测井曲线拐点在测井层序地层分析中的应用研究

在层序地层学研究中，层序界面的划分是基础和重要的环节，而利用测井资料分析可以进行层序界面划分和进行较长期基准面旋回识别。测井曲线的值是深度的函数，测井曲线的一阶导数表示了曲线变化的趋势和变化的快慢，在某一范围内，当一阶导数呈现符号转换时，相对应的深度点的测井值即为该范围内极大（极小）值；测井曲线的二阶导数则表示曲线的凹凸性，在某一范围内，当二阶导数呈现符号转换时，相对应的深度点代表了测井曲线的拐点，即反映曲线凹凸性变化的转折点，亦即地层的分界面。基于以上特点，提出利用测井曲线拐点进行层序界面划分的原理和方法，并结合岩心和录井资料，对白音查干凹陷达28井腾格尔组不同级次沉积旋回、地层垒积、旋回特征随沉积厚度变化特点和不同级次基准面旋回进行研究，最后得到该地层单井测井层序地层分析结果。     

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.     

沉积基准面变化分析技术及其应用

沉积基准面分析是研究层序地层形成、进行等时地层单元划分与对比的关键环节。从地震、测井等资料中可求取定性或半定量的沉积基准面变化曲线:(1)在地震剖面上正确识别和区分盆缘上超、滨岸上超和水下上超的基础上,经过差异沉降、脱压实和地层剥蚀恢复等一系列校正,可获得反映基准面变化的上超点曲线;(2)在对测井曲线进行谱分析识别出米兰柯维奇旋回的基础上,采用校正的费希尔图解方法可编制出反映基准面变化的可容纳空间变化曲线。在塔里木盆地北部利用地震和测井资料,采用不同方法求得的沉积基准面变化曲线有着很好的一致性,并用于层序地层划分、层序级别确定、井间层序对比和盆地的构造、沉积演化史分析。     

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.     

Morlet小波在测井层序地层划分中的应用

测井曲线包含了丰富的地质信息，对研究地层多级别旋回性及识别地层信息多分辨突变具有优势。测井信号的时频分析将一维测井信号拓展到二维时频域，从而使地层内部的旋回性结构得以清晰展示。对测井曲线进行Morlet连续小波变换，将测井信号与深度的关系转换为与深度和尺度域的变化关系，通过研究最佳尺度因子下小波系数曲线表现出的周期性振荡特征，可与各级层序地层单元界面建立一定的对应关系。以胜坨油田某井为例，运用小波变换的多尺度特性，探测到地层序列中不同尺度的层序地层单元界面，与传统方法所划分的界面基本一致。这些探索为地层层序的划分提供了一种新的思路和有效途径。     

基于小波变换的高分辨率层序地层单元划分方法探讨

通过小波变换方法将测井曲线的一维信号拓展到二维的时频域中,可在不同尺度的范围内表现出不同的界面特征,从而揭示地层内部的旋回性结构。对惠民凹陷某井的试验表明,通过寻找小波变换的最佳尺度因子可探测到不同级别的层序地层单元界面。利用选取的Morlet小波基函数对自然伽马曲线进行的小波变换识别了该井的6个准层序组界面,这与传统方法的划分界面基本一致。     

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。     

自动划分层序单元的测井多尺度数据融合方法

测井信号应用于地层分层主要是利用信号中突变点或突变区域的信息,小波变换系数模极大值随尺度的变化规律可以精确地描述突变点的位置和形态,因此,基于模极值多尺度重构思想,提出基于小波多尺度边缘检测的测井数据融合方法,并将其应用于层序地层单元的定量划分中.以胜坨油田A井为例,利用二次样条小波分别对单条测井曲线和多尺度融合曲线进行二进小波变换,在不同尺度上定量划分出不同级别的层序单元界面.结果表明,利用融合曲线的多尺度分析来划分层序单元能够得到更好的应用效果,其小波变换时频色谱图上的能量聚集和分布能够更清晰地反映准层序组和准层序单元的界面信息及旋回类型.这些探索将为地层层序的定量划分及其内部特征研究提供一种新的思路.图5参19     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

地震Wheeler转换技术及其应用

如何有效利用地震资料进行层序和沉积期次的划分以及内部层序的自动追踪,一直是层序地层学研究所面临的技术难题。地震Wheeler转换技术是最近几年发展起来的一项新技术,它将层序地层学和地震沉积学更好地结合起来,从而可以最大限度地应用三维高精度地震资料进行地层层序和沉积期次的研究。首先系统阐述了地震Wheeler转换技术的基本原理和实现方法,然后采用三角洲沉积体地质模型验证了方法效果,最后将该方法用于东营凹陷三角洲层序的划分,结合测井资料以及时频分析方法,重新厘定了层序划分方案,将东营凹陷三角洲沙三段中亚段划分为9个四级层序。     

钻井高分辨率层序地层划分及其古生态响应——以柴达木盆地乌南地区下油砂山组为例

在年代地层框架内,以高分辨率层序基准面旋回识别层序界面,将柴达木盆地乌南地区南参2井下油砂山组划分为两个中期基准面旋回（三级层序）。由于沉积环境演化与层序基准面旋回是相互影响的,所以沉积相和反映沉积环境的古生态特征是基准面旋回的重要划分依据。钻井沉积相划分以西岔沟露头下油砂山组河流-湖泊相砂、泥岩沉积序列为参照,划分古生态有浅水、较深水、淡水、较咸水等类型。以上述方法划分单井层序后,建立了乌南地区下油砂山组等时层序地层格架,并分析了层序格架内基准面旋回与古生态特征的响应关系。     

江家店地区沙三段高分辨率层序地层研究

以钻／测井、高分辨率三维地震资料为基础，以多级次基准面旋回为参照面的高分辨率层序地层理论为指导，对惠民凹陷沙三段不同级别的基准面旋回层序进行分析，从中识别出4个中期旋回，从上至下命名为C1，C2，C3和C4旋回，由此建立了惠民凹陷沙三段的层序地层对比格架。在区域层序地层格架的基础上，根据岩性和电性资料，对研究区沙三段开展了高频层序划分与对比，共识别出9个短期基准面旋回。以短期旋回为基本的时间地层单元，在连井剖面的层序地层对比基础上，建立了江家店地区高分辨率层序地层对比格架。在高频层序内研究了沉积微相的构成与演化特征以及储层分布规律。最后在高精度层序划分与对比、层序的沉积微相构成分析、砂体分布规律研究基础上，对有利的岩性圈闭勘探目标区作出了预测。     

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。     

综合预测误差滤波分析方法在地层划分及等时对比中的应用

针对目前地层划分、对比存在人为性、多解性等问题,首先仔细分析了野外露头与岩心的沉积序列特点,研究了地层的叠置序列与旋回结构;进而建立了相应的地质模型,通过地质模型把地层的旋回结构转化成数值模拟信号;最后根据信号特征,提出了综合预测误差滤波分析方法,并研究出该方法的原理、步骤、功能。在此基础上,利用该方法对模拟信号进行处理分析,提取出反映地层叠置及旋回结构的频谱趋势线,并搞清频率趋势线的地质意义乃间接反映了当时的沉积环境及基准面变化过程。由此,可以找出反映同一等时地层界面的拐点及变化趋势,根据拐点及变化趋势完成了地层的等时对比。这为地层精确划分及真正意义上的等时对比奠定了基础。通过对实际测井数据的处理,验证了该方法的有效性。