基于多项式拟合的速度场研究与应用

冯占勋

摘要： 研究区由南北两个地震工区拼接而成，为避免工区间产生速度阶梯性变化，笔者结合工区的具体情况探索性的提出一种基于多项式拟合的速度场建立方法，后验井证实构造误差较小，效果较好，具有重大的推广应用价值。

关键词：拟合速度;剩余速度;时深转换;速度场

0 引言

常速成图和变速成图是常用的两种成图方法：常速成图多用于工区较小，构造简单，沉积稳定，且速度纵横向变化不明显的情况，而对较大的地震工区多采用变速成图，即利用速度谱资料拟合出平均速度或瞬时速度的平面变化图[1]。但对于由多个三维地震区块拼接起来的更大工区来说，由于每一个地震工区的速度谱都存在区块边部精度降低的情况，这样就会导致各区块间出现速度台阶，从而影响构造图的精度。为解决这一问题，根据本区的具体情况，基于同一时期沉积地层的地震传播速度随深度增加，主要是由于地层孔隙压实所致，地震传播速度在横向上的变化，主要是由于地层横向上沉积岩性的差异所致，砂岩的速度往往大于泥岩的速度，就一套实际地层而言，其地震传播速度随深度变化是明显的，在横向上变化是比较小的基本原则[2]，在本区的成图速度求取上，笔者探索性的提出了一个简单的变速成图方法：利用区内100口井的钻井资料，结合地震反射时间，拟合出全区平均速度场，再进行速度平面校正，进而得到精确的平均速度场用于时深转换[3]。

1拟合关系式的建立

以地震解释为基础，以合成地震记录为桥梁，建立钻井和过井地震剖面的对应关系，读取工区内100口井自下而上五个反射层（T22、T2c、T2b、T2a和T2）的地质分层深度及相应地震反射时间，并将钻井基准面与地震基准面进行协调统一，拟合出深度随地震T0时间的变化关系，可以看出二者呈现明显的抛物线特征，由于受目的层深度范围限制，根据具体情况适当增加控制点来控制拟合曲线走势，以提高拟合精度（图1）。

2 速度场校正

为消除拟合平均速度与各井点真实平均速度的误差，实现速度场校正，接下来利用各井点的真实平均速度（Vt）与拟合平均速度（Vn）相减得到相应的剩余平均速度Vr，由于剩余平均速度数值较小，相对误差在±5%以内，且平面上变化较慢，因此可以利用各井点的剩余平均速度值进行网格化处理绘制出剩余平均速度平面图（图2）。

3平均速度场的建立

基于上述五个重要层位构造解释结果可以得到较为精确的各层的等T0图，利用已有的等T0图，根据公式Vn=2Hn/T0可求取拟合平均速度场（图3），最后将剩余平均速度场Vr与拟合速度场Vn进行网格化相加，即可求出全区的平均速度场Vt（图4），从图中可以看出在工区边部，地层深度较浅的地方，平均速度较低，在工区内部地層较深的地方，平均速度较高，且速度的变化在整个工区范围内较平缓，不存在速度的阶梯性变化。

4 应用效果

基于上述平均速度场进行时深转换，即可得到研究区各层等深度构造图，后验探井证实各层构造误差较小（表1），应用效果较好，有效的指导了后续的勘探开发。

5  结论

基于研究区的具体情况，笔者创新的运用多项式拟合的速度场建立方法进行时深转换，后验井证实误差较小，能够很好的指导生产实践，且该方法简便易行，在拼接区块的边部速度的横向变化稳定，不存在速度的突变，在全工区范围的构造深度变化上亦具有较强的规律性，不存在深度的阶梯性变化，对类似多地震工区拼接的大地震工区进行速度场建立具有重要的指导意义，推广应用价值巨大。

参考文献：

[1] 张明学，刘洋，吴海波.松辽盆地北部古中央隆起带变速成图方法[J].大庆石油地质与开发，2008，27（6）：119-122.

[2] 孙家振，李兰斌.地震地质综合解释教程[M].武汉：中国地质大学出版社，2002.

[3] 周蒂，胡登科，何敏，等.深部地层时深转换中的拟合式选择问题[J].中国地质大学学报，2008，33（4）：531-537.