譚紹泉 （中石化勝利油田分公司西部新區(qū)研究中心，山東 東營257000）

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈山構(gòu)造帶主要是指哈拉阿拉特山地區(qū)，包括和什托洛蓋盆地南部斜坡帶、哈拉阿拉特－德倫山褶皺帶、烏夏斷階帶等構(gòu)造單元，勘探面積約1000km2，是勝利油田西部具有較大勘探潛力的區(qū)帶之一。但由于該區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地與和什托洛蓋盆地之間的山前褶皺帶，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，逆沖推覆使得不同時代的地層重復(fù)，造成地層速度在橫向和縱向上變化較大，嚴(yán)重制約了該區(qū)構(gòu)造等基礎(chǔ)油氣地質(zhì)方面的研究。因此，該區(qū)油氣勘探研究的關(guān)鍵之一就是如何較為準(zhǔn)確地把握其速度變化的規(guī)律，并在此基礎(chǔ)之上落實構(gòu)造。筆者從速度譜基準(zhǔn)面統(tǒng)一校正方面入手，結(jié)合測井、VSP（垂直地震剖面）測井等基礎(chǔ)資料，通過制作合成記錄進(jìn)行層位標(biāo)定與解釋，建立該區(qū)高精度空間速度場。通過對其速度變化規(guī)律的研究，結(jié)合油氣地質(zhì)特點(diǎn)總結(jié)了一套符合該區(qū)的變速成圖方法，較好地解決了制約該區(qū)油氣勘探的瓶頸問題，為其油氣勘探的突破起到了重要的作用。

1 速度場建立與技術(shù)研究

1．1 速度譜基準(zhǔn)面統(tǒng)一校正

地震剖面的處理是基于浮動基準(zhǔn)面或統(tǒng)一基準(zhǔn)面進(jìn)行的，剖面上的時間記錄以浮動基準(zhǔn)面或統(tǒng)一基準(zhǔn)面為起算點(diǎn)，在資料處理過程中，剖面上的時間記錄與速度譜上的時間記錄有的時候是不相同的，所以在做變速成圖時必須對速度譜做校正，將速度譜的起算時間點(diǎn)與解釋的T0的起算時間統(tǒng)一到一個面上，這就需要進(jìn)行基準(zhǔn)面統(tǒng)一校正。

如圖1所示，速度的基準(zhǔn)面是浮動面，解釋的T0的基準(zhǔn)面是統(tǒng)一面700m，校正量Δt為浮動面到700m統(tǒng)一面的時間；v表示浮動面到統(tǒng)一面700m的充填速度。根據(jù)公式：

圖1 速度譜基準(zhǔn)面統(tǒng)一校正

式中：h為地表高程，m。

求出Δt，然后利用Dix公式由速度譜上的疊加速度計算第n層的層速度［1］：

式中：vl，n為第n 層層速度，m／s；vs，n、vs，n－1分別為第n、n－1層疊加速度，m／s；tn、tn－1分別為第n、n－1層時間，s。

由層速度反算疊加速度：

式中：Δti為在i層沿法向射線的雙程時間，s。

1．2 速度譜質(zhì)量控制

速度譜的質(zhì)量直接影響到速度場的精度，也就是影響到構(gòu)造成圖的精度。在地表起伏較小、地下地層比較平緩的地區(qū)速度譜資料的質(zhì)量往往比較好。而在地表復(fù)雜、地下地層比較陡的山地，采集處理難度比較大，獲得的速度譜資料往往較差。在建立速度場時，首先要對速度譜的資料品質(zhì)進(jìn)行分析，對一些明顯異常的點(diǎn)進(jìn)行去噪處理 （圖2、3）。

圖2 原始疊加速度剖面圖

在速度譜資料分析過程中，通過剖面分析去除異常點(diǎn)，能夠獲得速度在剖面方向的變化規(guī)律，但速度建場不僅需要剖面上的變化規(guī)律，更主要的是速度的平面變化規(guī)律，因此還要對速度進(jìn)行平面分析，并對其進(jìn)行速度的閉合差校正與數(shù)據(jù)趨勢分析 （平滑），為層速度的求取與速度建場打好堅實的基礎(chǔ)。

1．3 模型層析法計算層速度和空間偏移量

一般情況下，層速度的求取多采用Dix公式，它是假設(shè)在水平層狀介質(zhì)的情況下，疊加速度就是均方根速度。但是在山前高陡構(gòu)造地區(qū)，地層介質(zhì)不是水平的，因此采用Dix公式求層速度顯然就不適用了。

圖3 去掉異常點(diǎn)后的疊加速度剖面圖

模型層析法計算層速度是解決高陡構(gòu)造區(qū)層速度求取的有效方法。其基本思路是：在已知第n－1層的層速度和反射界面時，利用射線傳播理論 （入射角等于反射角的原理），通過迭代求取第n層的層速度和確定第n個反射界面（圖4）。

根據(jù)易遠(yuǎn)元等人的研究［2］，射線波前曲率半徑R0與層速度和入射角之間滿足如下關(guān)系：

式中：t（0）是在CDP（共深度點(diǎn)）上的震源、接收器重合對應(yīng)的法向反射波的雙程時間，s；Rn－1為第n層頂面On－1點(diǎn)的曲率半徑，s。

圖4 模型層析法計算層速度原理

利用模型層析法求取層速度，在計算出層速度和反射界面的同時，也計算出了反射點(diǎn)偏離入射點(diǎn)的水平距離，也就是空間偏移量。從而可以由反射界面和時間模型求出反射層之上的平均速度，即在已知第n－1層的層速度和反射界面時，通過迭代求取第n層的層速度和確定第n個反射界面，最終建立工區(qū)的各反射層位控制的平均速度場 。

2 實際應(yīng)用與效果分析

2．1 速度場的標(biāo)定與校正

利用速度譜資料建立的速度場，由于受各種因素的影響與實際地層速度還存在一定的偏差，找出這種偏差稱之為速度場的標(biāo)定［4］。速度場標(biāo)定有3種方法：①用VSP測井速度標(biāo)定，這是最好的方法；②由聲波測井資料制作合成地震記錄，在進(jìn)行了精確的地震地質(zhì)層位標(biāo)定后換算出平均速度來標(biāo)定速度場；③如果鉆井資料較少，單純用井資料不足以控制整個速度場的速度變化，還可以虛擬幾個速度點(diǎn)，根據(jù)人為給定的速度標(biāo)定速度場。由于該區(qū)沒有搜集到VSP測井資料，所以采用的是第②種方法。

速度場的校正同樣也有3種方法：①相對誤差校正法，即單點(diǎn)實際速度除以場速度得到單點(diǎn)速度場系數(shù)，單點(diǎn)速度場系數(shù)立體網(wǎng)格化得到系數(shù)場，用系數(shù)場乘以速度場得到最終速度場；②絕對誤差校正法，也就是用單點(diǎn)實際速度減去場速度得到單點(diǎn)速度誤差，單點(diǎn)速度誤差立體網(wǎng)格化得到誤差場，用誤差場加上速度場得到最終速度場；③沿層速度校正法，它是提取沿層速度，并進(jìn)行網(wǎng)格化處理，再用井點(diǎn)速度標(biāo)定沿層速度，得到沿層速度誤差，對沿層速度誤差進(jìn)行二維網(wǎng)格化處理，得到速度誤差網(wǎng)格，合并沿層速度與速度誤差網(wǎng)格，得到正確的沿層速度，將多層的沿層速度作為標(biāo)定速度，再去校正速度場。在該區(qū)的研究中，采用了第①種方法對模型層析法求取的場速度進(jìn)行了校正 （見表1）。

表1 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈山構(gòu)造帶速度場校正前后統(tǒng)計分析表

2．2 應(yīng)用效果分析

應(yīng)用建立的速度場 （圖5），應(yīng)用變速成圖的方法分別制作了該區(qū)K1tg、J1s、J1b以及T1b等有關(guān)地層底界反射層的構(gòu)造圖。從目前已鉆井的情況來看，最大誤差為9．4%，最小誤差為0．1% （見表2），完全符合油氣勘探的要求，為其油氣勘探的突破奠定了堅實的基礎(chǔ)。尤其是在研究后所部署的第1口探井——哈淺1井，在鉆探過程中見到良好的油氣顯示：白堊系見油浸、油斑級顯示16m／3層；T1b見油浸、油斑、熒光級顯示39m／9層；測井解釋白堊系油層18．1m／1層，T1b油層15．5m／2層；射開T1b油層438～445m，日產(chǎn)原油10．55m3。并由此發(fā)現(xiàn)了石油地質(zhì)儲量約5000×104t的春暉油田［5］。

圖5 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈山構(gòu)造帶速度場立體顯示

表2 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈山構(gòu)造帶速度研究與時深轉(zhuǎn)換統(tǒng)計分析表

3 結(jié) 語

速度的研究，既是油氣勘探最基礎(chǔ)的問題，又是地震勘探永恒的課題。盡管準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈山構(gòu)造帶存在構(gòu)造復(fù)雜、地層重疊等一系列的復(fù)雜問題，筆者從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的校正入手，結(jié)合該區(qū)的地質(zhì)規(guī)律和鉆井信息建立相應(yīng)的速度場、并通過變速成圖技術(shù)，解決了制約該區(qū)勘探研究的基礎(chǔ)問題。這既是對現(xiàn)行速度分析技術(shù)與變速成圖技術(shù)的一次成功驗證，也為準(zhǔn)噶爾盆地西北緣哈山構(gòu)造帶研究積累了一種較為科學(xué)的方法技術(shù)。

［1］陸基孟 ．地震勘探原理 ［M］．東營：石油大學(xué)出版社，2001．219～220．

［2］易遠(yuǎn)元，姜建莉，趙殿君 ．基于模型層析法的地震速度研究 ［J］．江漢石油學(xué)院學(xué)報，2003，25（1）：47～49．

［3］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(xué)學(xué)報，2004，34（1）：139～146．

［4］易遠(yuǎn)元 ．淺談地震速度場建立的意義和方法 ［J］．科協(xié)論壇 （下半月），2010，（10）：94～95．

［5］賈玉濤，史元良，邊廣治，等 ．西部誕生新油田——春暉油田 ［DB／OL］．http：／／sd．people．com．cn，2011－11－01．