江漢盆地潛江凹陷漁洋組測井曲線旋回分析

摘 要：通過對潛江凹陷譚參1井的測井曲線原始數據的分析，運用旋回厚度累積偏差曲線進行處理，可識別出該區晚白堊世地層的旋回疊加樣式，將漁洋組劃分為6個低頻旋回，3個上升旋回，3個下降旋回，而每一個低頻旋回又是由數個高頻旋回疊加而成。對比發現，該旋回的主控因素為構造因素。低頻旋回所對應的旋回界面，可以用于反映層序界面的位置，據此漁洋組可以劃分出6個三級層序。

關鍵詞：江漢盆地 晚白堊世 CCTD曲線 旋回分析

中圖分類號：F55 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0154-02

江漢盆地位于揚子準地臺的中部，秦嶺大別造山帶以南，為中新生代斷拗含油氣盆地，面積36360 km2。主要產油層為下第三系潛江組和新溝咀組，近年來，由于陸續在沔陽凹陷和江陵凹陷上白堊統系發現工業油流（李群等，2003；陳波等，2006；劉瓊等，2007），該套地層逐漸引起廣泛關注。在晚白堊世，盆地在區域引張力的作用下進入整體拉伸斷陷階段（李群等，2006），全面接受沉積，古地形平坦，地層很好的記錄了地層中的沉積旋回。

江漢盆地晚白堊世，普遍認為盆地構造穩定，地層很好的記錄的氣候演變（陳波等，2007）。因此認為氣候影響湖泊的蒸發量，通過控制降雨量來影響注入量，使湖平面和沉積物供給發生變化，進而影響砂泥旋回的發育，是影響江漢盆地西南部晚白堊世沉積旋回的主導因素。但是通過測井曲線旋回分析，對比旋回年代控制因素，發現江漢盆地晚白堊世西北部漁洋組的旋回發育主要受構造影響。

1 數據處理

為了了解江漢盆地潛江凹陷晚白堊世漁洋組沉積旋回的樣式特征，選擇自然伽馬數測井據進行研究，測井曲線是一系列深度域振動信號序列的組合，它是時間域周期性變化的疊加響應。測井曲線具有等間距測量的特點，而且數據序列連續、縱向分辨率高（李慶謀，1996；陳茂山，1999）。自然伽馬測井是測量地層中放射性元素衰變過程中放射出的伽馬射線的強度，其值大小取決于巖石中所含放射性元素的種類和數量，一般伽馬高值對應泥巖，低值對應砂巖和碳酸鹽巖，一般采用測井曲線半幅點的位置標定砂泥巖層界面，地層剖面中泥質含量從低到高的變化，反映出從砂巖到泥巖的沉積旋回變化。

根據采集得到的測井GR數據，計算旋回厚度以及生成CCTD曲線，處理流程如下。

（1）數據選?。哼x取目標GR數據中的測點間距連續部分，若不連續，需對不連續部分采取分段處理方法，分段部分的處理方法與連續間距測點數據處理方法一致。

（2）差分信號處理：測井曲線反映了沉積地層的變化情況，測井曲線的值是深度的函數（李新虎，2006）。在沒有斷層或者倒轉的層系中，任何測井曲線的深度軸都是地質時代的某種單調函數，為了方面準確提取地層信息，采取一階差分法。

（3）極值法提取數據：為了避免半幅點法數據處理過程中所出現的誤差，故采用極值點法，得到的旋回厚度可以等同于采用半幅點法處理得到的結果，應用該方法在旋回長度的計算上可以高效快速的處理數據。處理得到的旋回厚度數據，建立以深度作為X軸的坐標系，即可得到旋回厚度曲線（圖1）。

（4）識別異常值：依據拉依達準則（3σ準則），假設在一系列等精度測量結果中，獨立得到x1，x2...，xn，算出其算術平均值x及剩余誤差vi=xi-x（i=1，2，...，n），并按貝塞爾公式算出標準偏差σ，若某個測量值xb的剩余誤差vb（1≤b≤n），滿足下式|vb|=|xb-x|>3σ，則認為該誤差為粗差，所對應的測量值為異常數值，但測井數據的缺失會掩蓋真實的旋回數目，增大單個旋回厚度，故必須將異常數值降低到誤差范圍內，即x+3σ范圍內。

（5）數據校正處理：以深度和對應旋回厚度建立對應序列，通過插值重建處理，再消除趨勢項，可以更加精確研究數據的變化規律，通過數據校正處理可以得出校正旋回厚度數據。

（6）CCTD曲線生成：從校正旋回厚度數據序列中減去平均厚度值，得到旋回厚度偏差，同時計算旋回厚度累積偏差即CCTD；新建該數據序列作為縱坐標，以對應深度為橫坐標，應用無數據點平滑線散點圖，即可得到CCTD曲線（圖2）。

圖1是根據極值點法計算得到的譚參1井砂泥巖旋回厚度數據曲線，其中譚參1井采集數據點4945個，測量間距均為0.125 m，檢測砂泥旋回1295個，旋回平均厚度0.477 m，旋回最大厚度為1.5 m，最小為0.25 m，標準偏差0.20。

2 CCTD曲線特征分析

圖2是根據譚參1井GR測井曲線計算得到的CCTD曲線。根據沉積物供應量與旋回周期變化關系的分析，在深度域任一級次的沉積旋回，它們在CCTD曲線上有一個共同點：上升旋回反映沉積物供應速率增加，下降旋回反映沉積物供應速率減小。可以發現這一地區晚白堊世沉積旋回變化具有如下特點。

（1）江漢盆地潛江凹陷晚白堊世漁洋組地層的旋回厚度組成形式多樣，是由一系列高頻和低頻旋回疊加而成。

（2）通過譚參1井CCTD曲線可以看出，該地區晚白堊世漁洋組可識別出6個低頻旋回，旋回樣式明顯，分別為三個上升旋回和三個下降旋回，每一個低頻旋回中，又是由數個高頻旋回疊加而成，如圖所示，依次將6個低頻旋回標定為T1-T6號旋回。

（3）分析CCTD曲線，可以識別出6個低頻旋回，依次為T2、T4、T6號上升旋回，顯示為高速沉積期，并且在T6沉積旋回時，CCTD曲線上偏離零值線的正值最大，說明達到最高速沉積時期，而T1、T3、T5號下降旋回為低速沉積時期，在T3旋回時處于一個相對最慢的沉積速率時期，在CCTD曲線是表現為對應值最小。

3 討論

根據江漢盆地地層年代數據，漁洋組地層形成于65～72.06 Ma，時限約7 Ma，通過旋回厚度累積偏差曲線劃分出了該區漁洋組共有6個低頻周期，那么可以計算得出該低頻旋回平均時限，約為1.1 Ma，而受氣候旋回影響的旋回時間尺度一般在23～400 Ka（Parrish and Barron，1986），因此可以推測，江漢盆地西北部漁洋組旋回地層主要受控于構造因素。

在CCTD曲線中旋回厚累積偏差正負轉換點的位置，可以應用于測井曲線劃分沉積旋回，判別沉積層序界面（伊海生，2011）。根據江漢盆地地層年代數據，漁洋組地層形成于65～72.06 Ma，時限約7 Ma，中期旋回的時限平均在1～2 Ma之間（陳洪德等，2006），陸相盆地層序級別的劃分，中期地層旋回相當于三級層序（1～3 Ma）（Mitchum等，1991；Erskine等，1991）。按照旋回厚度累積偏差曲線的波動特征，江漢盆地西北部晚白堊世可以識別出6個中期變化周期，初步確定這6個中期變化周期有可能對應于三級湖平面變化。

通過圖2可以看出江漢盆地西北部晚白堊世CCTD曲線，總體趨勢相似，同為三個上升旋回和三個下降旋回，極小值點在對應于湖平面范圍最大值，極大值點對應低位體系域即湖平面范圍最小的層位。進一步研究還可以看出，在三級湖平面變化曲線上，是由一系列尖突不對稱的鋸齒狀高頻曲線復合而成。這些旋回組合是構成低位—湖侵—高位體系域沉積旋回的重要單元，相當于四級層序。從沉積速率的變化形式看出，揭示了江漢盆地西北部在晚白堊世湖平面經歷了三次較大規模的上升和三次較大規模的下降。

根據前人資料研究表明，通過對鄰區江陵凹陷漁洋組沉積特征的研究，認為漁洋組共劃分出6個三級層序（陳波等，2007），與本文中對漁洋組通過測井曲線旋回分析得到的結論一致，證明通過測井曲線旋回分析識別沉積層序，不僅具有較高的分辨率，而且可以為地層的橫向對比和縱向上的劃分提供定量的依據。

4 結論

（1）江漢盆地西北部晚白堊世漁洋組地層旋回主要受構造因素影響。

（2）通過CCTD曲線旋回分析，可以揭示出江漢盆地西北部晚白堊世湖平面共有6個中期變化，并且初步確定這6個中期變化周期有可能對應于三級湖平面變化。

（3）利用測井曲線進行旋回地層分析結果與前人研究結果一致，可以證明該方法不僅簡便，而且具有較高的分辨率。

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