测井曲线小波变换特性在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为二维时频域,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,通过研究多种伸缩尺度下小波系数曲线表现出的周期性振荡特征,可与各级层序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,     

小波分析在测井层序地层划分中的应用——以二连盆地白音查干凹陷达30井腾格尔组为例

通过对测井信号离散小波多尺度的分解和重构，探讨了小波分析在测井层序划分中的适用性，并利用小波变换，选择合适的尺度因子进行了测井信号旋回界面的识别和地层层序的划分。根据小波变换的方法，对二连盆地白音查干凹陷达30井腾格尔组自然伽马（GR）测井信号进行了小波多尺度的分解和重构，形成了不同尺度的近似信号和细节信号，然后进行了不同层次旋回界面的识别和地层层序的划分研究。实例表明，小波的多尺度变换对多级别测井旋回层序的划分比较适用，可提高测井旋回层序划分的精度。     

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。     

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。     

浅谈小波分析在鄂尔多斯盆地延长组层序地层划分中的应用

介绍了小波分析在层序划分中的应用现状，分析了GR曲线的小波变换在鄂尔多斯盆地延长组层序地层划分中的适用性。通过对GR曲线进行小波多尺度分解后可获得不同级次的旋回周期，将GR曲线小波旋回周期与传统标志层法、准层序分析法、古水深和基准面（湖平面）变化分析法和地震法标定的三级层序界面进行对照，结果表明，对正常湖相沉积，GR曲线D10小波与三级旋回较为吻合，可以作为延长组湖相层序划分的依据，而对冲积层序及浊积岩发育地区，D10小波容易出现偏差，不能作为层序划分的标准。     

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     

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。     

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.     

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。     

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。     

测井曲线谱分析方法及其在沉积旋回研究中的应用

测井曲线包含了丰富的地层信息，能够敏感、连续地反映所测地层的成层性和旋回性特征。测井解释的目的在于综合利用各种技术手段，充分挖掘测井资料所包含的地层信息，建立测井数据向地质目标的映射关系，描述目的的层的地质特征。储集层沉积旋咽研究的主体是地层中的规模旋回，测井资料以其数量、连续性好等优点，成为小规模旋回研究中的主要资料来源。某一沉积事件周期性出现的频繁程度可用时间序列中的频率来表示。地层沉积过程中的周期性规律会相应地体现在测井资料所包含的信息中，设计一定的数据处理系统提取这些信息，可以分析、描述和识别地层沉积特征。提出最大熵谱分析方法，即对测井曲线提取主成分和进行最大熵谱分析、谱特征分析，进而依赖谱展宽及其韵律和识别研究沉积旋回。与其它谱分析方法（如傅立叶谱和周期图法）比较，最大熵谱分析方法具有不受取样长度限制、对频谱分辨率较高等优点。对塔里木盆地实际资料的处理结果表明了该方法的可行性和有效性。     

基于Matlab小波分析的旋回划分及其地质意义——以东海盆地西湖凹陷保椒斜坡带平北段Pb-1井平湖组为例

以东海盆地西湖凹陷保椒斜坡带平北段Pb-1井为例,运用Matlab小波分析Pb-1井始新统平湖组自然伽马曲线包含的地质信息。根据小波变换后的小波变换系数时频能量和小波变换系数曲线特征,将平湖组划分为3个长期旋回和5个中期旋回,显示出小波变换在测井层序地层划分中具有较高的分辨率,能识别沉积作用中的隐蔽旋回特征。在此基础上,探讨了不同尺度内小波变换系数曲线与煤层发育位置之间的关系。结果表明,研究区煤层多发育于小波变换系数曲线峰值相对较小的位置,即对应于长期旋回内三角洲的退积过程及中期旋回内三角洲退积—进积的转换时期。     

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。     

济阳坳陷古近系孔店组高频韵律旋回沉积记录及成因

济阳坳陷古近系孔店组发育一套紫红色泥岩、灰色粉砂岩以及膏质泥岩等岩相组合的高频韵律旋回沉积。利用测井资料、录井剖面、岩心观察以及为地球化学元素等手段,对济阳坳陷古近系孔店组高频韵律旋回沉积机制进行了深入研究。结果表明,济阳坳陷孔店组旋回沉积记录包括颜色米级旋回、粒序米级旋回和非粒序米级旋回;发育6种岩相组合类型及23种岩相组合,共划分出276个米级旋回,旋回最大厚度为29.6 m,最小厚度为1.48 m,平均厚度为6.28 m;利用Fisher图解和测井曲线频谱分析,得出岁差周期为19.2～23.4 ka,斜率周期为39.1～51.4 ka,偏心率主要周期95.3～403.1 ka。该差值与古近纪超短期旋回、短期旋回和中期旋回的时间差基本一致,证实了孔店组湖泊相旋回沉积受控于米兰科维奇旋回。除此之外,旋回发育时期的古气候、沉积水介质的共轭震荡、物质供应等沉积动力因素也影响了旋回的发育过程。最后,建立了济阳坳陷古近系孔店组低水位干旱时期和高水位潮湿时期的旋回沉积动力模型,探讨了米兰科维奇旋回控制下旋回沉积的原始沉积动力和古环境面貌。     

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.     

基于零通小波变换的测井层序地层自动划分研究

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。以胜坨油田某井为例,利用零通小波对信号拐点的敏感性和多尺度分析特性,在不同尺度上定量划分出不同级别的地层层序界面,结果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定量划分提供了一种新的思路。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组混合细粒岩沉积微相

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组成为页岩油气勘探的重点区块,开展精细混积岩沉积层序及其相关研究具有十分重要的理论及实践意义。利用岩心、薄片、扫描电镜、测井曲线、XRF及XRD等资料,结合岩心相及其组合分析、测井曲线最小二乘法拟合和岩性随机模拟等技术,开展层序地层格架及沉积微相识别,建立研究区混积细粒岩沉积微相模式。研究发现:①芦草沟组可划分为5个中期旋回、9个短期旋回、33个超短期旋回。中期旋回对应段级别,短期旋回相当于一个砂组或小层(含多个单砂层),超短期旋回大体对应于单层;②研究区目的层为一套咸化湖泊-三角洲沉积体系,岩性复杂,在各种沉积作用共同影响下,形成由细粒碎屑岩、碳酸盐岩、泥岩构成的混积细粒岩层。识别了储集层沉积微相类型,主要包括砂坝、前三角洲泥、砂滩、混合滩、云坪及湖相泥微相等;③吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点段主要分布在P2l22上段及P2l12上段。综合分析提出吉木萨尔凹陷芦草沟组陆源碎屑-碳酸盐岩混合细粒岩沉积模式。基准面上升时,沉积环境由三角洲外前缘砂坝和浅湖砂滩沉积向浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积转变,随着基准面继续上升至最大可容纳空间,深水环境黑灰色泥岩大面积沉积;基准面下降时,主要发育浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积,随着基准面继续下降,发育浅湖亚相砂滩沉积和三角洲前缘砂坝沉积。     

欢喜岭油田南部坡洼过渡带沙一、二段隐蔽油气藏预测

应用层序地层学理论,利用岩心、测井、录井等资料,建立了欢喜岭油田南部坡洼过渡带沙一、二段的高分辨率层序地层格架,将其划分为2个长期旋回、8个中期旋回和20个短期旋回。在此基础之上对各中期旋回的砂体、沉积相展布规律进行了分析,并根据层序、沉积发育特征预测了隐蔽油气藏有利发育区带,认为锦128以南架岭6以东及双203、锦110和锦310井之间为隐蔽油气藏勘探的有利地区。同时结合研究区的断裂与砂体发育特征,得出本区断裂下降盘构造岩性油气藏和低水位时期的砂岩尖灭油气藏应为隐蔽油气藏勘探的重点对象。     

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。