天文周期约束下的基准面旋回层序划分方法(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

应用离散小波变换法对自然伽马曲线进行了信号分解并对各细节分量进行了频谱分析,确定了各细节分量的优势频率及沉积旋回厚度.根据沉积旋回厚度比例关系与天文周期比例关系之间的对应性,判断出与各天文周期相关的沉积旋回,并在绝对地质年龄约束下估算出各沉积旋回时限.延长组分析结果表明,据各细节分量划分的沉积旋回的时限均为对应天文周期的2倍,如以天文周期作为基准面旋回层序划分的依据,则每个沉积旋回可划分2个基准面旋回层序.该项研究成果表明,以天文周期为依据,以小波变换及频谱分析为手段,可以合理、有效地开展基准面旋回层序的划分与对比,在绝对地质年龄约束下进行地层定年.     

扇三角洲沉积体系准层序频谱划分方法探讨--以胜坨油田坨76块为例

地层的沉积旋回特征在地球物理资料中有一定的响应，通过频谱分析的方法能将这些特征有效地显示出来。利用这一原理，可以通过测井资料的频谱分析手段来识别不同沉积旋回，进而识别准层序旋回。以东营凹陷胜北断层下降盘坨76块沙四段上亚段的扇三角洲为研究对象，通过频谱分析方法划分出Cu—Fu，Cu—Cu和Fu—Fu型3种准层序模式并进行了研究，并建立了相应的频谱响应特征。研究表明，测井资料的频谱分析方法可以作为准层序划分的辅助手段。     

一种确定沉积旋回类型的迭代算法

层序地层学中沉积旋回产生地层旋回,只有在充分了解沉积旋回的基础上才能准确解释地层旋回样式,而沉积旋回是沉降速率B、沉积速率D和侵蚀速率E组合的结果．且旋回的形态受到8个基本点的控制。利用一种迭代算法确定了这些基本点的位置,模拟出基准面、沉积面、沉积厚度、剩余可容纳空间、旋回比例等参数在一个墓堆面旋回期间的变化规律,并将这些变化对应不同沉积阶段,对已经确定的层序样式进行反演,反演的结果能够确定出在最大侵蚀速率E-定的情况下与构成这种层序的相应的B、D组合．从而实现对地层层序模式的定量化研究。     

旋回层序地层的控制因素

旋回层序是受天文周期控制的,以最大洪泛面为顶、底界的,由进积叠加到退积叠加构成的有成因联系的沉积地层,是天文周期的真实记录。以鄂尔多斯盆地Sh99井延长组为例,应用离散小波变换方法对GR曲线进行了信号分解,并进行了各细节分量的频谱分析。根据各细节分量的优势频率比值与天文频率比值之间的对应关系,确定了与各天文周期对应的沉积旋回,并在延长组绝对地质年龄约束下划分了旋回层序。研究表明,以天文周期为依据、以小波变换及频谱分析为手段可以合理并有效地开展旋回层序划分。     

坪北油田长4+5、长6油组短期基准面旋回层序分析

运用高分辨率层序地层的短期基准面旋回原理,根据短期基准面旋回界面的识别标志将坪北油田长4＋5、长6油组短期基准面旋回层序划分为向上“变深”的非对称旋回（A）、向上变浅的非对称旋回（B）、向上“变深”复变浅的对称旋回（C）等三种基本结构类型。论述了每个基本类型的沉积背景、叠加样式、岩性组成和沉积动力学过程。在此基础上,总结了短期基准面旋回层序的变化规律和分布模式,并指出短期基准面旋回层序的研究意义。     

基于米兰科维奇理论的湖相细粒沉积岩高频层序定量划分

湖相的细粒沉积同时具有高度的连续性和分辨率,其忠实地记录了湖泊流域的气候和环境变化的信息,由于沉积过程的稳定性,使得这种湖相细粒沉积成为米兰科维奇旋回分析的理想载体,而米兰科维奇理论的时间内涵是进行高频旋回划分和对比有效手段,可以提高地层划分的时间分辨率,是传统层序地层学的有力补充。精确识别米氏旋回是湖相细粒沉积岩高频层序划分的基础,约束沉积速率的变化是米氏旋回识别的关键。针对陆相沉积地层相变快、非均质性强等特点,以磁化率作为替代性指标,引入进化谐波（EHA）和平均频谱拟合差（ASM）分析技术,约束纵向上沉积速率的变化,更精确识别米兰科维奇旋回信号。结合高分辨率层序地层学基准面旋回理论,四级层序与中期基准面旋回对应,时间量化为405 kyr;五级层序与短期基准面旋回对应,时间量化为100 kyr;六级层序与超短期基准面旋回对应,时间量化为40 kyr,最终分别以长偏心率、短偏心率和斜率周期曲线作为四级、五级和六级层序划分的参考曲线,实现湖相细粒沉积岩高频层序定量划分。     

东营凹陷盐家地区砂砾岩体沉积期次精细划分与对比

东营凹陷盐家地区沙河街组四段上亚段（简称沙四上亚段）重力流舌状体式叠覆沉积的砂砾岩体不具备“层状”地层特征,应用常规方法进行沉积旋回划分和对比很难保证时间上的等时性。针对该问题,引入天文地层学中气候旋回受天文周期驱动的理论,研究砂砾岩体的形成条件及控制因素,对砂砾岩体进行时间域的等时性控制,然后在相同的时间域内进行旋回界面的识别与旋回对比。通过对研究区砂砾岩沉积进行米兰科维奇旋回特征分析,确定研究区地层旋回主要受偏心率周期控制,并计算得出第一优势旋回厚度为151.7 m和第二优势旋回厚度为61.4 m。以米兰科维奇旋回分析结果为主,同时结合层序地层学基准面旋回理论,根据岩心和成像测井相层序分析,确定地层划分方案,将研究区沙四上亚段划分为4个四级层序和11个五级层序。以优势旋回频率信息对测井曲线进行滤波处理,同时根据基准面旋回特征,以滤波后的曲线为依据进行地层旋回的横向对比,建立了地层旋回对比格架,实现砂砾岩体沉积期次的精细划分与对比。     

库车坳陷北部巴什基奇克组层序地层学特征

以高分辨率层序地层学理论为指导,以露头剖面的精细描述为基础,分析了塔里木盆地北部白垩系巴什基奇克组不同级次的基准面旋回层序特征、成因及其与沉积体系时空展布和演化规律的关系。巴什基奇克组为一个不完全对称型基准面旋回层序,发育3种短期基准面旋回层序基本类型,可识别出4个中期基准面旋回层序,在不同的沉积区及沉积演化的不同阶段,其类型和结构存在差异。     

扇三角洲相高分辨率层序地层研究——以克拉玛依油田百21井区克上组油藏为例

为深入认识扇三角洲相储层特征,提高油藏描述精细程度,文中以高分辨率层序地层学理论和技术方法为指导,依据不同级次基准面的升降运动所导致的地层过程旋回性和沉积学响应特征,将百21井区克上组划分为1个长期旋回、2个中期旋回、14个短期旋回以及33～37个超短期旋回。其中短期旋回可划分为向上变"深"的非对称型和向上变"浅"的非对称型2种基本结构类型。详细讨论了基准面旋回变化过程中超短期旋回的沉积序列、结构类型、叠加样式以及分布模式,建立了以短期旋回层序为等时地层对比单元的全区层序地层格架,分析了格架内砂体的沉积特征和油气分布,为储层研究和油田后期开发奠定了基础。     

S变换在低幅度构造识别中的应用——以准噶尔盆地腹部陆10—陆6井区为例

类似于陆梁油田的低幅度构造识别是准噶尔盆地腹部陆10—陆6井区的首要任务。该区的主力油层之一呼图壁河组多发育辫状河河道砂,其地震剖面同相轴横向连续性差,加之该区钻井少且分布不均,因此低幅度构造的层位精细等时追踪较为困难。针对这一难题,利用S变换时频分析特征,建立了典型沉积旋回体的地震旋回特征模型以及S域的时频响应特征模型,通过二维谱与单井沉积旋回联合标定,建立了整个工区精细的等时沉积格架。在高分辨率层序地层等时格架控制下进行杂乱地震反射特征的低幅度构造精细追踪,最终发现低幅度构造圈闭6个,叠合面积达221km2,综合评价优选上钻2口井位。经实钻分析,证明了该技术的有效性和实用性。     

Study of sedimentary sequence cycles by wellseismic calibration

In order to solve the problems of the fine division of sedimentary sequence cycles and their change in two-dimensional space as well as lateral extension contrast, we developed a method of wavelet depth-frequency analysis. The single signal and composite signal of different Milankovitch cycles are obtained by numerical simulation. The simulated composite signal can be separated into single signals of a single frequency cycle. We also develop a well-seismic calibration insertion technology which helps to realize the calibration from the spectrum characteristics of a single well to the seismic profile. And then we determine the change and distribution characteristics of spectrum cycles in the two-dimensional space. It points out the direction in determining the variations of the regional sedimentary sequence cycles, underground strata structure and the contact relationship.     

Geophysical methods for the study of sedimentary cycles

We present the wavelet depth-frequency analysis and variable-scale frequency cycle analysis methods to study sedimentary cycles. The spectrum analysis, variable-scale frequency cycle analysis, and wavelet depth-frequency analysis methods are mainly discussed to distinguish sedimentary cycles of different levels. The spectrum analysis method established the relationship between the spectrum characteristics and the thickness and number of sedimentary cycles. Both the variable-scale frequency cycle analysis and the wavelet depth-frequency analysis are based on the wavelet transform. The variable-scale frequency cycle analysis is used to obtain the relationship between the periodic changes of frequency in different scales and sedimentary cycles, and the wavelet depth-frequency analysis is used to obtain the relationship between migration changes of frequency energy clusters and sedimentary cycles. We designed a soft-ware system to process actual logging data from the Changqing Oilfield to analyze the sedimentary cycles, which verified the effectiveness of the three methods, and good results were obtained.     

高阶谱分析技术识别地层旋回与沉积相带

高阶谱分析可以得到地震信号的一些特征参数和地质信息,高阶谱分析振幅谱结果可以很好地刻画地震波形的时间频率能量特征。以渤南洼陷地层旋回与沉积相带识别为例,通过单井高阶谱与地质特征分析,结合不同计算参数对比分析结果,表明大尺度时间能量分析着重于地质沉积的宏观态势,可以用于大尺度的地层旋回性质分析;小尺度时间能量分析结果分辨率较高,可以用来聚焦于局部能量的纵向变化。通过实例证实了高阶谱分析技术在识别地层旋回与沉积相带方面的有效性,同时也说明了高阶谱分析方法在渤南洼陷地层旋回性质分析中的重要作用。提出了利用高阶谱分析技术识别地层旋回与沉积相带的思路,为地层旋回和沉积相带的划分提供了一种有效的工具。     

砂砾岩体沉积期次划分及其与物性的关系——以东营凹陷北部陡坡带Y920区块沙四上亚段为例

砂砾岩体储层岩性复杂、非均质性强,且扇体多期叠置,沉积期次划分困难。以东营凹陷北部陡坡带Y920区块沙四上亚段砂砾岩体为研究对象,建立以岩心、FMI图像为基础,以测井信息小波变换技术为核心,以三维地震为约束的砂砾岩扇体沉积期次划分方法。基于岩心、FMI图像可直观识别沉积期次界面,进而标定常规测井资料;经测井信息小波变换后表现出周期性振荡特征的小波系数曲线可反映沉积界面响应特征,结合功率谱筛选尺度因子,可定量对单井沉积期次进行划分;通过井-震结合,实现全区域期次界面的等时对比,将Y920区块砂砾岩体划分为8个沉积期次。沉积期次的发育控制着沉积相及岩性的分布,与物性展布也密切相关。研究结果表明,研究区块地层自下而上（8至1沉积期次）表现出退积沉积初始阶段（扇根—扇中）沉积期次中上部物性较好,沉积中间阶段（扇中）整个沉积期次物性均较好,而沉积末期阶段（扇中—扇端）沉积期次中下部物性较好,进而统计单井各期次有效储层的厚度,分期次刻画有效储层平面展布特征,发现3,4,5沉积期次的西北部为Y920区块有利储层展布范围。研究结果为东营凹陷北部陡坡带砂砾岩体油藏的精细勘探开发提供了依据。     

基于EEMD的高分辨率层序地层划分方法

划分不同级次的层序界面以及识别其内部的沉积旋回类型是层序地层分析的重要基础。测井信号是不同周期的地层旋回信息的叠合,通过时频分析方法可将测井数据内隐藏的地层旋回性信息拓展到不同的频带内,进而进行不同级次层序界面的划分以及旋回类型的判别。利用总体经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）方法对测井数据进行分解,得到不同频带的本征模态分量,结合Hilbert变换获取各分量的频率特征。最后根据各分量的周期性波动和频率变化特征与不同沉积旋回类型以及各级层序界面之间的对应关系划分地层层序。在东营凹陷沙三段的应用中表明,该方法适用于短期、中期、长期基准面旋回的划分,为高分辨率层序地层划分提供了新思路。     

琼东南盆地崖13-1气田陵三段高分辨率层序地层及沉积体系研究

以高分辨率层序地层学及沉积学理论为指导,通过地震、钻井、测井和岩心等资料分析,针对琼东南盆地崖13-1气田陵三段开展了层序地层及沉积体系研究。将陵三段划分为1个长期基准面旋回,并在其内部进一步识别出8个中期基准面旋回(S1-S8)。陵三段发育海湾型辫状河三角洲沉积体系,可细分为三角洲平原、三角洲内前缘、三角洲外前缘和前三角洲4种沉积亚相。该沉积体系自下而上受海洋作用越来越明显,其垂向演化可划分为3个阶段,早期以河流作用为主(S1-S4),中期为河流和海洋波浪混合作用(S5),晚期逐渐过渡到以潮汐作用占主导(S6-S8),每一个阶段呈现了辫状河三角洲不同的沉积作用方式和独特的沉积特征。研究表明相对海平面的升降变化是控制基准面旋回及海湾型辫状河三角洲沉积体系演化的主要因素。     

陆相断陷盆地陡坡带砂砾岩体期次划分 ——以济阳坳陷车西洼陷北带中浅层为例

针对车西洼陷北带中浅层砂砾岩体期次划分困难的问题,初步探索出一种在地质和地震资料约束下,基于测井曲线米氏旋回和小波变换技术的砂砾岩体描述方法。通过对测井曲线进行频谱分析,认为车西洼陷北带东营组砂砾岩体的沉积期次受米氏旋回的控制,偏心率404.0 ka和地轴倾角53.6 ka周期控制着四、五级层序的发育,是进行砂砾岩体期次划分与对比的基础。因此,依据米氏旋回和小波变换理论,在纵向上对车西洼陷北带东营组砂砾岩体进行了精细的划分,共识别出8~10个小的扇体期次。研究表明,应用米氏旋回和小波变换技术分析高频旋回,提高了沉积旋回研究的定量化水平。其中,设计的米氏旋回滤波曲线和选取的小波变换系数与高频旋回具有较好的对应关系,可有效地指导砂砾岩体期次的精细划分。     

不同沉积过程尺度下正演数值模拟研究进展及油气地质意义

沉积正演数值模拟是研究沉积过程的重要手段,由大量的数值模型支撑,但如何选择和应用数值模型仍是难点。为此,梳理了沉积数值模型的时间尺度、驱动机制、河道演化、遵循规则、沉积结果和适用对象,着重阐述了Delft3D和DIONISOS模型的运算原理、参数选择、模拟结果和局限性。不同湖平面级次控制下的层序演化和发育过程与沉积过程尺度相对应,沉积物组分特征和模拟目标是优选数值模型的基本原则,井-震数据和地质建模算法是验证和优化训练模型的必要手段,基于大数据和人工智能的深度学习和强化学习模型是沉积正演数值模拟的发展趋势。     

胜坨油田三角洲前缘地层测井频谱分析及地质意义

以东营凹陷胜坨油田沙二段8砂组三角洲前缘地层为例,利用最大熵谱分析法和预测误差滤波分析法,揭示了三角洲前缘地层中的测井频谱特征及地质意义。研究表明,地球轨道周期是控制三角洲前缘地层旋回形成的重要因素,测井频谱特征表现为米氏旋回与非米氏旋回叠加。米氏旋回在三角洲前缘地层中占主导地位,主要存在于同一期次的沉积地层中,反映沉积环境相近或渐变,沉积连续性好。非米氏旋回对应的层段所占比例较小,主要存在于2期三角洲前缘地层的分界处,反映沉积不连续或沉积环境突变,可以作为沉积界面的解释依据。利用频谱趋势曲线,将胜坨油田沙二段8砂组三角洲前缘地层划分为2个完整的中期基准面旋回,合理揭示了地层的成因及沉积过程。