薛曙 張宏健 馬金鶴 黃志度 曾菊林（.中石化江蘇油田分公司物探研究院，江蘇南京0046；

2.中石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京210007）

1 中古生界速度特征與常規(guī)作圖方法存在問題

1.1 中古生界速度特征分析

（1）單井Tg上下速度縱向變化特征

從現(xiàn)有的鉆井資料統(tǒng)計(jì)分析，下?lián)P子北部地區(qū)印支面以上為陸相碎屑巖，地層速度隨埋深變化較明顯，而印支面以下為海陸過渡相、海相沉積，基本為灰?guī)r、白云巖，此類巖性速度很大，層速度隨深度變化不大。從統(tǒng)計(jì)單井層速度和平均速度圖看，印支面以下速度較以上的速度大，但古生界的地層速度隨埋深變化較中、新生界小。

（2）地區(qū)綜合速度Tg上下速度橫向變化特征

下?lián)P子地區(qū)海相中古生界地層經(jīng)過多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)今各地區(qū)古生界地層遭受剝蝕程度差異較大，阜寧和漣水靠近蘇魯造山帶，受應(yīng)力較強(qiáng)，古生界地層抬升幅度大，上古地層遭受剝蝕嚴(yán)重，只有零星殘存，鉆井揭示的都是下古奧陶系、寒武系地層，而寶應(yīng)和鹽城地區(qū)所受應(yīng)力稍弱，古生界地層剝蝕較少，中上古地層廣泛保存，鉆井見到二疊、石炭、泥盆系地層較多。這些都造成了下?lián)P子地區(qū)Tg上下速度橫向變化較快。

1.2 應(yīng)用常規(guī)作圖方法存在問題

地球物理勘探中，地下介質(zhì)的速度是個(gè)非常關(guān)鍵的因素。準(zhǔn)確的速度求取一直是地震勘探的核心問題，速度求取的準(zhǔn)確與否直接影響著地震勘探的各個(gè)環(huán)節(jié)及最終成果。只有得到準(zhǔn)確的速度，才能準(zhǔn)確的確定地層的深度位置，以及根據(jù)速度研究巖石和空隙液體的性質(zhì)。

常規(guī)的作圖方法主要是應(yīng)用全區(qū)有聲波資料的井來(lái)擬合一個(gè)綜合速度，將解釋層位時(shí)間深度轉(zhuǎn)換，形成初步成果圖，最后計(jì)算井點(diǎn)誤差，網(wǎng)格校正。常規(guī)作圖法適用于地層分布穩(wěn)定、橫向速度變化不大的小面積地區(qū)，而如果應(yīng)用在下?lián)P子北部地區(qū)，最終的構(gòu)造圖誤差普遍較大，主要有以下幾點(diǎn)原因：

(1)本區(qū)經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，中古生界地層遭受改造強(qiáng)烈，早期的擠壓推覆，晚期走滑拉張，各個(gè)地區(qū)剝蝕程度及埋深差異較大，在諸如鹽城斷層上下盤的地區(qū)，同一地層埋深相差達(dá)到上千米，速度肯定不同，用一個(gè)擬合綜合速度成圖，必然誤差較大；

(2)中古生界地層抬升遭受剝蝕的程度不同，殘留的厚度也不同，同樣造成速度差異，導(dǎo)致作圖誤差；

(3)下?lián)P子北部地區(qū)針對(duì)中古鉆井共有80 余口，但鉆探到古生界且有聲波資料的探井更少，其中鹽阜地區(qū)僅有8口，且分布不均，造成擬合速度更偏向于井點(diǎn)多的地區(qū)；

(4)井點(diǎn)分布不均同樣導(dǎo)致最后的深度校正只是校正了有井區(qū)、多井區(qū)，如此會(huì)給無(wú)井區(qū)、少井區(qū)的新井層位設(shè)計(jì)帶來(lái)較大誤差。

2 中古生界作圖方法及應(yīng)用效果

針對(duì)下?lián)P子各區(qū)的實(shí)際情況，分別采用了變深度比值系數(shù)校正成圖法、分層剝皮成圖法、模型層析變速成圖法來(lái)研究。

2.1 變深度比值系數(shù)校正作圖法在李堡地區(qū)的應(yīng)用

（1）變深度系數(shù)校正作圖法研究思路

采用常規(guī)作圖法得到的目的層初始埋深與探井地質(zhì)分層的深度結(jié)合，生成一個(gè)以初始深度為變量的函數(shù)關(guān)系式，從而對(duì)常規(guī)成圖結(jié)果校正，生成最終成果。

變深度比值系數(shù)校正作圖法帶有部分的變速理念，對(duì)全區(qū)目的層深度校正相對(duì)合理，成圖精度較高，適用于無(wú)速度譜區(qū)的大范圍的成圖。但對(duì)于剝蝕強(qiáng)烈區(qū)不適用，此外，對(duì)于區(qū)內(nèi)的井點(diǎn)分布和數(shù)量有一定要求。

（2）主要成圖步驟①常規(guī)構(gòu)造圖：由井?dāng)M合綜合速度，采用常規(guī)方法成圖h1；②建立深度函數(shù)關(guān)系：利用井點(diǎn)實(shí)際埋深與初始構(gòu)造圖中的埋深h1，建立校正函數(shù)關(guān)系：Q=?（h1）；

③二次成圖：網(wǎng)格化函數(shù)關(guān)系式，得到系數(shù)面，校正成規(guī)方法成圖h1，得到二次構(gòu)造圖h2；

④最終成果：最后進(jìn)行井點(diǎn)誤差校正，得到最終成果圖。

（3）應(yīng)用效果分析

通過李堡地區(qū)的成圖思路及方法研究，從結(jié)果對(duì)比看，臨古1井實(shí)際埋深為2200米，變深度比值系數(shù)校正法結(jié)果為2250米,常規(guī)成圖法該井井點(diǎn)處埋深為2050 米，誤差較變深度比值系數(shù)校正法明顯偏大，也說(shuō)明變深度比值系數(shù)校正法對(duì)本區(qū)而言成圖精度更高，更合理。

2.2 分層剝皮成圖方法在小海地區(qū)的應(yīng)用

（1）分層剝皮成圖法研究思路

這種方法存在一定的局限性，只分析了速度在縱向上的變化，而沒有考慮橫向上的變化，因此在采用此法作圖前，需分析印支面地層橫向上剝蝕程度是否相對(duì)均衡，作圖的范圍不宜太大。此外，分層剝皮法沒有考慮相同地層隨埋深變化，層速度也存在差異。

小海地區(qū)下古生界Ts反射層現(xiàn)有2個(gè)重點(diǎn)目標(biāo)：大橋及花舍構(gòu)造。Ts成圖的精度關(guān)系到這2個(gè)目標(biāo)的構(gòu)造形態(tài)。

（2）主要成圖步驟

①采用常規(guī)作圖法對(duì)印支面埋深成圖Hg，并校正；

②利用區(qū)內(nèi)探井N 參2 和老塘1 井，以及本區(qū)的速度譜資料，分析古生界的地層速度，求得旅行時(shí)差△T 與深度差△H函數(shù)關(guān)系式△H=2.8056*△T-123.2；

③通過解釋層位Ts及Tg，求得△T=Ts-Tg；

④最終成果：志留系的埋深Hs=Hg+△H，并井點(diǎn)誤差校正，形成最終的構(gòu)造圖。

（3）應(yīng)用效果分析

通過分層剝皮法與常規(guī)作圖法成果比較，整體構(gòu)造形態(tài)變化較小，但層位埋深相差較大。

2.3 模型層析變速成圖方法在鹽阜地區(qū)的應(yīng)用

常規(guī)變速空校是基于迪克斯（Dix）公式進(jìn)行速度計(jì)算的，它是假設(shè)在地層傾角不大的情況下，疊加速度近似于均方根速度。但對(duì)于下?lián)P子北部的中古生界地層，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地層傾角很大，迪克斯（Dix）公式已經(jīng)不實(shí)用，必須尋求新的速度計(jì)算方法。模型層析法是解決高陡構(gòu)造速度計(jì)算的很好解決方法。

（1）模型層析法變速成圖思路

當(dāng)?shù)谝粚拥膶铀俣纫阎蒚0 時(shí)間圖和第一層層速度可以計(jì)算射線的初始入射角和第一層的初始深度，由入射角等于反射角的原理，修改第二層層速度，利用曲射線追蹤迭代和非雙曲線擬合，當(dāng)擬合的疊加速度與已知速度相等時(shí)停止跌代，即求出第二層的層速度，同時(shí)求出射線路徑，有射線路徑就可以計(jì)算反射界面和反射點(diǎn)偏離入射點(diǎn)的位置（即偏移量）。以此類推，逐層計(jì)算。

與平均速度變速成圖方法比較，模型層析法在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方面多出了控制層位的解釋，也就是在作圖目的層上面的地層需要盡可能多的解釋，特別是剝蝕面的解釋。

（2）模型層析法成圖步驟

①疊加速度數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：主要是疊加速度資料的收集，以及疊加速度體三維空間立體網(wǎng)格化，需要保證速度在橫向和縱向上的規(guī)律性；

②時(shí)間層位數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：主要是作圖目的層和其上的控制層位的解釋，及網(wǎng)格化；

③時(shí)間傾角網(wǎng)格化：時(shí)間傾角確定了射線的入射角，由于地層的傾角變化是比較穩(wěn)定的，同時(shí)也為了保證射線追蹤的穩(wěn)定性，那么就必須獲得傾角的光滑曲面，在這里通過對(duì)時(shí)間傾角體即（x,y,t,dx）和（x,y,t,dy）做三維立體空間網(wǎng)格化來(lái)獲得，在網(wǎng)格化的時(shí)候進(jìn)行大平滑，但不能太大，否則反映不出真正的傾角變化情況；

④射線追蹤：追蹤過程需要每層的T0 時(shí)間、疊加速度、時(shí)間傾角，然后由上而下計(jì)算每個(gè)控制層及目的層的層速度及射線路徑；

⑤生成結(jié)果數(shù)據(jù)體：通過前面的各層射線追蹤，在空間上就可以形成時(shí)間－深度、時(shí)間－x 方向偏移量、時(shí)間－y 方向偏移量的數(shù)據(jù)體；

⑥初步成圖：對(duì)任意給定的T0 時(shí)間層位，要做變速，就可以用時(shí)間層位到上面形成的三個(gè)數(shù)據(jù)體中去插值求對(duì)應(yīng)深度和x、y反向的偏移量，并進(jìn)行偏移歸位；

⑦最終成圖：通過井點(diǎn)誤差校正，形成最終成果。

（3）應(yīng)用效果分析

與常規(guī)作圖方法比較，在宏觀上總體構(gòu)造形態(tài)基本相似。微觀上，等值線形態(tài)與構(gòu)造高點(diǎn)略有變動(dòng)，這種情況正是變速空校成圖向聯(lián)絡(luò)線方向偏移的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)。從統(tǒng)計(jì)的各鉆井的Tg面埋深誤差來(lái)看，模型層析法更為準(zhǔn)確。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）模型層析法充分考慮到變速因子對(duì)成圖的影響，成圖精度高；

（2）分層剝皮法對(duì)地層適應(yīng)性有較高要求，對(duì)小范圍非剝蝕區(qū)相對(duì)適用；

（3）變深度校正系數(shù)法在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上加入變速理念，受邊角無(wú)井區(qū)域影響小。