速度在地震勘探中的应用分析——合理运用速度提高地震勘探质量

王林燕

中国煤炭地质总局物测队 河北邢台 054000

地震波从地面发出，在地层中传播，经过目的层的反射，回到地面被接收，地震反射波一入一出相当于从地面到目的层经过双程，如果通过运算将接收点回归到发射点，我们就得到了每一个点的自激自收双程旅行时。由于地震勘探得到的共激发点地震波形记录中，除了有效波外还伴随各种干扰波。需要进行滤波、静校正、动校正、叠加和偏移一系列资料处理工作。地形起伏大的区域激发和接收不在同一个水平面影响资料处理和解释的准确性，将底层起伏和表层速度变化引起的时差进行静校正后，通过抽道集把分布在或西高东低，或东高西低，或南高北低，或北高南低，或四周高中间低，或中间高四周低的各个线束资料叠加，不同共激发点记录中的共反射点记录道抽出来，再进行动校正后叠加能量。将初至起跳接收时间统一放在一个所有接收点中海拔最高的水平面上，这就是基准面的概念[1]。引入基准面后的时间剖面，便于分析观察地层深度变化和厚度变化。资料处理时就涉及一个填充速度，填充速度用的合适了，由上往下各个地层的速度变化，就会较好地吻合地层速度变化规律。

为了进行地震资料解释，双程旅行时层位追踪之后，要通过叠加速度量板进行反复迭代修改。

首先将已知各个钻孔对应层位的自激自收双程旅行时间与深度在坐标轴上描点法做成一个速度量板，大致是围绕一条斜线，如果某个孔位的叠加速度点位偏离过多，需要核查此处层位追踪是否需要上下移动时间同相轴，如果同相轴连贯性好，不允许此处双程旅行时发生变化，那就要考察该钻孔的层位深度运用是不是有问题。

通过这个速度量板，我们可以推算区内该层位内任意已知深度的位置的自激自收双程旅行时，也可以根据区内任意已知自激自收双程旅行时推算该位置的层位深度。这就是常说的平均速度法时深转换。于是，很好地解决了由野外资料采集到时间剖面，再到目的层深度起伏形态的勘探目的。

1 时深转换常规平均速度法

平均速度是构造成图、地震数据时深转换的必需数据。为了得到与工区内地质规律符合的平均速度场，给地震地质解释和其它时深转换应用提供比较准确的平均速度[2]。

全区一个目的层追踪完成后，要运用全区双程旅行时自激自收时间做一张等值线平面图，便于应用方分析反射层位特性。

要运用公式：V=H/T0＊2＊1000，将每个已知钻孔处深度值去除以双程旅行时自激自收时间，乘以2 变为深度与单程时间关系，乘以1000 将毫秒换算成秒。没有钻孔的地方要用速度量板增加控制点，对全区做成一张速度等值线图。

要运用公式：D=V＊T/2000，将每一个点的速度（m/s），乘以双程旅行时自激自收时间（ms），除以2 再除以1000 得到每一个点的深度值（m），对全区做成一张深度等值线图。

用公式：基准面- 深度= 标高，得到标高等值线图。

2 时深转换层速度法

速度广泛应用于地震正反演理论中。然而，传统的基于网格的射线追踪方法无法准确描述地层界面2，在复杂地质结构中，地层起伏大、目标勘探煤层多、层间距小情况下特别是超深层地层，所用速度场的微小误差可能导致相邻反射层深度不准确。

当一个工区深度域速度变化过大，运用常规叠加速度，俗称“大平均速度” 进行时深转换所得深部时深转换结果不够准确时，由于同一个区域的两个相邻煤层根据平行沉积原理煤层近似平行，这就需要运用层速度法[3]。

层速度的算法，用公式：V 层=（D 下-D 上）/（T0 下-T0 上）＊2000。

用每个已知钻孔处的从上一个层位到下一个层位的深度变化除以下一个层位与上一个层位的双程旅行时自激自收时间变化，网格化得到一张全区层速度平面等值线图。

用上下两个层的双程旅行时自激自收时间的等值线平面图之差网格化可以得到一张时差等值线图，用公式：

△D=V 层＊ △T/2000，将这张图与层速度等值线图相乘得到两个层位之间的深度增量等值线图，用公式：

D 下＝D 上＋△D 与上一个层位的深度底板等值线图相加得到该目的层的深度等值线图。用公式：基准面- 深度= 标高，用基准面去减这张图就得到标高等值线图。

3 特殊问题的速度处理

（1）当地层岩性相同，但相同位置同一个钻孔处的多个煤层，深层的叠加速度或层速度明显低于浅层的层速度或叠加速度时，显然违背地质规律，原则上地层越深速度越大，此时，首先要从资料处理上着手解决，看是不是填充速度用的太大了，调整填充速度，再看是不是替换速度用得不合适，通过反复测试找到最合适的速度参数，实现最佳处理效果，最终得到最好的解释成果。

（2）相邻煤层起伏形态出现 “打架”。以王村勘探区为例，有多个钻孔的煤层缺失的，层速度法仍然不能解决将3 号和5 号两个煤层分开到正确的深度位置。

采用的解决方法是：给3 号煤层的缺失钻孔分别假设钻孔处存在3 号煤层，按照速度谱算出其煤层底板应有的深度值，虚拟出来这几个钻孔深度后用运算公式D’=V’＊T’和 V’=D’/T’。式中T’ 为时间剖面上读取的虚拟双程自激自收时间，D’为根据速度谱量板得到的3 号煤层此处虚拟深度值，V’速度量板上双程旅行时对应的虚拟速度。

经过这样的处理后，每个钻孔所有煤层都有了对应的深度数值，网格化以后通常能够解决临近煤层起伏形态 “打架” 问题，如果嫌钻孔不够密，还可以在不同位置读取双程旅行时间后根据速度量板虚拟增加更多控制点，用以控制煤层起伏形态的合理性。

通过以上速度的应用，王村三维地震勘探取得了很好的地震资料解释成果，煤层深度起伏形态完全经得起检验，达到了令甲方满意的勘探目的。是一种值得总结推广的速度运用经验。