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。     

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。     

泌阳断陷下第三系核三上段陆相层序可容空间变化机理及其图解

方法根据沉积基准面原理,探讨在一个基准面旋回过程中,可容空间梯度迁移所引起的沉积程序效应;利用Ｆｉｓｃｈｅｒ图解法对泌阳断陷下第三系核三上段陆相层序进行研究。目的指导陆相层序的划分及其体系域的识别,进而预测陆相层序中生储盖的空间分布及其组合规律。结果在一个基准面旋回过程中,可容空间梯度随地理位置而发生迁移,与之相伴的是层序地层结构以及在相同相域内沉积物体积、厚度和侧向分布的变化;该图解法可把泌阳断陷下第三系核三上段划分为３个完整且规模较大的实际可容空间旋回,进而又可划分为１５个次级旋回,与分析研究实际资料得到的结果基本上吻合。结论沉积基准面是受海（湖）平面、构造沉降、沉积物负荷及沉积地形等诸多综合因素制约的一个等势面,只有沉积基准面旋回及其伴随而发生的可容空间变化,才是控制沉积层序发育的内在机理;采用图解法求得的可容空间变化曲线,对于指导陆相层序的划分及其体系域的识别,进而预测陆相层序中生储盖的空间分布及其组合规律,具有十分重要的实践意义。     

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。     

四川盆地元坝中部断褶带须四段高分辨率层序地层

依据地层发育特征,对元坝中部断褶带须四段进行高分辨率层序地层划分。 首先,根据现代辫状河与辫状河三角洲沉积特征,厘清辫状河与辫状河三角洲沉积体系发育部位,依据钻井和测井资料,确定须四段发育辫状河和辫状河三角洲相;然后,根据高分辨率层序地层学原理,识别出具有层序地层意义的 2 种河道类型,即低可容纳空间侧向叠置河道和高可容纳空间垂向叠置河道,进而判断基准面旋回转换位置,明确须四段可划分出 2 个四级旋回及 3 个亚段：上砂段、腰带段及下砂段;最后,井-震结合进行须四段层序地层综合解释,建立区域等时层序地层格架,为进一步分析等时层序格架内沉积相展布特征奠定了基础。     

利用广义S变换提取地震旋回的方法

在地震地层学中，可以采用时频分析方法刻画地层厚度的变化和地质特征的不连续性，研究特定沉积环境和岩性组合的变化。目前，通常采用短时Fourier变换或连续小波变换求取地震道的主能量和主极值频率，进行地震旋回研究，但由于小波变换的尺度与频率的关系并不确定，因此主要用于求取能量谱。介于短时Fourier变换和小波变换之间的S变换是一种非平稳信号分析和处理的方法，具有良好的时频特性，因此将S变换引入到地震地层学的研究中，用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换提取地震道的主能量和主极值频率，进行地震旋回特征分析。对S变换、短时Fourier变换和连续小波变换的时频特性进行了分析对比，阐述了广义S变换的高分辨率性质。在广义S变换时频域，利用实际资料求取了地震道的主能量和主极值频率，分析了主能量和主极值频率的纵向变化规律。数值模拟和实际资料试算表明，广义S变换可以更好地反映地震旋回特征。     

分流平原相复合砂体单一河道识别及效果分析

针对杏南地区三角洲分流平原相复合砂体的成因模式,利用层序地层学原理在垂向上从识别沉积间断面入手确定出单期次的沉积单元,在平面上根据废弃河道、砂体层位差异、测井曲线形态、韵律特征变化及砂体在横向上的厚度变化趋势等确定出单一河道边界,从而识别出复合砂体内的单一河道,提高了对复合砂体的认识程度,在油田开发应用中取得了比较好的效果。     

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。      

大庆长垣杏5X区块葡一组高分辨率层序叠加样式与沉积格局

大庆长垣杏5X区块葡一组为河控浅水型三角洲沉积体系,以岩心描述和测井曲线综合分析为基础,对葡一组进行高分辨率层序地层学研究,识别出古暴露、冲刷面与岩性转换面等3类层序旋回界面,将其划分为2个中期旋回、4个短期旋回和12个超短期旋回,并详细研究三角洲沉积体系中超短期旋回和短期旋回的沉积序列、结构类型和叠加样式。通过逐井高分辨率层序分析与划分,建立短期与超短期旋回的层序地层格架,分析层序格架内地层展布规律,并以此为基础,阐述在层序格架控制下葡一组4个短期旋回的成因砂体叠置样式、沉积演化规律及砂体分布特征,为开发调整期剩余油研究提供地质依据。     

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。     

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。     

古气候变迁对泌阳断陷湖盆陆相层序发育的影响

古气候变迁是控制陆相层序发育的最基本变量之一，它直接控制着沉积物供给及湖平面振荡。对泌阳断陷湖盆泌２０７井和泌２２３井下第三系核三上亚段自然电位曲线进行滤波处理获得的沉积旋回曲线显示，低频旋回曲线上呈现３个主要旋回，中频旋回曲线上发育１５￣１６个旋回，高频旋回曲线上显示５０余个小旋回，分别与该层段所划分的层序、小层序组及小层序数量基本吻合。对其高频信息进行傅里叶变换的结果表明，泌阳断陷湖 高频旋回     

鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组长8 段高分辨率层序地层分析

基于下寺湾地区的区域地质、沉积相、测井、钻井和岩心资料,以Cross 高分辨率层序地层学理论 及其方法为指导,采用多级旋回层序划分方案,结合测井相分析技术,将研究区长8 段划分为中期、短期和超短期3 个级次的基准面旋回层序。各级次基准面旋回又可进一步分为向上“变深”的非对称型、向上 “变浅”的非对称型和对称型3 种结构类型。该文重点论述了超短期基准面旋回层序沉积背景、叠加式样和沉积动力学过程, 并以短期基准面旋回作为等时地层对比单元, 建立了长8 段高分辨率地层-时间格架,为本区砂体纵、横向展布规律的认识及下一步勘探开发方案提供了理论依据。     

SK-1 井下白垩统泉头组米级旋回研究

通过对 SK-1 井泉头组岩心的详细观察与描述,并结合测井曲线特征,开展了泉头组沉积微相的识别,并在此基础上,划分了Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级及米级旋回。 通过对所划分的旋回地层进行 Fischer 图解分析,建立了反映泉头组地层叠置关系的旋回地层格架。 利用测井谱分析,结合前人分析测试得到的松辽盆地泉头组的绝对年龄,对各级旋回进行周期计算,发现Ⅴ级旋回周期约为 112 ka,Ⅳ级旋回周期约为 379 ka,分别与米兰科维奇偏心率短周期 85～140 ka 和长周期 350～400 ka 相对应,从而表明 SK-1 井旋回地层的形成受米兰科维奇旋回的控制。 此研究结果为早白垩世气候变化对旋回地层的影响研究提供了科学依据。     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区二叠系高分辨率层序地层学研究

运用沉积物体积分配原理,通过识别沉积基准面旋回产生的层序界面,将钻井、测井和高分辨率三维地震资料相结合,对鄂尔多斯塔巴庙区块二叠系地层进行了高分辨率层序地层对比分析。在上古生界石炭系-二叠系勘探目的层段(本溪组-上石盒子组)划分出3个中期旋回,19个短期旋回,建立了层序地层格架,追踪了SSC4旋回砂层组的空间展布特征,预测了该层序的隐蔽圈闭。     

希尔伯特—黄变换时频分析在沉积旋回划分中的应用

希尔伯特—黄变换是基于地震数据对信号进行经验模态分解的新的时频分析方法,其克服了原有时频分析方法因受到分辨率和信号平稳性的限制导致沉积旋回划分精度降低的影响,通过对非平稳信号进行处理得到地震信号不同固有模态分量的瞬时时频特征,以此为基础,精细刻画地震资料中的时间、频率和能量之间的关系,进而依据不同模态分量的瞬时时频特征划分出不同级次的地层沉积旋回。模型数据与实际地震资料的处理结果表明,地震数据通过希尔伯特—黄变换时频分析能够准确地进行地层沉积旋回划分,实现的过程简单实用且精确度较高,从而为地层的沉积旋回划分和精细对比提供了有效方法和参考依据。     

南襄盆地泌阳凹陷层序地层学与隐蔽油气藏研究

运用T—R旋回基本理论,结合地震剖面反射特征和层序地层学以及区域连井剖面层序地层学解释,建立了南襄盆地泌阳凹陷古近系3级层序地层格架,将该区古近系核桃园组—廖庄组划分为1个Ⅰ级T—R旋回和4个Ⅱ级T—R旋回,并将核桃园组进一步划分为9个Ⅲ级T—R旋回,并进一步分析了泌阳凹陷T—R旋回层序中的沉积体系与沉积层序模式.在以上研究的基础上,对泌阳凹陷隐蔽油气藏分布规律进行了研究,发现其分布受凹陷地质构造与沉积特征控制,具有明显的分带性.同时结合本地区的生、储、盖组合,对泌阳凹陷油气藏进行了综合评价,指出了有利区带和有利勘探方向.      

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。