一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法及装置，包括：(1)选取各种测井曲线进行预处理后进行频谱分析，识别出天文轨道周期；(2)将测井曲线中与天文轨道周期相对应的厚度进行高斯带通滤波，选取滤波曲线建立时深转换模型，获取各种测井曲线的时间域序列；(3)通过沉积噪声模型对各种测井曲线的时间域序列进行计算，得到几种不同的相对海/湖平面变化曲线；(4)对几种不同的相对海/湖平面变化曲线的中值曲线进行主成分分析，提取其中最大主成分PC1曲线；(5)识别PC1曲线的1200千年或2400千年周期中的极大值和极小值处，识别最大海/湖泛面及层序地层界面。本发明专利技术能够解决现有技术中泥岩页等时层序地层格架构建的问题。构建的问题。构建的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法及装置


[0001]本专利技术属于页岩地层信息处理
，尤其是涉及一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法及装置。

技术介绍

[0002]传统层序地层的划分及构建主要基于不整合面及可以与之对应的整合面所限定的“沉积层序”的识别。而针对泥页岩这类直观岩性上变化弱，沉积连续的层序而言，难以识别泥页岩内部的层序界面。通常将泥页岩段作为一个三级层序内部的海(湖)侵体系域来对待，难以在其内部进行精细的层位标定和分析。
[0003]随着非常规页岩油气勘探开发的进行，近年来兴起了几种针对泥页岩层序地层划分的方法：成因层序地层划分法、伽马能谱旋回分析法和化学层序地层学法等。
[0004]如公开号为CN107817260A的中国专利文献公开了一种泥页岩高频层序识别方法，步骤如下：获取岩心元素地球化学信息；选取能够有效反映岩性和古环境变化的参数，做数据曲线；对数据曲线进行不同尺度滑动平均处理；分析经过滑动平均处理后的数据曲线与各层序关系，结合数据曲线旋回性识别不同尺度层序。
[0005]公开号为CN107515957A的中国专利文献公开了一种泥页岩层序地层划分方法，包括：提取岩心样本并获得元素数据和组构特征；根据元素的特征，分析古气候、古水深、古盐度、古氧化还原这些环境演化特征；以层序地层学原理按层序旋回标准，确定准层序组界面特征；建立自然伽马曲线与准层序组及层序界面间的对应关系，建立地层格架剖面；进行全区层序地层划分，绘制层序地层分布平面图，分析层序地层分布规律。
[0006]然而，目前的方法多基于数据序列的变化样式(突变、拐点、上升及下降趋势变化等)进行界面及层序单元的识别，人为主观划分因素对正确识别层序界面的影响较大，且难以做到“等时”地层单元格架的划分。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法及装置，解决了现有技术中泥岩页等时层序地层格架构建的问题。
[0008]一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法，包括以下步骤：
[0009](1)选取各种测井曲线数据进行预处理，使得数据等间隔且去除背景白噪声；将预处理后的数据进行频谱分析，识别出天文轨道周期；
[0010](2)将测井曲线中与天文轨道周期相对应的厚度进行高斯带通滤波，选取滤波曲线建立时深转换模型，并基于该时深转换模型获取各种测井曲线的时间域序列；
[0011](3)通过沉积噪声模型对各种测井曲线的时间域序列进行计算，得到几种不同的相对海/湖平面变化曲线；
[0012](4)对几种不同的相对海/湖平面变化曲线的中值曲线进行主成分分析，提取其中最大主成分PC1曲线；
[0013](5)对PC1曲线进行1200千年或2400千年尺度的滤波，并在该滤波曲线的极大值和极小值处，识别最大海/湖泛面及层序地层界面。
[0014]优选地，步骤(1)中，选取各种测井曲线数据包括：自然伽马曲线、电阻率曲线、密度曲线、自然电位曲线和孔隙度曲线。
[0015]步骤(2)中，识别出的天文轨道周期为长偏心率周期，该周期与之相对应的厚度的关系，应该满足对地层沉积背景、沉积速率的估算，参与滤波计算的中心频率为该厚度的倒数。
[0016]优选地，步骤(2)中，将自然伽马数据中的厚度的倒数作为滤波的中心频率，建立时深转换模型时，根据自然伽马得到的滤波曲线，统一建立所有测井曲线的时深转换模型。
[0017]由于不同测井序列中保存的与长偏心率周期对应的地层厚度有细微差别，通常情况下应参考自然伽马数据中的厚度周期作为滤波的中心频率，并针对自然伽马测井序列的滤波曲线，统一建立所有测井序列的时深转换模型。
[0018]步骤(3)的具体过程为：
[0019](3
‑
1)将各种测井曲线的时间域序列导入Matlab程序Acycle软件包后，选择窗口大小为300
‑
500千年，或400千年的窗口，可与长偏心率周期相比较。小的运行窗口会使分辨率更高，但低频周期方差和总方差同时减小，增加了非天文信号比估计的不确定性。
[0020](3
‑
2)通过检测时间域序列中的噪声来判别水深的相对变化；
[0021]其中，噪声指的是时间域序列中的非轨道周期信号，通过检测目标时间域序列中天文轨道周期的过程中得到；检测过程中的目标轨道参数分别为长偏心率周期、短偏心率周期、斜率周期和岁差周期，长偏心率周期对应405千年，短偏心率周期对应125或95千年，斜率周期对应40千年或更短，岁差周期对应23.6、22.3、19.1千年或更短；
[0022](3
‑
3)假设噪声分布符合正态分布，基于蒙特卡洛模拟，将时间域序列中保存的天文周期信号和噪声，与天文轨道周期进行对比，分析时间域序列中保存的与水深相关信号对天文周期的贡献，将噪声的方差作为海平面相对变化的指标，在滑动时间窗口中计算出非轨道信号方差和总方差的比值，并进行1500次以上的迭代计算，得到各测井曲线的沉积噪声模型，将模型的中值线作为相对海/湖平面变化曲线。
[0023]步骤(3
‑
2)中，所述的噪声包含定年误差、采样误差、差异压实、不稳定沉积和后期成岩作用影响。
[0024]步骤(5)中，1200千年尺度的滤波采用的中心频率为8.33
×
10
‑4(1200千年的倒数)，对应于地质历史时期的冰期(新生代，晚奥陶世，晚二叠世等)，2400千年尺度的滤波采用的中心频率为4.16
×
10
‑4(2400千年的倒数)，对应于地质历史时期的温室期(白垩纪、早三叠世、晚寒武世等)。
[0025]本专利技术还提供了一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述一个或多个处理器执行所述可执行代码时，用于实现上述泥页岩层序地层划分方法。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0027]1、本专利技术基于米兰科维奇理论，将深度域数据转换为时间域数据，为层序地层的等时性划分提供具时间意义的基本单元。
[0028]2、本专利技术基于沉积噪声模拟，通过噪声与总能量的方差计算，绘制相对海(湖)平
面变化曲线；由于不同测井数据中保存的噪音不同，根据主成分分析能够识别各沉积噪声曲线中的最大主成分，其反应的水深变化更接近真实水深变化。根据最大主成分曲线在特定频率下的滤波曲线的变化极值，可直观的识别泥页岩内部的层序界面及海泛面，从而实现等时地层格架的划分。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取各种测井曲线数据进行预处理，使得数据等间隔且去除背景白噪声；将预处理后的数据进行频谱分析，识别出天文轨道周期；(2)将测井曲线中与天文轨道周期相对应的厚度进行高斯带通滤波，选取滤波曲线建立时深转换模型，并基于该时深转换模型获取各种测井曲线的时间域序列；(3)通过沉积噪声模型对各种测井曲线的时间域序列进行计算，得到几种不同的相对海/湖平面变化曲线；(4)对几种不同的相对海/湖平面变化曲线的中值曲线进行主成分分析，提取其中最大主成分PC1曲线；(5)对PC1曲线进行1200千年或2400千年尺度的滤波，并在该滤波曲线的极大值和极小值处，识别最大海/湖泛面及层序地层界面。2.根据权利要求1所述的基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法，其特征在于，步骤(1)中，选取各种测井曲线数据包括：自然伽马曲线、电阻率曲线、密度曲线、自然电位曲线和孔隙度曲线。3.根据权利要求1所述的基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法，其特征在于，步骤(2)中，识别出的天文轨道周期为长偏心率周期，该周期与之相对应的厚度的关系应该满足对地层沉积背景、沉积速率的估算，参与滤波计算的中心频率为该厚度的倒数。4.根据权利要求1所述的基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法，其特征在于，步骤(2)中，将自然伽马数据中的厚度的倒数作为滤波的中心频率，建立时深转换模型时，根据自然伽马得到的滤波曲线，统一建立所有测井曲线的时深转换模型。5.根据权利要求1所述的基于沉积噪声模拟的泥页岩层序地层划分方法，其特征在于，步骤(3)的具体过程为：(3
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1)将各种测井曲线的时间域序列导入Matlab程序Acycle软件包后，选择窗口大小为300
‑
500千年；(3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海洋，金思丁，刘四兵，刘岩，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：