江家店地區高頻層序劃分方法與對比特征研究

黃玉燕(勝利油田分公司物探研究院 山東 東營 257000)

一、研究區概況

江家店地區位于惠民凹陷臨南洼陷西部的江家店鼻狀構造，包括江家店油田和瓦屋油田，主力含油層系為沙三下段、沙四段，該區具有良好的勘探潛力。

沉積體系和沉積相分析表明，江家店地區沙三下段屬于三角洲前緣相，含油主要為薄層，砂體縱向疊置，橫向尖滅快，井間對比困難，給油氣勘探帶來很大的難度。對于江家店地區層序的劃分還只停留在比較大的尺度上，以井震手段對比為主，還沒有進行精細的層序劃分。因此，我們在沙三下亞段開展了高頻層序劃分與對比，了解了儲層分布規律，進行構造巖性圈閉的預測與評價。

二、高分辨率層序地層劃分與對比

不同級次層序界面的劃分及其內部的旋回結構剖析是高分辨率層序地層分析的關鍵。小波分析作為數學的一個新分支在多個領域得到了廣泛應用,其特點是具有多分辨率，能體現時域、頻域的局部性特征[1]。

1.小波變換基本原理

小波變換是將信號按不同尺度 (頻率 )、不同位置 (時間 )分解的數學工具。它可以通過伸縮、平移聚焦到信號的任一細節加以分析。測井信號經過小波變換處理后，頻率段的突變就顯示的非常清晰，由此可以進行地層層序的精細劃分。測井曲線小波變換的基本思想是用一簇小波函數去逼近測井信號,將測井信號從一維深度域轉換為二維深度 — 尺度域。

小波變換的定義為

式中：Wψ———小波系數，a×b的矩陣;

a———尺度因子，表示與頻率相關的伸縮;

b———時間平移因子，表示小波函數的平移;

(ft)———測井信號序列，自然伽馬或聲波時差;

ψ———小波函數，選用Morlet小波函數;

小波變換將測井數據從一維深度域轉換為二維深度—尺度域，使信號能同時在深度位置b和尺度空間a上變換。小波變換系數值是位移因子與尺度因子的函數，小波系數大小揭示了小波函數與測井信號的相似程度，可理解為所分析的測井信號與小波的協方差[2]。

尺度 a越大表示小波被伸展越長，其對應長周期分量的信號，表明該沉積地層旋回厚度大，可用來劃分層序界面;反之尺度a值小，表明該沉積周期短，對應地層旋回厚度小，可用來劃分體系域、準層序組和準層序[3]。

2.小波變換在江家店地區的運用

江家店地區夏510井沙三下段主要為三角洲前緣相，主要根據小波局部能量，按照從大到小的劃分原則，即先劃分大的層序界面，再在其內部識別準層序組，對該段地層進行高頻層序地層分析。根據小波變換譜系圖中能量團的變化情況結合小波系數曲線分析，在3030米，3135米處分別可以識別出一個四級層序的界面，其對應的是湖侵體系域，高位域，和低位域的分界面，這與地質上的分層是對應關系是十分好的。在此基礎上，對這三個四級層序又進行了更進一步的劃分，識別出7個五級層序。在江家店地區夏66、夏510等井運用此方法進行高頻層序的劃分均收到了良好的效果。

根據各井劃分的高頻層序結合地質條件及測井曲線特征，在橫縱剖面上把各井劃分的層序連起來，可以看出其沉積特征是十分明顯的。整體而言，江家店地區共劃分為3個四級層序，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號，其對應低位域、高位域、湖侵域，這3個四級層序又細分為9個五級層序。各個四級層序在江家店不同部位發育特征不同，表現為①②號五級層序在夏66井、夏960井地區多而向東向西逐漸減少的特征；③④號五級層序在夏510井附近出現層序中斷現象，⑧號五級層序在夏66井附近出現層序中斷現象，⑤⑥⑦⑨號五級層序東西向連續性較好。

形成這種現象的主要原因是砂體的多物源成因。在沙三下形成早期，來自東南方向的瓦屋砂體向洼陷內部推進，然后來自西南方向的江家店砂體和瓦屋砂體一同推進，所以⑤⑥⑦號層序較連續；在沙三下發育晚期，江家店砂體繼續發育，而瓦屋砂體則不再發育，所以③④層序在夏960以東出現中斷的現象。

結論與認識

通過以上綜合分析，得到以下三點結論：

1.以小波變換為技術手段，將江家店地區沙三下段劃分出3個四級層序，8個五級層序，構建了該區的高頻層序等時格架。

2.通過高頻層序的劃分，認為：①②③④ 4個五級層序中斷現象明顯；結合成藏要素研究認為：構造巖性圈閉發育的有利位置為玉皇廟下降盤、夏96井區東部。

3.依據小波系數值的周期振蕩性劃分出地層不同級別的層序界面 ,克服了地質學家手工劃分的人為因素影響 ,是對傳統研究方法的有效補充。這些探索為地層層序的定量劃分提供了一種新的思路和有效途徑。小波變換只是一種數學研究方法，只有與地質信息緊密結合，才能在研究中發揮作用。

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