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        測井多尺度分析方法在層序地層分析中的應(yīng)用研究

        2015-08-15 00:51:32呂夢超大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠黑龍江大慶163517
        化工管理 2015年23期
        關(guān)鍵詞:層序勘測測井

        呂夢超(大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠,黑龍江 大慶 163517)

        1 測井多尺度分析法概述

        1.1 多尺度分析理論的現(xiàn)狀

        狹義地說,層序地層是地層學(xué)的一個(gè)分支,同時(shí)也是石油勘測開發(fā)中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。這是因?yàn)椋槍Σ煌膶有虻貙佣?,?nèi)部旋回結(jié)構(gòu)的剖析是層序地層分析的核心要素,并在石油工業(yè)的應(yīng)用中處于不同的定量架構(gòu)中。

        現(xiàn)階段,我國石油勘測開采中大量使用到測井來獲取地址數(shù)據(jù),同樣在層序地層的分析中發(fā)揮中作用。測井?dāng)?shù)據(jù)的特點(diǎn)是容易辨別、清晰度高、連續(xù)性好,可以作為地層巖性、物性的信息反映。

        多尺度分析法是上世紀(jì)八十年代出現(xiàn)的一種理論,屬于小波分析的內(nèi)容范疇;雖然這一技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間較晚,但發(fā)展和應(yīng)用速度卻很快,在短短的幾十年間,已經(jīng)還改了信號處理、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理、語音處理以及地球物理勘測等多個(gè)領(lǐng)域。

        多尺度分析理論的建立依賴于多尺度表示理論,上世紀(jì)九十年代這一理論從實(shí)驗(yàn)進(jìn)入了應(yīng)用;例如在數(shù)據(jù)融合技術(shù)中的應(yīng)用。所謂“數(shù)據(jù)融合”是利用傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)的信息處理方式,在石油勘測開采中得到了很好的運(yùn)用。針對層序地層的分析中,數(shù)據(jù)融合技術(shù)采用多元信息模式,協(xié)調(diào)優(yōu)化所獲取的傳感信息,建立起多尺度分析理論框架(MSET:Multi-scale estima?tion theory frame);但結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況判斷,雖然多尺度分析理論以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)已經(jīng)獲得了較大的進(jìn)步,但在層序地層學(xué)科中應(yīng)用的并不多。

        1.2 多尺度分析理論的特征

        多尺度分析理論是基于小波分析方法建立起來的,因此它符合小波具有衰減性的特點(diǎn)。在常規(guī)的測井曲線分析中,一般依賴的是離散型信號,但是信號并不穩(wěn)定;小波變換的方式可以將不穩(wěn)定的信號進(jìn)行處理,客服了傅立葉變換單一頻域化分析的不利之處。利用小波分析的方式,可以從更細(xì)微的領(lǐng)解決一些地層分析問題,事實(shí)上,它本身也是一個(gè)常用的地球物理信息處理工具。

        由此判斷多尺度分析理論的特征,應(yīng)該與小波分析理論保持一致,從單純數(shù)學(xué)模型判斷,把x(t)看作是一個(gè)近似函數(shù)的極限,當(dāng)它無限向小波極限靠近的過程中,波形變化呈現(xiàn)出一致單調(diào)性和伸縮規(guī)律性。

        2 測井多尺度分析方法在層序地層分析中的應(yīng)用

        地質(zhì)是在漫長的自然界活動(dòng)中形成的,尤其是周期更替中形成的簡單疊加運(yùn)動(dòng),能夠創(chuàng)造出復(fù)雜的地質(zhì)特點(diǎn),其中也包括地層中的沉積旋回類型。測井曲線的優(yōu)點(diǎn)是分辨率高、波形明顯,在針對地質(zhì)的勘測中,可以描述出大多數(shù)的地層單元現(xiàn)狀,內(nèi)容準(zhǔn)確。

        時(shí)間序列的遺傳關(guān)系可以在一定時(shí)間序列中對各種地層沉積事件提供記錄材料,地層測井序列是敏感的,即便在連續(xù)測量地層沉積特征周期的情況下,也能夠真實(shí)地反映本質(zhì)特點(diǎn)。因此,當(dāng)測井信號小波變換后,其頻率結(jié)構(gòu)必然會(huì)被展示出來,可以檢測每個(gè)頻帶之間的突變點(diǎn)或突變區(qū)域,同時(shí)反映突變形成的環(huán)境地質(zhì)問題。

        考慮到多個(gè)不同的周期(規(guī)模)的測井曲線旋回疊加方式不同,通過小波理論變換,可以分解成獨(dú)立的沉積旋回,在不同尺度上以不同的形式展現(xiàn);每個(gè)周期測井曲線可以得到相對應(yīng)的規(guī)模和深度,其地質(zhì)意義在于:測井?dāng)?shù)據(jù)經(jīng)過小波變換后,通過對各種伸縮尺度小波系數(shù)曲線表現(xiàn)出明顯的周期性振蕩特征,可以建立與各級層序界面的相應(yīng)關(guān)系,為測井層序地層劃分的依據(jù)。

        事實(shí)證明,小波變換的高頻信號可以得到更高的時(shí)間分辨率,記錄信號作為一系列深度域頻率振動(dòng)信號的組合,正好滿足基于小波的多尺度特征信號變換的定位的分析。當(dāng)常規(guī)的測井曲線的變化特征不明顯,在不同的多尺度分解測井曲線的合適的小波基函數(shù)即選擇,更清晰再現(xiàn)的高頻信息的測井曲線法的多尺度分析可以采用,并使用高頻信號的特性,以準(zhǔn)確地確定高頻沉積周期(層序)的界面的位置。

        特定的方法來識(shí)別不同的規(guī)模序列接口:首先,參照第一頻率色譜圖反映地質(zhì)基本信息,利用相同的顏色代表同一時(shí)期形成的沉積巖。同時(shí),基于小波變換的系數(shù)曲線,在同一尺度小波系數(shù)周期性振蕩趨勢相似的潛在原則。

        3 結(jié)語

        隨著我國石油勘測開采技術(shù)的發(fā)展,對于測井多尺度分析法的應(yīng)用會(huì)逐漸加強(qiáng),它不僅可以解決測井信號在不同尺度之間的精準(zhǔn)問題,同時(shí)也擴(kuò)大的了應(yīng)用范圍,在地質(zhì)分層、含油氣預(yù)測等多個(gè)方面有較好的表現(xiàn)。從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā),層序地層在二、三次油田開采中的應(yīng)用較為頻繁,需要針對不同幾次層序的地質(zhì)進(jìn)行劃分,以及針對內(nèi)部旋回結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析,利用測井多尺度的分析理論,可以從復(fù)雜的測井型號中獲知有價(jià)值的信息,這也是利用小波原理的關(guān)鍵。

        [1]李新虎.測井曲線拐點(diǎn)在測井層序地層分析中的應(yīng)用研究[J].天然氣地球科學(xué),2006,06:815-819.

        [2]李霞,范宜仁,房文靜,鄧少貴.測井多尺度分析方法用于層序地層劃分研究[J].新疆地質(zhì),2006,04:454-457.

        [3]房文靜,范宜仁,鄧少貴,黃隆基.測井?dāng)?shù)據(jù)小波變換用于準(zhǔn)層序研究[J].地層學(xué)雜志,2007,03:303-308.

        [4]房文靜,范宜仁,鄧少貴,譚茂金.測井多尺度分析方法用于準(zhǔn)層序自動(dòng)劃分研究[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2007,06:1809-1814.

        [5]朱紅濤,黃眾,劉浩冉,劉強(qiáng)虎.利用測井資料識(shí)別層序地層單元技術(shù)與方法進(jìn)展及趨勢[J].地質(zhì)科技情報(bào),2011,04:29-36.

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