测井数据小波变换在层序地层分析中的应用研究

以柴达木盆地北缘某钻井中侏罗统的层序地层划分为例,对各种一维连续小波在地层划分中的效果进行尝试,发现采用db5小波用于层序划分较为理想。通过利用db5小波对自然伽马测井数据进行连续小波变换,将测井信号与深度的关系转换为与深度及尺度域的变化关系,以此识别出了层序界面。利用该小波变换进行的层序地层划分,与传统方法划分的结果基本一致。     

基于测井曲线的小波分析识别地层岩性界面——以三江盆地钻孔为例

在砂岩型铀矿地浸工作中,需要精准的识别含铀渗透性地层的岩性界面。传统的地层岩性界面识别一般通过岩心地质观察、实验室分析和综合测井曲线的人工解释等手段,不仅价格高而且周期长。文章以三江盆地ZKQX2钻孔为例,介绍了对三侧向电阻率测井曲线进行连续小波和离散小波变换,绘制小波系数尺度图和高频小波系数曲线图,并综合这两种图件来识别地层岩性界面的方法。将使用该方法识别地层岩性界面的结果与综合岩性柱状图对比,两者具有很好的一致性,表明利用测井曲线的小波分析识别地层岩性界面具有良好的应用效果。     

小波变换在饶阳凹陷层序地层格架建立中的应用

小波变换提供了一种研究层序地层格架的新方法,它将测井信号从一维深度域转换到二维深度—尺度域,从多尺度识别不同级次的地层旋回界面。根据小波变换的原理,确定了测井数据小波变换在层序地层划分中的地质意义,建立了四种小波变换中的地层旋回模型。在饶阳凹陷的实际应用中,选取自然伽马曲线进行小波变换,应用时频色谱图分析和快速傅里叶变换多种方法选取尺度因子。通过对时频色谱图和不同尺度下小波系数曲线的综合分析,对饶阳凹陷古近系G104井层序地层进行了划分,并以2 198.625m位置为突变界面,划分出两个较大尺度旋回,以2142.375m、2 163.875m、2 198.625m、2 238.625m位置为界面,划分出5个较小尺度旋回。实际结果应用表明,小波多尺度变换划分层序地层的结果和传统方法划分基本一致。     

Continuous Wavelet Transform and Dynamic Time Warping-Based Fine Division and Correlation of Glutenite Sedimentary Cycles

Glutenite reservoirs are characterized by strong heterogeneity, large thickness, complex rock fabric, and low maturity in terms of structure and composition, which makes the division of sedimentary periods an arduous task. This restricts the exploration and development of oil and gas fields in glutenite reservoirs. Wireline logging signals, which contain rich geological information and record the sedimentary cycle of the strata, are sensitive to changes in the lithologic interface. Moreover, the formation microscanner image (FMI) method provides a complete lithologic profile of the formation and intuitively identifies sequence boundaries, unlike cores and conventional well logs. By integrating mathematical tools based on time–frequency analysis technology of multiscale wavelet transform and FMI as the geological constraint, a sensitive logging curve was selected to delineate the sedimentary cycles of a glutenite reservoir. Optimization of wavelet decomposition parameters was conducted by employing Morlet as the wavelet base, and the scale factors were screened by the direct power spectrum method. Taking the glutenite reservoirs of the Baikouquan Formation in the MA131 well block of the Mahu Sag as the research object, the sedimentary periods of the glutenite body of well MA15 were divided under seismic constraints. The results indicated that the abrupt interface of the wavelet coefficient curve of different scale factors closely corresponded to the interface of sedimentary cycles at distinct levels. This demonstrates the effectiveness of the proposed method. Subsequently, the dynamic time warping algorithm was employed for automatic stratigraphic well correlation. It is concluded that the proposed technique eliminates the overdependence on traditional methods, such as geological and well stratification information, as well as possessing superiority with regard to high precision, better flexibility, and convenient operation.

     

基于小波变换的盆地沉积-构造波动分析

波动分析是一种定量研究盆地沉积-构造演化的方法.本文分析了滑动窗口法在盆地沉积波动分析数理方法中的诸多不足,采用小波变换的多尺度分解思想对研究区19个点处的信号做了处理,方法是使用db4小波对沉积速率直方图做Level9次分解.结果表明:以东营凹陷616-2点为例做沉积波动分析发现,通过小波变换可以获得能量波(A)、次能量波(n)、沉积演化波(g)和高频波(l)四个分解波,其中周期波n、g、l的周期分别是91、50、14 Ma;平面对比各分解波发现,能量波反映的是盆地沉积的整体趋势和盆内某点的平均沉积速率,次能量波反映的是盆地构造演化周期和断陷结构,沉积演化波反映的是板块聚敛控制下的盆地沉积-剥蚀演化,沉积干涉波反映的是盆地多尺度周期波叠加所呈现的地层沉积速率;空间尺度波动分析表明,一期构造运动会在空间内产生一个特定的构造波,而多个构造波在空间内会有规律地相互干涉,即产生多期构造叠加.     

认识偏心率周期的地层古气候意义

介绍了偏心率周期在地层和古气候研究方面的新发展.现有地球轨道模式对250Ma以来的轨道运算误差能控制在0.2%之内, 使基于偏心率周期来划分地层年代成为可能.新的国际标准地层年代表以405ka长偏心率周期为基础来划分主要地层界线.新生代将包括E1-E162偏心率长周期, 底界年龄(65.5±0.3) Ma.这一地层年代表的建立, 标志着轨道地层学时代的到来.偏心率的100ka短周期和405ka长周期在诸多地质记录中都有反映, 特别是来自深海钻孔的物理化学古气候指标.很多古气候重大事件往往发生在偏心率周期的弱振幅时期, 表明弱振幅时期易受其他因素的干扰影响, 这些因素包括碳储库、冰盖和海平面变化、电磁场, 以及区域构造重组等等.越来越多的研究发现碳同位素在偏心率周期上与地球轨道驱动相关, 且常领先于氧同位素的变化, 表明热带碳循环过程是影响全球气候变化的关键因素之一.      

小波分频分析法在沉积层序划分及等时对比中的应用

为了提高沉积层序旋回自动划分对比的精度和准确度,解决高频层序旋回划分难、人为性、多解性等问题,在厘定 前人研究成果的基础上,以国内陆相拉张型盆地沉积层序旋回特征为切入点,以实际测井资料为依托,开展小波分频分析 方法的研究,查明了小波分频分析方法研究不同级别沉积层序旋回的基础理论,建立了表征不同类型沉积层序旋回的量化 标准和响应标准模式,实现了小波分频分析方法在层序界面拾取、层序单元划分、复杂地层精细划分及等时对比中的应用, 为提高沉积层序旋回划分及等时对比的精度提供有力的证据。     

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

测井数据蕴藏着非常丰富的地质信息,是迄今为止能够获得的分辨率最高、连续性最好的地质数据之一。测井信号的时频分析将一维的测井信号变换到二维的时频域,进而使其内部的能量聚集与分布得以清晰展示,利用测井信号沿时间方向上的差异性可以获取地层的旋回性等地质信息。通过连续小波变换对测井信号进行高质量的时频分析,运用小波变换的多尺度、多分辨率的特性进行层序、准层序的划分。同时通过小波时频分析寻找不同类型的体系域与小波时频特征之间的对应关系,分析层序内部的沉积特征及内部精细结构,建立了海侵体系域、高水位体系域和海退体系域的小波变换能谱地质模型,方便、快捷的实现了体系域的划分。最后在测井信号小波变换的基础上对鲁西和济阳凹陷的含煤地层进行了层序对比和分析,基本建立了山东地区晚古生代主要含煤地层的层序地层格架。     

塔里木盆地台盆区三叠系三级层序界面和体系域界面的识别与应用

尽管前人对塔里木盆地塔北地区三叠系进行过沉积与层序地层研究,但是有关全盆范围内层序地层格架研究比较少见。应用现代沉积学和层序地层学的原理和方法,着眼于塔里木盆地台盆区的整体研究,综合利用地震、钻井、测井及分析化验等资料,对研究区三叠系三级层序界面和体系域界面进行识别,共识别出5个具有等时意义的层序界面,对应划分为4个三...     

基于测井数据小波变换的准层序自动划分

层序地层分析的关键在于不同级别层序界面的识别,准层序是测井层序地层分析的最小基本单元。准层序地层单元的分界面上物理性质变化明显,测井曲线表现为突变,测井数据小波变换能够表征这种突变。以胜利油田某井沙三上亚段第Ⅲ层序为例,选用二次样条小波,对该井段SP测井数据进行二进小波变换,将一维测井数据拓展为二维深度-尺度空间,得到不同尺度上的小波系数曲线。选定最佳分解尺度后,依据小波系数模极值的位置准确识别出准层序的界面,划分的准层序比人工划分的结果更细。     

基于分数阶傅里叶变换的探地雷达子波提取算法

针对探地雷达子波提取问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换的子波提取算法。假设探地雷达地下介质模型为线性系统并是时变的,并且子波在传播过程中不变,把子波和地层信息描述为一个时间的积分形式。分数阶傅里叶变换是酉变换,具有保范性,把子波的提取问题转化为在分数阶傅里叶变换域上的最优滤波问题。对分数阶傅里叶变换的阶数p在(－2,2]范围以1/300为步长进行了搜索,在分数阶傅里叶变换域上找到最优解,最后经过分数阶傅里叶变换反变换得到子波估计的时域信号。仿真实验首先验证了分数阶傅里叶变换最优滤波算法的正确性,然后利用探地雷达实验数据提取了子波,验证了该算法在提取子波中的有效性。     

基于小波变换的遥感影像压缩编码

基于小波变换的图像压缩方法能在高压缩比的前提下保持好的重建图像质量,它的多分辨率特性与人类视觉系统非常相近,小波变换的编码技术被广泛地应用于遥感影像的压缩中。介绍了小波理论的相关知识,着重对嵌入零树小波、等级树分割、小波数据的形态学表示算法等方法进行了详细的论述,并对图像编码技术的发展方向进行了展望。     

小波分析在致密砂岩气层识别中的应用

致密砂岩储层孔隙度低、渗透率低、非均质性强,气层所对应的测井响应特征较为复杂,气层识别和评价难度较大,多解性突出.以三水模型、岩心、地质和试气资料为基础,采用能量谱峰值与能量加权累计法定量分析致密砂岩气层的电阻率与自由流体孔隙度组合曲线的小波多尺度能谱特征,以及小波包能量谱特征.组合曲线的多尺度小波能量谱分析方法在致密砂岩气层识别中气层的能量谱与水层的能量谱明显不同,并用其识别苏里格地区的致密砂岩气层.结果表明识别致密砂岩气层能量加权累计法定量分析比小波能量峰分析效果更好.      

希尔伯特-黄变换在层序地层划分中的应用——以琼东南盆地深水区为例

以琼东南盆地深水区中央峡谷黄流组一段和莺歌海组二段为例,分析希尔伯特-黄变换在层序地层划分中的应用效果。通过对自然伽马曲线进行经验模态分解,得到不同频率域的本征模态函数,根据这些本征模态函数的周期性振荡特征与各级层序界面之间建立的对应关系划分各级层序。结果表明:希尔伯特-黄变换适用于长期、中期和短期基准面旋回的划分,该方法为琼东南深水区的层序地层划分提供了一个重要的辅助手段。     

二维小波变换与中值滤波联合去噪方法研究

由于随机噪声是一种频带较宽的干扰波,因此依靠单一的去噪处理方式往往难以获得清晰反映目标体的地震信息。小波变换能够较好的去除高斯噪声,保留有效波中、高频成分,提高记录的信噪比,但去除脉冲噪声的效果却并不理想;中值滤波具有良好的边缘保持特性,虽低频去噪声效果有限,但去除脉冲噪声效果明显。因此可利用二维小波变换与中值滤波优势互补的方法,进行叠前去噪处理,达到去除宽频随机噪声的目的。首先运用二维小波变换的理论,采用自适应门限阀值方法进行去噪,同时结合中值滤波方法联合去噪。模型与实际数据的应用效果表明,联合去噪方法可有效压制噪声能量、保留高频有效信号、提高地震记录信噪比与分辨率。     

基于小波变换的遥感数据融合与边缘检测

介绍了小波图像的分解和重构方法以及小波融合过程。采用Symlet小波变换融合方法对西安地区鲸鱼沟水库的TM4、TM5子图进行单尺度二维离散小波变换融合，并进行水库的边缘检测。对图像通过TM4分解的低频图与TM5分解的高频图像融合再与TM4影像原图比较，融合图像提取细节效果明显优于TM4原图像。     

基于粒度小波变换分析的四川盐源盆地沉积特征及其对盆地形成演化的指示意义

新生代期间的印度-亚欧板块碰撞及青藏高原隆升一直是国内外学者研究的热点。四川盐源盆地位于红河断裂带和鲜水河-小江断裂带之间的川滇地块,是板块碰撞过程中形成的构造逸出盆地,其形成演化对揭示板块碰撞及高原隆升的历史具有重要意义。系统测试了盐源盆地上新世-早更新世沉积地层的粒度,并对测试数据进行了小波变换分析,结果表明,小波变换能够直观地反映粒度变化的潜在周期,为沉积界面的定量划分提供了一种有效方式。依据粒度数据的小波变换分析结果,盐源盆地上新世-早更新世沉积地层可以划分出2个一级突变、6个二级突变和6个三级突变,这些突变反映了不同时间尺度构造、沉积环境的变化。对不同时段典型样品粒度分布特征的进一步分析表明,该序列为一套以湖泊、河流相沉积为主的地层,结合粒度小波变换的一级突变,将盐源盆地的形成演化划分为三个阶段:5.4~4.7 Ma是盆地的形成阶段,沉积类型主要为浅湖亚相,在粒度小波变换曲线中表现为高幅震荡特征;4.7~3.6 Ma是盆地的扩张阶段,沉积类型主要为深湖、半深湖亚相,粒度小波变换曲线表现为低幅震荡特征;3.6~1.8 Ma对应于盆地的萎缩、充填阶段,其沉积相和小波变化曲线特征与盆地的形成阶段相似。上新世早期的盆地形成（5.4~4.7 Ma）与印度-亚欧板块在此时期的一次碰撞事件密切相关,而发生于3.6 Ma的盐源盆地沉积环境巨变则对应于青藏高原的一个重要隆升期。     

基于小波变换的反射光谱分析在蛇绿岩识别中的应用研究——以西准噶尔地区为例

介绍了基于小波变换的反射光谱分析技术的基本理论和方法;运用此技术手段对克拉玛依市白碱滩区西侧地区40条岩石野外光谱曲线数据进行了定量处理,总结并分析了蛇绿岩套中常见典型岩石(基性混杂岩、辉长岩、橄榄岩、蛇纹石)的光谱特征及其产生原因.最后,结合ETM+波段范围提出了适用于西准噶尔地区多波段遥感影像光谱角(Spectral Angle Mapper,SAM)提取模型,从遥感影像上识别蛇绿岩分布奠定了良好的基础.     

旋回性沉积序列的形成机理分析

旋回性特征是沉积岩层最为重要的属性之一,尤其在对于区域地质背景波动做出敏感响应的陆相盆地沉积序列当中更是如此。沉积岩层的韵律性或旋回性特征由岩层的岩石学性质在纵向上的（随时间的）有规律变化所决定,这些变化主要由以下方面所体现,包括:组分变化、粒度变化、颜色变化、沉积补偿强度变化、氧化还原强度变化,以及化石群性质变化等。研究表明,沉积岩层的韵律性或旋回性特征在一定程度上受海（湖）平面变化影响,但从更加广泛的意义上来看,应是沉积过程对于区域地质背景波动的响应,其主控因素是构造波动。     

小波变换与F-K联合滤波在面波分离中的应用

作为一种时频分解方法,小波变换有着广泛的用途,而且与传统Fourier变换相比,它能刻画出具有相同频率的有效波与面波在时间—空间域的分布,但是仅靠小波变换分离面波,效果十分有限,可使用小波变换与F-K滤波方法联合对面波进行分离,具体做法是：用小波变换对地震波场进行多分辨率分析,对面波产生的区域进行F-K滤波,从中提取有效信号,再与其他信号一起进行重构,即可得到分离面波后的地震波场。通过实际资料的处理结果表明：该法在在分离面波方面具有良好的效果。