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.     

精细井—震标定研究沉积层序旋回的方法

为了解决沉积层序旋回的精细划分及在纵横向二维空间上的变化规律和横向延拓对比问题,本文提出利用小波深频分析方法,数值模拟出不同米氏周期旋回的单信号及复合信号,对模拟的多期复合信号再分解为单个频率旋回的单信号,并研发了井—震标定插入技术,实现了把单井频谱旋回特征标定到地震剖面中,进而搞清了频谱旋回在纵向、横向二维空间上的变化规律及展布特征,为确定区域沉积层序旋回的变化、地下地层结构及接触关系指明了方向。     

利用测井资料研究层序的方法述评

层序地层分析在地层学理论研究和石油勘探开发中有着重要的地位.不同级次层序界面的划分及其内部的旋回结构剖析是层序地层分析的关键.测井资料作为地层岩性、物性的反映,其中必然蕴含了大量与沉积地层旋回变化有关的信息.通过不同方法科学的分析提取这些信息,会大大提高层序地层研究的定量化水平.测井曲线活度、深-频分析、小波分析及分析等方法的研究实践证明,利用测井资料研究层序地层是行之有效的.介绍了这些方面的基本情况.     

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。     

沉积旋回的地球物理研究

沉积旋回性分析在地层学理论研究和石油勘探开发中有着重要的地位。沉积旋回级次的划分及旋回内部结构剖析是旋回性研究的基本内容。地球物理观测数据作为地层岩性、物性的反映,其中必然蕴含了大量与沉积旋回有关的信息。通过地球物理研究手段来分析提取这些信息,会大大提高沉积旋回研究的定量化水平,加深对这一现象的认识。沉积速率波动分析、频谱分析、时频分析等方法在此方面研究中的实践证明,沉积旋回的地球物理研究是行之有效的。      

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。     

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。     

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。     

基于小波变换的功率谱方法及其在沉积单元界面定量划分中的应用

常用的依据多尺度小波变换系数二维平面图及三维立体时频色谱图不同周期的振荡性特征所反映出的小波尺度值来划分地层不同尺度的沉积旋回界面的方法,在读数提取时存在误差并且不够直观。提出了一种基于小波变换的功率谱来提取反映层序级别尺度的方法。应用结果显示,该方法能够有效地定量划分不同级别沉积单元的界面。     

时-频分析在高分辨率层序地层学中的应用

时频分析方法是利用小波变换原理,从地震波的时间域和频率域同时对其作出分析.小波变换具有随信号频率升高时间分辨率也提高的特点.这一特点恰好满足对具有多刻度特征信号进行时频分析定位的要求.经实验发现,沉积旋回与主极值频率之间有较好的对应关系:正旋回沉积对应的主极值频率从下到上由高频变为低频;反旋回沉积正相反.利用这一对应关系可进行层序地层划分和生储盖组合的预测.时频分析是在层序地层格架中预测生储盖组合,可有效保证预测的准确性.而时频分析法研究的对象是对应沉积旋回的频率变化,因此,还可用来判识砂体的性质.     

基于小波振幅谱和复小波相位谱的高分辨率层序划分

为了从多分辨率的角度充分挖掘测井信号的内部信息,应用小波变换多尺度分解技术,对测井信号进行了复小波连续变换和连续小波分析。利用小波振幅谱能谱带尺度偏移特征、复小波相位谱相位转换线和相位零线特征识别出了层序级次、旋回叠加模式、层序界面和湖泛面。对于不同类型的层序界面和湖泛面,其小波振幅谱和复小波相位谱的响应特征不同。以鄂尔多斯盆地池10井为例,联合应用振幅谱和相位谱进行了层序划分。与传统方法相比,该方法能有效地利用测井信号内部结构信息准确地识别层序界面,为层序划分提供一定依据。     

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。     

小波分析划分层序单元的地质学理论基础、方法与应用

从地质学角度对小波分析的理论基础进行了分析,认为测井曲线是地层中某种特征所反映出的不同周期沉积旋回的相互叠加,而小波分析能够将叠加在测井曲线中的不同频率的旋回识别出来。由此可以看出,对测井曲线的小波分析能够识别出其中所包含的不同周期的沉积旋回,据此可以进行层序地层单元的划分。在进行划分的过程中,小波的选取十分关键,不同的小波类型会对划分的结果产生比较明显的影响。通过对渤海湾盆地东营凹陷两口不同类型的井段进行具体的分析可以发现,该方法不仅能够划分常规的砂、泥岩互层的地层层序,同时也能够通过识别出常规方法不易识别出的一些微小特征变化、并结合Fischer图解来划分出大段单一岩性地层中的层序单元界面。     

小波变换用于测井沉积旋回界面划分研究

以东营凹陷某井为例,选取尺度与周期有对应关系的Morlet小波基函数,对SP测井曲线进行小波变换,将一维测井数据拓展为二维深度-尺度空间,可探测到不同尺度沉积旋回的分界面,与传统的旋回界面划分结果基本一致.其地质学意义在于,由多个不同尺度(周期)沉积旋回叠加测井曲线,通过时频变换,被分解成各自独立的单一尺度的旋回,尺度因子的大小反映了地层沉积周期的长短.这也为沉积旋回的定量划分提供了一种新的思路.     

湖相泥页岩地层米氏旋回测井识别及环境响应特征

旋回地层学因具备高时间精度特性而被广泛应用于沉积地层的高精度地质定年和高分辨率地层划分与对比等研究领域。细粒沉积地层的旋回划分研究由于难度大,一直是层序地层学研究的重点和难点。以渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷樊页1井古近系沙河街组四段上亚段纯上次亚段（Es^4scs）湖相泥页岩为研究对象,选取测井数据和地球化学分析数据作为旋回分析的替代指标,采用频谱分析、小波变换、功率谱估计和滤波分析相结合的手段,对研究层段记录的米兰科维奇旋回（米氏旋回）进行识别;并结合地球化学指标验证测井数据识别旋回的可行性;在米氏旋回识别的基础上建立了“浮动”天文年代标尺,计算了沉积速率;同时,首次在研究区探索性地运用沉积有机质丰度和表征古氧化-还原性的指标探讨了轨道周期的响应特征。研究结果表明：① 湖相泥页岩沉积旋回明显受米氏旋回控制,包括405.00 kyr偏心率长周期（E1）,124.22 kyr偏心率短周期（E2）,39.76 kyr斜率周期（O2）以及22.00 kyr岁差周期（P1）;② 研究层段共识别出6个E1,22个E2,65个O2和110个P1,依据“浮动”天文年代标尺计算出沉积时间为2.73 Myr,平均沉积速率为0.069 m/kyr;③ 湖相细粒沉积地层有机质丰度及古氧化-还原性变化受天文周期控制;④ 当偏心率振幅幅度较大且处于最大值时期,地球整体处于间冰期,气候暖湿,易于形成富有机质沉积地层,是页岩油勘探的最有利层段。研究提出的思路和方法为同类型细粒沉积地层的旋回划分与对比、“浮动”天文年代标尺的建立、沉积速率的计算以及有机质富集规律的研究提供了参考,研究成果直接应用于东营凹陷沙河街组细粒沉积地层的非常规油气勘探开发。     

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。     

利用地震资料时频特征分析沉积旋回

地震资料中蕴含了丰富的地下沉积体信息,采用小波变换时频分析技术可以使一维的时间域地震波信号拓展到二维的时间-频率域,从而在频谱图中更清楚地刻画沉积体内部的旋回结构特征。通过建立不同类型的沉积模型,分析了进积、退积、加积沉积环境下,沉积体对应地震信号时频图中的变化规律。实际资料验证表明,时频图中能量团移动方向与岩石物性变化趋势一致。该方法为无钻井地区分析沉积旋回特征提供了一种新的思路和途径。     

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。     

频率域储层预测技术研究

地震信号在频率域和时间域表现出不同的特征，利用频率域的地震信号，可以更好地进行储层预测。利用傅立叶变换和小波变换等数学工具，研究了地震数据在频率域的特征，开发出了小波域时频分析技术、分频地震相技术、频谱相关技术、频谱分解储层成像技术等多种频率域储层预测技术，将这些技术在实际地震资料中进行了应用，取得了较好的效果。     

塔里木盆地塔中—顺北地区柯坪塔格组高分辨率旋回层序地层划分

塔里木盆地塔中—顺北地区下志留统柯坪塔格组作为一套典型的海相碎屑岩沉积地层，砂泥叠置关系复杂，仅通过测井曲线形态的传统方法不利于高分辨率层序的精确划分。首先根据地震剖面与测井滤波处理曲线来识别不整合面及相关的整合面，得出长期基准面变化情况；其次用最大熵谱图与合成预测误差滤波划分中期基准面旋回边界；最后从动态最大熵谱中提取出米氏旋回参数，进一步获取带通滤波信号组和天文周期单元，划分短期基准面旋回，最终完成高分辨率层序地层的划分。柯坪塔格组识别出3种三级层序边界类型：连续海侵背景下的T₁型、完整海侵—海退背景下的T₂型、海退为主的T₃型。目的层共划分出4个长期、16个中期以及50个短期基准面旋回。