法存在一定的困难和局限性，制作的构造图存在较大的误差。本文根据前人工作经验的基础上，利用速度谱资料，用钻孔和层位约束方法求取三维速度场，再进行时深转换，制作深度图的精度高，误差小。

【关键词】叠加速度；速度谱；时深转换；深度图

0 引言

目前，煤田勘探中主要使用“钻孔反算求取平均速度进行时深转换”的方法，该方法在构造简单、沉积平稳、钻孔多且分布均匀的地区是可以满足勘探精度要求的。但是在速度横向变化大，钻孔资料少的勘探区，该方法存在一定的困难和局限性，制作的构造图存在较大的误差，难以满足煤田精细解释的要求[1-4]。针对这一问题，前人做过许多的研究与探讨，提出了一些有效的工作方法。本文借助前人的工作经验的基础上，在陕西朱家河煤矿资料解释中，利用速度谱资料，用钻孔和层位约束方法求取三维速度场[5]，进行时深转换，制作的深度图精度高，误差小。

1 基本原理

1.1 层速度及平均速度的求取

地震资料处理时，拾取的速度谱为叠加速度，与层速度存在一定的关系。因此可利用叠加速度求取平均速度，再利用钻孔对求取的速度进行校正。求界面平均速度，通常先求出层速度，求取层速度使用最多的方法是利用迪克斯（Dix）公式。

2 实例应用

2.1 研究区地质概况

井田内除白水河谷及其两侧沟谷中有零星基岩出露外，全为新生界覆盖。据地表露头及钻孔揭露，本区赋存地层主要有上奥陶统峰峰组、上石炭统太原组、下二叠统山西组及下石盒子组、上二叠统上石盒子组及石千峰组和新生界，其中下二叠统山西组和上石炭统太原组为主要含煤地层。

井田基本构造形态为向北西倾斜的单斜构造，地层倾角平缓，一般5°左右。受区域构造控制，褶曲轴向以北西向为主，局部为走向和倾向小褶曲。断层以NEE的高角度（70°）正断层向为主。

2.2 解释步骤

（1）速度谱拾取

速度谱资料应用的效果在于速度谱拾取的精度。借鉴叠前深度偏移处理中速度建模的思想，沿着解释的层位精细拾取速度谱，由此拾取的速度谱速度因有层位的约束从而保障了垂向精度。从速度谱文件中选择不同INLINE和CDP处目的层的叠加速度和双程时间值，格式见表1。并对叠加速度编辑，删除速度反转点和异常点。

（2）计算平均速度

经上面步骤的工作，获得了每个INLINE和CDP处目的层的叠加速度和双程时间值，然后通过迪克斯（Dix）公式计算目的层处的平均速度。最后，对计算得到的平均速度进行内插。

（3）钻孔校正

利用钻孔根据校正公式对层速度进行校正，这部分工作在CPS3系统中可容易实现。

2.3 解释成果

根据解释层位数据做出目的层的时间分布图，然后从速度谱形成的平均速度场，再根据钻孔校正将平均速度转换为井约束的平均速度场，并利用相同的网格做出该层位的平均速度分布图（图1）。最后将时间分布图和平均速度分布图相乘，绘制出目的层的深度平面图（图2）。利用该方法制作的煤层底板形态与目的层的时间分布图相关性较高，与钻孔资料和以往地质资料所反映的构造形态基本一致。经巷道资料验证，煤层底板误差均在0.5%以下。

3 结语

处理人员和解释人员紧密配合，精细拾取速度谱，利用井点速度和层位约束速度谱速度建立三维变速速度场用于深度图制作的方法，在曲堤油田的应用效果较好。但在应用时，一定要使用高品质的地震资料，对于信噪比较低的地区，速度谱质量差，使用该方法绘制的图件将会产生很大误在钻孔资料相对较少，速度横向变化大的地区，采用叠加速度成图技术，解决了用以往方法难以解决的问题。

【参考文献】

[1]李树东，等.地震速度谱在资料解释中的应用[J].中州煤炭，2007（4）：24-25.

[2]孔庆河，等.地震勘探中平均速度的求取方法及应用[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2012，31（1）：55-57.

[3]陆基孟.地震勘探原理[M].北京：中国石油大学出版社，2006.

[4]赵镨，等.煤炭三维地震勘探时深转换误差分析及对策[J].中国煤田地质，2006，18（4）：49-52.

[5]王磊，等.三维地震勘探中叠加速度成图[J].中国煤田地质，2000，12（2）：57-59.

[责任编辑：杨玉洁]