富有机质页岩高精度地层划分方法技术

本发明专利技术涉及地层序列技术领域，目的是提供富有机质页岩的高精度地层划分方法，通过测井曲线资料进行层序地层学分析时，采用最大熵频谱分析过滤干扰信号，保留有效频段，提高频谱估计的分辨率。其实质是把测井曲线视为由各种地质因素在深度域或时间域中地层规则变化形成的综合信号，对综合信号进行傅里叶变换将深度域或时间域转换成频域。通过最大熵频谱分析可以得到一个自相关函数，可以用来增加数据长度，进而提高分辨率。进而提高分辨率。进而提高分辨率。

【技术实现步骤摘要】
富有机质页岩高精度地层划分方法


[0001]本专利技术涉及地层划分
，具体涉及富有机质页岩的高精度地层划分方法。

技术介绍

[0002]地层划分与对比是油田勘探与开发工作中必不可少的一个环节，后续的地质建模、开发层系划分以及井网部署等都是在精确的地层划分对比的基础上进行的。目前基于常规碎屑岩和碳酸盐地层已经探索出了诸如地震地层学，层序地层学，年代地层学等多种地层划分对比方法，并形成了相应的理论体系及技术手段。
[0003]然而，富有机质页岩通常整套厚度大，岩性差别不明显，很难从岩性转换进行层序界面识别。虽然前人针对页岩层系的地层格架展开了大量的研究工作，并将矿物成分 (Smith et al.2000)、岩相变化(Singh et al.2008)、有机地球化学指标(Creaney etal.1993)等作为层序识别的标志，但同一套黑色页岩中在纵向上有机碳含量非均质性较强，上述地层划分方案并不能满足页岩气勘探开发的需求，从而严重制约了该类气藏的高效开发。
[0004]虽然层序地层学研究技术方法在不断地发展与创新，但是仍然存以下不足之处：(1) 地震资料分辨率有限，对于三级以上层序识别有效性不足；(2)测井数据虽是目前能获得分辨率高、连续性好的地质数据之一，但是测井信息的旋回不仅与地层特征相关，还与测井仪器响应的分辨率、测井环境、测井作业、测井仪器的稳定性等诸多因素相关，将该资料应用于旋回性层序地层相关分析显然存在很多难以预料的结果；(3)化学地层学在层序划分上的应用目前相对较少，并且受测试样品数目有限的影响，数据连续性差、缺乏代表性。
[0005]因此需要一个能够综合各个地质因素分析地质成分的模型，准确快速识别不同的层序界面，进而能精确识别到储层段，尤其是针对富有机质页岩的高频层序。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种多方法综合运用对富有机质页岩高频层序划分的方法，其目的在于准确快速识别不同级次的层序界面，并精细刻画不同级次下沉积环境演化与富有机质页岩层段的耦合关系，以解决现有技术中存在的上述问题。
[0007]通过以下技术方案来实现的：富有机质页岩的高精度地层划分方法，包括下列步骤：
[0008]步骤S1：获取待分析区域的层序地层的测井信号，将层序界面的测井信号进行时频分析，通过最大熵频谱分析方法提高测井信号的分辨率，得到测井信号中的频域，执行步骤S2；
[0009]步骤S2：进行多尺度分析，结合预测的频域与实际频域的差值，使测井信号中不同周期内地层信息通过PEFA曲线显现，执行步骤S3；
[0010]步骤S3：通过多尺度小波系数曲线的周期震荡性及对PEFA曲线进行积分得到INPEFA曲线，结合两种曲线的变化对层序地层的一级到三级层序界面进行识别，执行步骤
S4；
[0011]步骤S4：在三级层序界面约束下，提取待分析区域测井信号进行多窗口频谱分析，演化谱分析，并通过滤波处理输出长偏心率周期，对层序地层的四级层序界面进行识别，执行步骤S5；
[0012]步骤S5：在四级层序界面的约束下，通过长偏心率周期进行的天文调谐，识别待分析区域地层短偏心率周期，对层序地层的五级层序进行识别。
[0013]优选的，所述步骤S1中，时频分析包括有：将测井信号的时间域经过小波变换得到相关联的时间域和频率域，将频率域和时间域通过信号分析，实现频率域中对测井数据由低频到高频的滤波扫描，得到基于小波变换的时频色谱图。
[0014]优选的，小波变换中还包括有尺度因子，不同的尺度因子代表不同的时间周期，通过测井信号中不同的时间周期得到小波系数曲线图。
[0015]优选的，所述步骤S1中，将深度域和时间域进行傅里叶变换转换为频域，通过最大熵频谱分析方法中的自相关函数增加数据长度。
[0016]优选的，所述步骤S2中，PEFA曲线为一条垂直变化不规则的锯齿状曲线，用于显示地层连续性的指示器。
[0017]优选的，根据INPEFA曲线上拐点的级次确定层序界面的级次。
[0018]优选的，地层层序界面包括有退积型、进积型和加积型。
[0019]优选的，所述小波变换选用Morlet小波。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021](1)较传统地层划分更加精准，分辨率高；
[0022](2)把测井曲线视为由各种地质因素在深度域或时间域中地层规则变化形成的综合信号而非单一的一维信号。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的工作原理图；
[0024]图2为本专利技术的一个实施例的INPEFA曲线合成图；
[0025]图3为本专利技术的一个实施例中GR
‑
INPEFA曲线分段分析图；
[0026]图4为本专利技术的一个实施例中多级层序的分析图；
[0027]图5为本专利技术的一个实施例中不同测井天文轨道周期横向对比图；
[0028]图6为本专利技术的一个实施例中不同测井天文轨道周期横向对比图。
具体实施方式
[0029]下面结合本专利技术的附图1～6，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
[0030]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本专利技术的限制。
[0031]实施例：
[0032]通过测井曲线资料进行层序地层学分析时，采用最大熵频谱分析(MESA)过滤干扰信号，保留有效频段，提高频谱估计的分辨率。其实质是把测井曲线视为由各种地质因素在深度域或时间域中地层规则变化形成的综合信号，对综合信号进行傅里叶变换将深度域或时间域转换成频域。通过最大熵频谱分析可以得到一个自相关函数，可以用来增加数据长度，进而提高分辨率。
[0033]相较于傅里叶谱和周期图法，用最大熵谱方法求得的功率谱较其它方法更准确，分辨率较高，具有不受取样长度限制、对频谱分辨率较高等优点。其基本原理如下：
[0034]平稳随机过程{x(n)}的功率谱密度函数S
x
(ω)和相关函数r(m)之间的关系由维纳
‑
辛钦定理确定，即
[0035][0036]若已知相关函数r
x
(m)对于所有m的值，则可按上式计算功率谱密度函数。但对于有限长度的序列，只能对有限个相关函数值进行估计，问题在于估计功率谱密度函数时，如何处理未知的相关函数值。经典的谱分析采用下式计算:
[0037][0038]其假定是这些未知的相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.富有机质页岩的高精度地层划分方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤S1：获取待分析区域的层序地层的测井信号，将层序界面的测井信号进行时频分析，通过最大熵频谱分析方法提高测井信号的分辨率，得到测井信号中的频域，执行步骤S2；步骤S2：进行多尺度分析，结合预测的频域与实际频域的差值，使测井信号中不同周期内地层信息通过PEFA曲线显现，执行步骤S3；步骤S3：通过多尺度小波系数曲线的周期震荡性及对PEFA曲线进行积分得到INPEFA曲线，结合两种曲线的变化对层序地层的一级到三级层序界面进行识别，执行步骤S4；步骤S4：在三级层序界面约束下，提取待分析区域测井信号进行多窗口频谱分析，演化谱分析，并通过滤波处理输出长偏心率周期，对层序地层的四级层序界面进行识别，执行步骤S5；步骤S5：在四级层序界面的约束下，通过长偏心率周期进行的天文调谐，识别待分析区域地层短偏心率周期，对层序地层的五级层序进行识别，完成一级到五级层序界面的全部识别。2.根据权利要求1所述的富有机质页岩的高精度地层划分方法，其特征在于，所述步骤S1中，时频分析包括有：将测井信号的时间域经过小波变换得到相关联的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓明，张喜，葛家旺，梁岳立，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：