基于频谱属性趋势分析和小波变换的层序界面识别方法——以珠三坳陷中新统珠江组——韩江组为例

珠江口盆地珠三坳陷勘探程度相对较低，建立层序地层格架是有效开展油气勘探的重要基础。文中运用基于测井曲线的频谱属性趋势分析（INPEFA）和小波变换技术，识别各级层序界面和最大海泛面。即通过对自然伽马曲线进行最大熵谱分析，得到INPEFA曲线；利用INPEFA曲线的趋势和拐点，提取自然伽马曲线隐藏的周期性特征，进而划分出不同级次的层序界面；同时利用小波变换技术，对自然伽马曲线重构，分析重构后的小波系数曲线和时频色谱图，并采用曲线的异常震动和时频色谱图的能量变化识别三级层序界面和最大海泛面。研究结果表明，在珠江口盆地珠三坳陷中新统珠江组—韩江组识别出3个二级层序界面及6个三级层序界面，划分了2个二级层序和8个三级层序。利用文中方法，各级层序界面识别更直观、更明显，同时能够提高旋回划分及对比的精度和准确性，为研究区后续勘探开发提供技术支撑。     

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。     

焉耆盆地博湖坳陷八道湾组层序地层格架及模式分析

以层序地层学原理为基础,采用地震线描法,建立了焉耆盆地博湖坳陷八道湾组的层序地层格架。将其自下而上划分为SQ₁,SQ₂和SQ₃等3 个三级层序,并分析了各个层序的地层格架特征,同时建立了层序地层模式,指出了在该模式下的油气勘探方向。研究结果表明,八道湾组在层序结构上低位体系域普遍不太发育,水进体系域和高位体系域发育;沉积体系以辫状河三角洲、扇三角洲及湖泊沉积体系为主,沉积分布主要受盆地形态的控制。     

华北龙山地区青白口系混积岩层序地层格架及发育模式

华北龙山地区新元古界出露完整,从下向上依次发育碎屑岩和碳酸盐岩,研究层序地层格架及其沉积相演化对恢复华北地区古地理环境具有重要指导意义。对龙山地区青白口系进行了系统的野外实测、岩石薄片鉴定、X射线衍射、微量元素等实验分析,在野外和室内岩性特征和沉积序列分析的基础上,结合区域构造运动背景,建立了等时层序地层格架,分析了各层序沉积相演化,并建立了层序地层发育模式。研究认为,依据不整合界面和岩性突变界面,将研究区青白口系自下而上依次划分为SQ₁（下马岭组）、SQ₂（长龙山组）和SQ₃（景儿峪组）3个三级层序,每个层序都发育了TST和HST两个体系域。SQ₁和SQ₂以碎屑岩沉积为主,对应陆源碎屑供给充分;SQ₃以混积岩沉积为主,对应相对清水沉积模式。根据岩性和沉积构造及其沉积序列等特征,SQ₁层序TST以浅海陆棚沉积为主,HST以潮下带砂坪和潮间带砂-泥混合坪为主;SQ₂层序TST以潮下带砂坪和潮道为主,HST以潮间带砂-泥混合坪和潮上带泥坪为主;SQ₃层序TST发育潮下带砂质浅滩和泥质灰坪,HST以潮间含云灰坪和潮上灰质和泥质云坪为主。在层序划分和沉积相演化基础上,建立了以潮坪-浅海陆棚相为主的陆源碎屑-碳酸盐岩混积型层序地层发育模式,具有开阔陆表海特征。     

苏皖下扬子地区石炭系层序地层学特征

在野外地质勘查的基础上,运用层序地层学的理论和研究方法,对苏皖下扬子地区石炭系露头进行了精细的层序地层研究和层序划分、对比,详细阐述了层序建立和层序特征。研究结果表明,苏皖下扬子地区石炭系可以分为6个三级层序,其中层序SQ₁、SQ₅、SQ₆属于Ⅰ型层序,层序SQ₂、SQ₃、SQ₄属于Ⅱ型层序。在苏皖下扬子的东北部地区SQ₁—SQ₆六个层序发育完整,而在西南部地区SQ₁—SQ₄四个层序存在不同程度的缺失;SQ₅、SQ₆层序则全区广布。     

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。     

INPEFA技术在滩坝砂体层序划分中的应用

采用INPEFA旋回及其滤波技术,实现了薄互层滩坝砂体层序地层的定量等时划分与对比。首先利用INPEFA旋回整体分析法,识别并划分了二级、三级层序界面;其次根据INPEFA旋回分段分析法,将沙三下层序进一步划分为低位域、湖扩域、高位域等3个完整的体系域;最后通过对INPEFA曲线的滤波处理,对沙四上亚段的滩坝砂体进行了精细地层划分与对比,实现了层序地层在高频(四~六级)、自动、定量划分与对比方面的突破。研究结果表明,利用INPEFA曲线及其滤波技术可有效识别不同级别层序地层界面,特别是在高频层序地层的等时划分与对比方面具有明显优势。     

运用INPEFA技术开展层序地层研究

 在最大熵频谱分析法基础上形成的预测误差滤波分析法，经进一步改进而发展成INPEFA技术，对测井曲线进行处理可获得INPEFA曲线。基于层序地层学，利用此曲线可以快速、准确地识别不同级次的层序界面。INPEFA曲线的拐点反映了不同级次层序的界面，而INPEFA曲线的趋势反映了不同级次沉积旋回的气候、水体以及韵律变化。通过整体INPEFA分析划分1～3级层序，应用分段INPEFA分析可识别4～5级层序，应用局部INPEFA分析可判断6级层序（砂体）的连通性。本文应用CycloLog软件展示了INPEFA技术在苏北盆地及济阳拗陷的实际应用效果。     

INPEFA技术在层序地层划分中的应用——以苏北盆地溱潼凹陷南华区块阜三段为例

最大熵谱分析技术是对测井曲线进行合成预测误差滤波分析处理,得到频率趋势线（INPEFA曲线）,运用INPEFA曲线不同幅度的趋势拐点来识别不同级次层序界面。通过对苏北盆地溱潼凹陷南华区块阜三段GR曲线进行INPEFA处理,将阜三段III和IV油组划分为13个5级层序,进而在INPEFA曲线所建立的等时框架内对区块内距离相近的3口井进行井间的砂体连通性对比,得出在小层中各有2个连通性较好的砂层和油层组。INPEFA技术处理后的测井曲线可以提取出在常规测井曲线中隐藏的旋回趋势特征,从3口井变化趋势相近的INPEFA曲线来看,该区域的沉积环境变化大致相同,都是从水退到水进的过程。      

高分辨率层序地层学在油田深度开发中的应用

根据钻井岩心、测井和成像测井等资料,综合研究了火烧山油田二叠系平地泉组H₂层不同级次基准面旋回界面和湖泛面的成因类型及高分辨率层序地层学特征,从H₂层(扇)三角洲沉积体系中划分出2个中期、8个短期旋回层序。讨论了短期旋回层序的沉积序列、结构类型、叠加样式和分布模式与储层非均质性、水淹特征和剩余油分布规律的关系,建立了以中期旋回层序和洪泛面为年代地层框架。以短期旋回层序为等时地层对比单元的地层格架,以短期旋回为等时编图单元,编制了H₂层沉积微相图。应用相控储层建模技术,以短期旋回层序为建模单元,建立了火烧山油田H₂层精细地质模型。研究结果表明,高分辨率层序地层学在高含水油田深度开发阶段有着广阔的应用前景。     

SP测井小波变换在单井层序划分中的应用

利用单井自然电位（SP）测井曲线经coif5小波变换,结合露头剖面传统层序地层划分标准,探讨了小波变换曲线与鄂尔多斯盆地南部A井三叠系陆相延长组三级层序界面的对应关系。结果显示,SP测井曲线经coif5小波变换后的d12小波（SP_coif5_d12）极大值可能对应湖退-湖侵旋回转换面（即层序界面）;而小波曲线的极小值对应最大湖泛面,SP_coif5_d12小波可以作为湖盆的三级层序划分指标,说明coif5小波变换极值点位置检测到的SP测井信号与层序界面具有对应关系。该方法非常简捷,在陆相湖盆层序地层研究中具有实际应用价值,尤其适于缺乏岩心和地震等资料的单井研究。     

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。     

川东地区寒武系高台组白云岩-蒸发岩共生地层高频层序划分及地质意义

白云岩-蒸发岩共生地层中油气资源丰富。基于层序地层学原理,结合钻井、薄片等资料,在三级层序划分的基础上,采用INPEFA和小波变换技术对川东地区寒武系高台组白云岩-蒸发岩共生地层的高频层序进行识别与划分,并探讨了其地质意义。研究结果表明： ①川东地区寒武系高台组白云岩-蒸发岩共生地层可划分为3个三级层序,自下而上分别为Sq1,Sq2,Sq3,可进一步划分为6个四级层序（ssq1—ssq6）。高台组主要为碳酸盐岩台地沉积环境,自西向东依次发育混积台地、局限-蒸发台地、开阔台地相沉积。②研究区高台组的岩性组合序列包括白云岩上覆厚层蒸发岩（A）、厚层白云岩夹蒸发岩（B）、白云岩与蒸发岩互层（C）和蒸发岩上覆厚层白云岩（D）等4种类型。白云岩-蒸发岩共生地层发育在四级层序的接触界面,且多发育于层序内部的高位体系域,反映了海平面较强烈的扰动,尤其是海平面的相对下降有利于白云岩和蒸发岩沉积。③研究区高台组白云岩-蒸发岩共生地层的岩性组合序列在GR_inpefa曲线和小波变换曲线上均具有响应特征,对应的64尺度小波系数曲线波动平缓,能量团为弱黄蓝色,GR_inpefa曲线以“缺口”的形式表现出蒸发岩与白云岩的岩性差异。     

西湖凹陷东坡渐新统花港组下段粗碎屑体基准面旋回分析

东海西湖凹陷东坡渐新统花港组下段粗碎屑体陆相地层,可以通过基准面旋回对比方法建立层序地层格架。以构造演化阶段定义长周期旋回;通过体系域分析及短期旋回叠加样式深化中期基准面旋回研究,提出了水进域中"高可容空间向上变浅半旋回"的新特点;而钻井岩心分析表明:粗碎屑体微相变迁未必与水深变化有关,因此不适宜定义短期、超短期旋回。     

西湖凹陷花港组沉积相特征及相模式

西湖凹陷是我国近海海域最大的凹陷之一,同时也是天然气勘探重点区域。目前西湖凹陷主要勘探目的层为渐新统花港组,关于花港组沉积相前人做过一些研究,但存在较大争议。以岩心观察为基础,结合测井和地震资料综合分析,对西湖凹陷花港组沉积相类型及特征进行了详细研究。研究表明西湖凹陷渐新统花港组主要发育河流、三角洲、湖泊和扇三角洲等4种相类型,平面上河流和三角洲沉积主要分布在凹陷西部边缘,扇三角洲沉积主要分布在凹陷东部边缘,在凹陷中央主要发育滨浅湖相沉积。在此基础上,建立了西湖凹陷渐新统花港组沉积相模式。     

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。     

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。     

黔桂地区二叠纪层序地层格架及古地理演化

二叠系包括3个统即船山统、阳新统和乐平统,船山统与阳新统之间的黔桂运动主幕不整合面以及阳新统和乐平统之间的东吴运动主幕不整合面,代表了沉积盆地性质发生较大变化的界面和最为明显的层序界面.黔桂地区的二叠系以其明显的相分异而引人注目,在连陆台地上发育煤系地层,而在连陆台地边缘及孤立台地上发育海绵生物礁,形成一个典型的"台—盆—丘—槽"的古地理格局,并且相分异最明显的时期正好与生物礁发育的时期相对应;由于东吴运动第一幕使钦防残留海槽关闭,古地理格局发生了较大变化.在二叠系中,船山统与下伏石炭系顶部的地层构成一个三级沉积层序(SQ₁₉),阳新统包含4个三级层序(SQ₂₀—SQ₂₃),乐平统包括2个三级层序(SQ₂₄—SQ₂₅).该地区的另一个特点是在二叠系与三叠系之交发生了较为典型的台地淹没事件,形成一个较为典型的淹没不整合面.因此,复杂而有序的时间相变与空间相变,在系列岩相古地理和系列层序地层格架中得到较为系统地反映.      

四川盆地龙岗东地区长兴组高频层序及其对礁滩体的控制

川东北龙岗东地区上二叠统长兴组地层划分以定性为主，生物礁滩体控制因素研究薄弱。基于层序地层学理论，利用最新地震及钻井资料，在龙岗东地区长兴组三级层序划分的基础上，采用INPEFA测井旋回分析技术，对长兴组高频层序进行识别与划分，并分析其对礁滩体的控制作用。结果表明：研究区长兴组自下而上划分为2个三级层序SQ1和SQ2,5个四级层序ssq1—ssq5；海平面高频升降影响生物礁滩体发育位置及规模，生物礁滩体主要发育于各高频层序格架内的高位体系域（HST）；持续性的海退影响生物礁滩迁移方向，形成一定规模纵向叠置、横向迁移的礁滩体；生物礁滩的横向及纵向展布受控于海平面的升降变化，即受高频层序旋回的控制。研究成果为四川盆地龙岗东地区长兴组礁滩体油气勘探开发提供了有力依据。     

热欧地区残留可容纳空间分布及储集砂体预测

辽河盆地热欧地区勘探程度低,取心资料少,砂体与油气分布具有较强的隐蔽性。针对这一问题,首次将层序地层学的原理和方法应用于该区储集砂体分布规律的预测。对地层的重新划分与对比发现,研究区沙三段内部存在着明显的不整合界面SB₂。该不整合面的形成期正是河道砂储集体沿层序SQ₂-TST沉积初期残留可容纳空间的充填期,因此循着层序界面SB₂寻找沉积古地貌低洼区是预测砂岩储集体的关键。对比发现,受断裂与火山岩堆集体的联合控制,古地貌低洼区沿沟谷及火山岩体侧翼的断槽一带展布,钻井证实该带是层序SQ₂-TST河道砂体的主要充填区。对这些砂体的成功预测有效地指导了该地区油气勘探。