测井多尺度分析方法在层序地层分析中的应用研究

吕梦超(大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江 大庆 163517)

1 测井多尺度分析法概述

1.1 多尺度分析理论的现状

狭义地说，层序地层是地层学的一个分支，同时也是石油勘测开发中的一项关键内容。这是因为，针对不同的层序地层而言，内部旋回结构的剖析是层序地层分析的核心要素，并在石油工业的应用中处于不同的定量架构中。

现阶段，我国石油勘测开采中大量使用到测井来获取地址数据，同样在层序地层的分析中发挥中作用。测井数据的特点是容易辨别、清晰度高、连续性好，可以作为地层岩性、物性的信息反映。

多尺度分析法是上世纪八十年代出现的一种理论，属于小波分析的内容范畴；虽然这一技术出现的时间较晚，但发展和应用速度却很快，在短短的几十年间，已经还改了信号处理、控制系统、数据处理、语音处理以及地球物理勘测等多个领域。

多尺度分析理论的建立依赖于多尺度表示理论，上世纪九十年代这一理论从实验进入了应用；例如在数据融合技术中的应用。所谓“数据融合”是利用传感器技术实现的信息处理方式，在石油勘测开采中得到了很好的运用。针对层序地层的分析中，数据融合技术采用多元信息模式，协调优化所获取的传感信息，建立起多尺度分析理论框架（MSET：Multi-scale estima⁃tion theory frame）；但结合现实情况判断，虽然多尺度分析理论以及数据融合技术已经获得了较大的进步，但在层序地层学科中应用的并不多。

1.2 多尺度分析理论的特征

多尺度分析理论是基于小波分析方法建立起来的，因此它符合小波具有衰减性的特点。在常规的测井曲线分析中，一般依赖的是离散型信号，但是信号并不稳定；小波变换的方式可以将不稳定的信号进行处理，客服了傅立叶变换单一频域化分析的不利之处。利用小波分析的方式，可以从更细微的领解决一些地层分析问题，事实上，它本身也是一个常用的地球物理信息处理工具。

由此判断多尺度分析理论的特征，应该与小波分析理论保持一致，从单纯数学模型判断，把x（t）看作是一个近似函数的极限，当它无限向小波极限靠近的过程中，波形变化呈现出一致单调性和伸缩规律性。

2 测井多尺度分析方法在层序地层分析中的应用

地质是在漫长的自然界活动中形成的，尤其是周期更替中形成的简单叠加运动，能够创造出复杂的地质特点，其中也包括地层中的沉积旋回类型。测井曲线的优点是分辨率高、波形明显，在针对地质的勘测中，可以描述出大多数的地层单元现状，内容准确。

时间序列的遗传关系可以在一定时间序列中对各种地层沉积事件提供记录材料，地层测井序列是敏感的，即便在连续测量地层沉积特征周期的情况下，也能够真实地反映本质特点。因此，当测井信号小波变换后，其频率结构必然会被展示出来，可以检测每个频带之间的突变点或突变区域，同时反映突变形成的环境地质问题。

考虑到多个不同的周期（规模）的测井曲线旋回叠加方式不同，通过小波理论变换，可以分解成独立的沉积旋回，在不同尺度上以不同的形式展现；每个周期测井曲线可以得到相对应的规模和深度，其地质意义在于：测井数据经过小波变换后，通过对各种伸缩尺度小波系数曲线表现出明显的周期性振荡特征，可以建立与各级层序界面的相应关系，为测井层序地层划分的依据。

事实证明，小波变换的高频信号可以得到更高的时间分辨率，记录信号作为一系列深度域频率振动信号的组合，正好满足基于小波的多尺度特征信号变换的定位的分析。当常规的测井曲线的变化特征不明显，在不同的多尺度分解测井曲线的合适的小波基函数即选择，更清晰再现的高频信息的测井曲线法的多尺度分析可以采用，并使用高频信号的特性，以准确地确定高频沉积周期（层序）的界面的位置。

特定的方法来识别不同的规模序列接口：首先，参照第一频率色谱图反映地质基本信息，利用相同的颜色代表同一时期形成的沉积岩。同时，基于小波变换的系数曲线，在同一尺度小波系数周期性振荡趋势相似的潜在原则。

3 结语

随着我国石油勘测开采技术的发展，对于测井多尺度分析法的应用会逐渐加强，它不仅可以解决测井信号在不同尺度之间的精准问题，同时也扩大的了应用范围，在地质分层、含油气预测等多个方面有较好的表现。从现实角度出发，层序地层在二、三次油田开采中的应用较为频繁，需要针对不同几次层序的地质进行划分，以及针对内部旋回结构进行剖析，利用测井多尺度的分析理论，可以从复杂的测井型号中获知有价值的信息，这也是利用小波原理的关键。

[1]李新虎.测井曲线拐点在测井层序地层分析中的应用研究[J].天然气地球科学，2006，06：815-819.

[2]李霞，范宜仁，房文静，邓少贵.测井多尺度分析方法用于层序地层划分研究[J].新疆地质，2006，04：454-457.

[3]房文静，范宜仁，邓少贵，黄隆基.测井数据小波变换用于准层序研究[J].地层学杂志，2007，03：303-308.

[4]房文静，范宜仁，邓少贵，谭茂金.测井多尺度分析方法用于准层序自动划分研究[J].地球物理学进展，2007，06：1809-1814.

[5]朱红涛，黄众，刘浩冉，刘强虎.利用测井资料识别层序地层单元技术与方法进展及趋势[J].地质科技情报，2011，04：29-36.