基于频谱属性趋势分析和小波...中新统珠江组——韩江组为例_闾伟.pdf

断块油气田2023年5月Identification method of sequence boundary based on INPEFA and wavelet transform:acase study of Miocene Zhujiang to Hanjiang Formation in Zhu-3 DepressionLYU Wei1，2,DONG Yanlei1，2,GE Jiawang3,SUN Lianpu4,XIE Xiangdong5,JIA Tianpeng1，2,ZHENG Saifei1，2,LI Yuanliang6(1.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;2.Collegeof Geosciences,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;3.College of Geosciences and Technology,SouthwestPetroleum University,Chengdu 610500,China;4.Sino Geotech(Beijing)Co.,Ltd.,Beijing 100015,China;5.Gudao Oil ProductionPlant,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257231,China;6.Exploration and Development Research Institute,Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)Abstract:TheexplorationdegreeofZhu-3DepressioninthePearlRiverMouthBasinisrelativelylow,sotheestablishmentof sequencestratigraphicframeworkisimportantforoil-gasexploration.Inthispaper,integratedpredictionerrorfilteranalysis（INPEFA)technologyand wavelet transform technology based on logging curve are used to identify sequence boundary of each order and maximum floodingsurface（MFS）.The INPEFA curve was obtained by the maximum entropy spectrum analysis technology of GR curve.The trend andinflection points in the INPEFA curve were used to extract the hidden periodic features in the GR curve,and then the sequenceboundaries of different orders were divided.Meanwhile,the GR curve was reconstructed by wavelet transform technology,and thereconstructedwaveletcoefficientcurveandthetime-frequencychromatogramwereanalyzed.Thethird-ordersequenceboundaryandtheMFS are identified by the anomalous vibration of the curve andtheenergychangeofthespectrogram.The results show that threesecond-order sequence boundaries and six third-order sequenceboundaries are identified from Miocene Zhujiang Formation toHanjiang Formation in Zhu-3 Depression,which are divided intotwosecond-ordersequencesandeightthird-ordersequences.The收稿日期：2022-11-23；改回日期：2023-03-10。第一作者：闾伟，男，1997年生，在读硕士研究生，主要从事层序地层学和地震沉积学方面的研究。E-mail：。通信作者：董艳蕾，女，1972年生，副教授，博士，主要从事层序地层学和地震沉积学方面的研究。E-mail：。引用格式：闾伟，董艳蕾，葛家旺，等.基于频谱属性趋势分析与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J.断块油气田，2023，30（3）：448-457.LYU Wei，DONG Yanlei，GE Jiawang，et al.Identification method of sequence boundary based on INPEFA and wavelet transform：a case studyof Miocene Zhujiang to Hanjiang Formation in Zhu-3 DepressionJ.Fault-Block Oil&Gas Field，2023，30（3）：448-457.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闾伟1，2，董艳蕾1，2，葛家旺3，孙连浦4，谢向东5，贾天鹏1，2，郑赛飞1，2，李元亮6（1.中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京102249；2.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京102249；3.西南石油大学地球科学与技术学院，四川 成都610050；4.华夏吉泰（北京）科技有限公司，北京100015；5.中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂，山东 东营257231；6.中国石化中原油田分公司勘探开发研究院，河南 濮阳457001）基金项目：国家科技重大专项专题“岩性地层油气藏成藏规律、关键技术及目标评价”（2017ZX05001-002-002）；国家自然科学基金项目“陆相断陷湖盆深水浊积扇定量地震地貌学研究”（41202078）摘要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。关键词频谱属性趋势分析；小波变换；层序地层格架；珠三坳陷；珠江口盆地中图分类号：TE122文献标志码：Adoi:10.6056/dkyqt202303012断块油气田FAULT-BLOCK OIL GAS FIELD第30卷第3期第30卷第3期0引言层序地层学提供了一种更为精确的地质年代对比、古地理恢复和油气储集体预测的方法1。层序地层学研究主要依赖于露头、岩心、地震、测井及古生物等资料。地震资料受制于频率的问题，在识别旋回方面存在着一定的困难。当露头、岩心资料不足时，利用测井资料对层序界面进行识别就显得尤为重要2。近年来随着数理技术的不断突破，利用数学和计算机等手段对测井曲线处理已经成为当前的研究热点。频谱属性趋势分析（INPEFA）是地球物理研究常用的技术手段之一。其中，最大熵谱分析是由基于信息熵最大准则进行外推得到的。与其他频谱分析方法相比，它具有分辨率高、更为准确等优点3。利用最大熵谱分析技术，有利于划分岩性旋回、确定层序及内部特征界面。另外，采用小波变换技术可以将一维的深度域资料转换为二维的深度-尺度域资料，通过分析转换后的能谱及小波系数曲线的变化特征，可实现对地层的旋回划分4；利用小波变换的多尺度特性对测井曲线进行周期性分析，不同尺度因子的能量强度对应着不同级别的地层旋回，能够满足高频层序地层划分的要求，使得层序划分结果更加精准、可靠5。珠江口盆地位于南海北部，是典型的被动大陆边缘油气富集型盆地，因其油气勘探潜力较大，与之相关的地质学问题受到了广泛关注。目前，在勘探程度较低的珠三坳陷中新统珠江组韩江组已有多口探井发现了油气层或油气显示。因此，为了扩大油气勘探成果，对珠三坳陷中新统开展以层序地层研究为主的石油地质基础工作就显得尤为重要6。前人利用古生物、地震、钻测井等资料在珠江口盆地新近系开展了层序地层研究工作，如王瑞菊等7综合利用地震、测井和古生物资料，将珠江口盆地珠一坳陷古近系划分为3个二级层序和8个三级层序；谢利华等8通过地震相、测井相及古生物对比，将珠江口盆地珠江组韩江组划分为7个三级层序；张昕等9根据地震和钻测井资料，将珠江口盆地北部珠江组韩江组划分为2个二级层序和8个三级层序。综上所述，珠江口盆地珠江组韩江组层序划分方案存在分歧，这制约了该地区油气勘探的进程。由于研究区岩心资料有限，利用常规层序地层学方法难以精确识别以及划分地层层序。因此，本文综合利用INPEFA技术和小波变换技术，对珠江口盆地珠三坳陷中新世珠江组韩江组展开层序划分对比研究，通过挖掘测井数据中所隐藏的更为准确的层序地层发育趋势和发育模式，可以为研究区后续油气勘探开发工作提供理论基础10。1区域地质概况珠江口盆地位于欧亚板块、太平洋板块、印澳板块和菲律宾海板块的交会处11，是新生代拉张性断陷盆地。珠江口盆地内发育的一级正向构造单元为北部隆起、中央隆起、南部隆起；一级负向构造单元为珠一坳陷、珠二坳陷、珠三坳陷、珠四坳陷12（见图1a6）。珠三坳陷面积约为3.6104km2，总体为南断北超的箕状断陷盆地，受基底性质、构造断裂形态控制影响，在近东西向上呈现出“隆坳相间”的特点13。其中：二级负向单元有文昌A凹陷、文昌B凹陷、文昌C凹陷、琼海凹陷、阳江凹陷和阳春凹陷；二级正向单元有琼海凸起、阳江凸起和阳春凸起14（见图1b6）。图1珠江口盆地构造单元划分及研究区井位分布Fig.1Division of structural units and well location distribution of the studyarea in Pearl River Mouth Basina构造单元划分b研究区井位分布method in this paper can make the sequence interface more intuitive and obvious,and improve the precision and accuracy of cycledivisionandcomparison,whichprovidestechnicalsupportforthesubsequentexplorationanddevelopmentofthestudyarea.Key words:INPEFA technol