基于测井曲线的小波变换定量层序地层单元划分

基于测井数据的层序地层划分方法综述随着油气勘探开发技术的不断进步，地球物理勘探成为了油气勘探开发的主要手段之一。

而测井是地球物理勘探的重要组成部分，其数据分析和处理的精度和准确度对于油气储量的估算和油气田开发方案设计至关重要。

在测井数据处理和解释中，层序地层划分是一个重要的研究领域。

层序地层划分是指将储层垂向上分成若干个层序单元，每个层序单元包含一个低位检测的最高点和一高位检测最低点之间的连续储集岩性。

层序地层划分方法通常基于测井数据，深度域间的测井响应差别以及泥岩和砂岩垂向上的变化可用于刻画不同类型的沉积层序。

经典的层序地层划分方法是基于沉积学原理，可以分为两大类：第一大类是基于沉积相分析的层序划分；第二大类是基于高频振荡的层序划分。

基于沉积相分析的层序划分，是以同一时期、同一区域沉积环境相似的地层为一个沉积相单元，用不同的层间结构界定层序边界。

例如“浊流积层构成的三角洲前缘斜坡区的长轴、短轴、厚度比分析法”，以三角洲前缘斜坡区为一个沉积相单元，该区主要排泄浊流，因此所形成的储层具有不同的三维形态和比重特征。

然后先利用长轴、短轴、厚度比三个参数分析各储层单元水平比例，挖掘出最小阈值后，这些储层单元便成为层序单元的候选。

随后，通过详细地观测微观岩石组成和孔隙结构横向分异规律，确定每一个候选层序单元的精细边界，形成最终的层序划分。

基于沉积相分析的层序划分方法缺点是划分阈值的定义较为困难，所以方法的适用性较差。

基于高频振荡的层序划分，是利用地层中多种信号在沉积周期内的反复重复来构建层序。

以“石油地质综合物化性质综合划分法”为例，利用格点法来刻画地层垂向变异规律，并利用主成份分析、模糊聚类与神经网络相结合分析，从地质、地球物理、生物等多方面的综合信息中，提取层序地层学信息来划分层序单元；根据每个储层单元井测参数不需归一化处理，即可直接计算其分布特点，以适应不同的测井资料。

方法结果更加准确可靠。

除了经典方法之外，近年来，基于机器学习的层序地层划分方法不断涌现。

基于测井数据小波变换的层序划分
李江涛;余继峰;李增学
【期刊名称】《煤田地质与勘探》
【年(卷),期】2004(032)002
【摘要】探讨了小波变换用于测井层序划分的一种方法.在论述了小波变换对信号时频分析的优势后,介绍了连续小波变换的定义和一般步骤.以鲁西某钻井为例,对迄今为止所能获得的分辨率最高、连续性最好的测井地质数据,进行了连续小波变换,提取小波变换系数的时频色谱信息.在此基础之上,将不同时间(深度)尺度的旋回清晰地展现出来,并探测到地层序列中不同级别的突变点,从而实现对鲁西地区石炭二叠系层序、准层序的划分.这些探索为地层层序的划分提供了一种新的思路和有效途径.
【总页数】3页(P48-50)
【作者】李江涛;余继峰;李增学
【作者单位】山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东,泰安,271019;山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东,泰安,271019;山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东,泰安,271019
【正文语种】中文
【中图分类】P539.2
【相关文献】
1.基于测井数据小波变换和 Hilbert-Huang 变换的地层层序划分与对比 [J], 李雪梅;武爱华;乔田玲
2.基于测井数据Hilbert-Huang变换的地层层序划分 [J], 文政;朱筱敏;金明玉;许君一
3.基于MATLAB的小波变换在测井层序划分中的应用——以济阳坳陷为例 [J], 公言杰;余继峰
4.基于测井数据小波变换的层序地层对比--以鲁西和济阳地区石炭、二叠系含煤地层为例 [J], 李江涛;李增学;余继峰;郭建斌;刘晓丽;柳汉丰
5.基于测井数据小波变换的四川孝泉地区须家河组层序划分 [J], 张威;李瑞;汪兴旺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

小波分析划分层序单元的地质学理论基础、方法与应用赵伟;姜在兴;邱隆伟;陈妍【摘要】从地质学角度对小波分析的理论基础进行了分析,认为测井曲线是地层中某种特征所反映出的不同周期沉积旋回的相互叠加,而小波分析能够将叠加在测井曲线中的不同频率的旋回识别出来.由此可以看出,对测井曲线的小波分析能够识别出其中所包含的不同周期的沉积旋回,据此可以进行层序地层单元的划分.在进行划分的过程中,小波的选取十分关键,不同的小波类型会对划分的结果产生比较明显的影响.通过对渤海湾盆地东营凹陷两口不同类型的井段进行具体的分析可以发现,该方法不仅能够划分常规的砂、泥岩互层的地层层序,同时也能够通过识别出常规方法不易识别出的一些微小特征变化、并结合Fischer图解来划分出大段单一岩性地层中的层序单元界面.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2010(031)004【总页数】6页(P436-441)【关键词】测井曲线旋回;沉积旋回;层序地层;地质学基础;小波分析;东营凹陷;渤海湾盆地【作者】赵伟;姜在兴;邱隆伟;陈妍【作者单位】中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;中国地质大学,能源学院,北京,100083;中国地质大学,能源学院,北京,100083;中国石油大学,地球资源与信息学院,山东,东营,257061;中国石油化工股份有限公司,胜利油田分公司,物探研究院,山东,东营,257022【正文语种】中文【中图分类】TE121.3层序地层学诞生至今,经过了不断的发展和完善,已经成为一门独立的学科,并在实际的油气勘探中得到了广泛的应用,取得了巨大的成就[1～4]。

但在研究中也存在一些不可回避的问题,影响了层序地层学的进一步发展,并对实际的结果产生不利的影响。

1)层序单元划分的精度随着勘探技术水平的提高和人们认识的不断深入,层序地层学的划分精度也不断提高,但随之而来的一些新的问题开始出现。

由于高精度条件下缺少类似于地震数据这样的等时约束客观资料,因此划分时的人为因素就往往比较大地影响到了划分的结果。

基于测井曲线的小波变换定量层序地层单元划分赵汉卿;刘招君;姚树青;柳蓉;孙平昌;贾建亮;胡晓峰【期刊名称】《世界地质》【年(卷),期】2013(32)2【摘要】盆地中沉积地层具有明显的旋回性,对应不同的测井曲线特征,可以用它来进行层序地层划分.为降低在一个视觉层次上划分地层的人为主观性,使得层序地层单元的划分更加科学,将一维的测井曲线运用小波变换技术拓展为二维时频域,将不同时间(深度)尺度的沉积旋回清晰地展现出来.以梅河盆地钻井为例,选取α值在0.25～0.5αmax区间利用小波时频能量图识别三—五级层序地层学单元特征明显.在小波时频能量图中,层序顶底高能量向中部减弱,进而划分出三级层序界面;层序内部能量从向大尺度转移-向小尺度转移-趋于稳定-向大尺度转移,反映了体系域从低水位-水进-高水位-水退的垂向变化过程;其内部每个小的能量团又可以看作是一个准层序.由此建立应用小波变换划分层序地层单元的模型,为层序地层学的定量划分提供了一种新手段.%The sedimentary strata are obvious in cyclicity in the basin,which can be used to distinguish the sequencestratigraphy,responsing to different characters of the logging date.In order to avoid the subjectivity of division of strata in a visual level,and make the division of sequence stratigraphic units more scientificly,we use the wavelet transform technique to expand 1-D level logging curves to 2-D time-frequency domain,which would show the sedimentary cycles clearly in different times or depth scales.Based on the logging date of the Meihe Basin,by taking the value rang 0.25 to 0.5 αmax,the third to fifth scalesequence sedimentary units have distinctive characteristics in wavelet time-frequency power imaging.In the wavelet power imaging,the high power site with the characteristics of power reduced upwardly and downwardly,which helps to define the third sequence boundary.In the third sequence,from the bottom to the top,the features of power imaging is changed from large scale to small scale then to the stability and finally,to the reversal of large scale,and this four states correspond to the system tracts vertical evolution of LST,TST,HST and RST.The smaller power imaging could also be recognized as a parasequence.The model of sequence stratigraphic division based on the wavelet transform technique offers a new method for identifying sequence.【总页数】7页(P372-378)【作者】赵汉卿;刘招君;姚树青;柳蓉;孙平昌;贾建亮;胡晓峰【作者单位】吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;油页岩与共生能源矿产吉林省重点实验室,长春130061;中石化胜利油田地质科学研究院,山东东营257015;吉林大学地球科学学院,长春130061;油页岩与共生能源矿产吉林省重点实验室,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061【正文语种】中文【中图分类】P631.3【相关文献】1.基于测井数据小波变换和 Hilbert-Huang 变换的地层层序划分与对比 [J], 李雪梅;武爱华;乔田玲2.基于小波变换的高分辨率层序地层单元划分方法探讨 [J], 朱剑兵;谭明友3.测井曲线小波变换特性在层序地层划分中的应用 [J], 李霞;范宜仁;杨立伟;房文静4.基于小波变换的浅水三角洲高分辨率层序地层定量划分 [J], 杨建民; 黄保纲; 刘卫林; 高振南; 李俊飞5.基于小波变换的高精度层序地层定量划分研究及其应用 [J], 任金锋;廖远涛;孙鸣;赵淑娥;刘小龙;宋广增因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于测井数据小波变换的四川孝泉地区须家河组层序划分张威;李瑞;汪兴旺【摘要】尽管测井数据具有良好的连续性和高分辨率特性,地质科研中对测井曲线和地层层序的研究仍以观察实践为主.沉积旋回的复杂性和相对一致性、测井曲线的连续性和非周期性以及小波变换的多分辨率和时频域兼顾的特性,这三者相互联系、相互对应,构成了小波变换用于测井数据层序划分的理论基础.以四川孝泉区须家河组某井为例,对该井地质数据进行了连续小波变换,并将该组段划分为3个层序和18个准层序.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2007(031)001【总页数】3页(P22-24)【关键词】测井数据;小波变换;层序;准层序【作者】张威;李瑞;汪兴旺【作者单位】成都理工大学,信息工程学院,四川,成都,610059;成都理工大学,信息工程学院,四川,成都,610059;成都理工大学,信息工程学院,四川,成都,610059;核工业井巷建设公司,浙江,湖州,313000【正文语种】中文【中图分类】P631.4测井数据是目前连续性最好、分辨率最高的地质数据之一，并且其测井设备和测井结果也随着科学技术的发展而不断地得到改良和改善[1-2]，这为高分辨率层序地层学的研究提供了条件。

从时频分析的角度来看，单一的测井曲线可以看作大量不同频率的周期或非周期信号的叠加，故测井曲线本身具有非周期性和非平稳性。

这使得擅长做平稳信号整体分析的傅里叶变换在测井地质数据面前变得无能为力。

组成测井曲线的各周期或非周期信号反映了该地质段的沉积过程和沉积周期(频率)的复杂性。

曲线的周期(频率)对应了地层的沉积周期(频率)，而同一时间段不同周期(频率)的曲线叠加反映了沉积过程的复杂性——微观上每一小段地层都有各自的沉积规律，但它们在宏观上表现为相对一致的沉积规律[3]。

沉积旋回的复杂性和相对一致性、测井曲线的连续性和非周期性以及小波变换的多分辨率和时频域兼顾的特性，这三者相互联系、相互对应，构成了小波变换用于测井数据层序划分的理论基础[4-6]。

基于小波分析的层序地层划分及识别——以川东地区上二叠统龙潭组为例余瑜;林良彪;蓝彬桓;洪薇;郭炎【期刊名称】《西北地质》【年(卷),期】2018(51)4【摘要】以川东地区上二叠统龙潭组为研究对象,应用Matlab小波分析工具对川东地区龙潭组钻井的自然伽马曲线进行小波变换和频谱分析,以期为川东龙潭组勘探开发提供基础地质依据.结果显示川东地区龙潭组可划分为3个三级层序,其中SQ1可识别出为低位体系域、海侵体系域及高位体系域,而SQ2、SQ3可分别识别出海侵体系域与高位体系域;基于自然伽马测井曲线小波变换绘制的Fischer图解对于可容纳空间的变化具有良好的显示,与三级层序呈现出较好的对应关系;频谱分析结果显示,川东龙潭组对于米兰科维奇旋回具有较为完整的记录,川东地区龙潭组发育15个偏心率长周期,而受沉积环境不同的影响,发育的偏心率短周期及斜率周期有所不同.【总页数】10页(P43-52)【作者】余瑜;林良彪;蓝彬桓;洪薇;郭炎【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;国家电网遂宁供电公司,四川遂宁629000;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P539.2【相关文献】1.基于地球化学的页岩层序地层划分——以浙江煤山地区长页1井上二叠统龙潭组页岩为例 [J], 王琼;许浩;汤达祯;陶树2.川东北地区上二叠统龙潭组烃源岩特征研究 [J], 范立新3.川东地区上二叠统龙潭组页岩气勘探潜力 [J], 刘光祥;金之钧;邓模;翟常博;管宏林;张长江4.海相页岩综合层序地层划分及垂向分布特征\r——以川东南地区五峰组—龙马溪组为例 [J], 王冠平;朱彤;王红亮;吴靖;杜伟;冯动军;王濡岳5.川东地区上二叠统龙潭组泥页岩基本特征及页岩气勘探潜力 [J], 翟常博;邓模;曹清古;肖雄;何贵松;陈斐然;邱建华;刘栩;张长江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1 小波分析简介1.1 小波分析与Fourier分析、时频分析小波变换最早是由法国地球物理学家Morlet于20世纪80年代初在分析地球物理信号时提出来的。

其基本思想是将对信号的频率域描述、分析改为在另外一个域（如尺度域），用联合的时间和尺度平面来描述信号。

小波分析是用一簇函数去表示或逼近一个信号或函数，这一簇函数称为小波函数系。

它是由基本小波函数经不同尺度的伸缩和平移构成的。

小波分析与Fourier分析的本质区别在于：Fourier分析只是考虑时域和频域之间的一一对应映射，它以单个变量（时间或频率）的函数来表示信号；小波分析则利用联合时间—尺度函数分析非平稳信号。

小波分析与时频分析的本质区别在于：时频分析在时频平面上表示非平稳信号，小波分析描述非平稳信号虽然也是在二维平面上，但不是在时频平面上，而是在所谓的时间—尺度平面上。

短时Fourier变换是以同一种分辨率来观察信号，而小波分析则以不同的尺度或分辨率来观察信号。

经过十几年的发展，小波分析在理论和方法上取得了突破性的进展，多分辨分析、框架和滤波器组三大理论为其典型代表[3]。

1.2 基本小波与小波函数系、小波变换的性质[3，4]我们称满足条件的平方可积函数为一基本小波或小波母函数。

常用的几种母小波函数主要有Haar 母小波、高斯母小波、墨西哥草帽母小波、Morlet母小波等。

也可定义为：若且满足可容许条件则称为容许（连续）小波或基本小波。

由基本小波经平移和伸缩构成的一簇函数称为小波函数系，也统称为小波。

式中为伸缩因子，又称为尺度因子；为时移量，又称为平移因子或时移因子。

尺度参数大对应于低频端，且频率分辨率高、时间分辨率低；反之，尺度参数小对应于高频端，且频率分辨率低、时间分辨率高。

连续小波变换的性质主要包括：线性、平移不变性、伸缩不变性、自相似性、冗余性等。

2 小波分析在测井中的应用研究现状2.1 小波变换在测井曲线去噪中的应用[5]原始测井资料普遍存在着噪声，如放射性测井曲线上出现许多与地层性质无关的统计起伏变化，还有些测井曲线有时受到某种因素的影响而出现与地层无关的毛刺干扰。