【文章內(nèi)容簡介】 高斜度井眼的曲線對比、高角度地層曲線的對比、不等厚地層的對比、以及探索長度的選取、質(zhì)量控制等問題提出新的解決方法，該方法的優(yōu)點是： ；，使經(jīng)驗性和盲目性系數(shù)減小。 不等厚地層的 相關對比問題。 程中去，保證處理結果的準確性。張超謨 (1998)[41][42]等在兩口井之間的對比按由大到小、由粗略到精細的順序逐步進行，多口井之間的對比采用了循環(huán)檢測的控制方法。充分發(fā)揮人與計算機兩者的優(yōu)勢，既能自動對比，也能在需要的時候交互式給定對比條件、交互式地修改對比結果并自動記錄下修改的結果。該方法的最大特點是使復雜的問題按簡單明了的方式逐步進行并有效地解決了地層在橫向上的相變問題。陳錫民（ 1998） [43]等根據(jù)專家經(jīng)驗，利用地層一致性概念對測井 信號進行綜合分析，研制了一個較實用的測井信號地層自動對比系統(tǒng)，在測井信號對比過程中將局部的相似性和綜合的匹配對比有機地結合起來。在地層對比方面，尤其是在正斷層識別和斷層情況下的地層劃分方面有較好的分析結果，從而使得該系統(tǒng)在實踐中取得了良好的應用效果。之后又應用小波變換進行測井信號自動對比。邵才瑞（ 2020） [44]等通過對測井曲線形態(tài)基元的劃分和對專家利用測井曲線進行地層對比經(jīng)驗的歸納，建立了地層對比的形式語言描述規(guī)則庫。以此為基礎，利用句法分析方法和測井曲線可進行地層的模式識別對比。它不僅能完成不等厚地層 間的對比，而且在地層尖滅和錯斷的情況下也能獲得較好的對比結果。張二華 （ 2020） [45]等用動態(tài)規(guī)劃方法進行地層對比的原理，提出了用地震反射同相軸作等時性約束條件的測井曲線對比方法，給出了最佳匹配的遞推公式及具體算法。實際應用表明，該方法是可靠的、有效的，能適用于厚度有橫第 1章 引 言 5 向變化及地層有缺失情況下的定量對比。潘保芝 （ 2020） [46]提出了融合聚類分析和動態(tài)波形匹配技術進行地層自動分級對比，解決了用測井數(shù)據(jù)進行井間地層自動對比中需要解決的地層缺失和厚度不等關鍵問題。利用聚類分析劃分不同級別的層段。在高級別層段 劃分結果控制下，計算兩井任何兩個次級層段的累計最小“匹配代價”，再反向追蹤找出最佳匹配路徑，從而獲得最優(yōu)的地層對比結果。利用這種動態(tài)波形匹配技術進行全局地層對比，使地層對比的可靠性增加。唐世偉 （ 2020） [47]等提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡與圖象處理技術相結合的地層對比方法。首先將測井曲線和地層參數(shù)轉化為二值點陣圖象模式，再經(jīng)過數(shù)據(jù)編碼壓縮，提取和記憶曲線所表征的地層模式特征，最后利用多層神經(jīng)網(wǎng)絡訓練條件屬性與模式類別之間的映射關系，得到具有較強記憶能力和推廣能力的神經(jīng)網(wǎng)絡，對解決地層對比問題具有良好的適應性。 許少華（ 2020） [48]等利用粗集理論中的決策規(guī)則最小化算法，去掉冗余的屬性特征、樣本及相互矛盾的學習樣本，將數(shù)字化測井曲線和地層參數(shù)預處理，轉化為二值點陣圖象模式。 研究內(nèi)容和方法 本文在前人工作的基礎上，根據(jù)地層的結構特點（形態(tài)結構、屬性結構、接觸關系等）， 綜合利用測井、巖心、粒度等資料，對層序地層學的分層原則進行研究，在人工識別層序地層單元界面的基礎上，建立層序地層單元定量劃分的方法，包括 統(tǒng)計學方法、頻譜分析方法和人工智能方法等，并通過層序地層單元的內(nèi)部特征進行相關的對比，具體包括以下研究內(nèi) 容： 1） 層序地層單元界面的定量識別 、測井、巖心、粒度、測年、顏色等資料，根據(jù)實例對層序地層學的分層原則進行研究，在此基礎之上總結不同沉積環(huán)境下（河流，三角洲及水下扇），層序地層單元發(fā)育特點及識別特征，最后用數(shù)學方法對層序地層單元界面進行由粗到細的劃分； 河流、三角洲及水下扇沉積環(huán)境 不同級別的層序地層單元界面的識別標志及其測井響應，如頻譜特征等。 2） 層序地層單元對比的定量方法 ，解決對比中的各種匹配問題，根據(jù)層序地層單元（體系域、準層序組、準層序 序、層組）內(nèi)部的綜合特征（包括厚度、深度、頻譜、曲線形態(tài)等）來進行對比； （交叉對比、動態(tài)波形匹配、句法動態(tài)規(guī)劃等），總結合適不同沉積環(huán)境的定量化對比方法。 技術路線如圖 1－ 1 所示： 第 1章 引 言 6 圖 1－ 1 層序地層單元定量對比方法研究技術路線圖 第 2 章 層序地層單元界面定量劃分方法 7 第 2章 層序地層單元劃分及界面識別方法 在進行層序地層單元定量對比研究之前，必須要對層序地層單元的等級劃分及人工的識別方法進行分析。本章首先對研究中所涉及的層序地層單元的特征及識別方法進行詳細的介紹。 層序地層單元等 級劃分 自 1977 年 Vail 等提出沉積層序、層序組、超層序、超層序組等概念以來，沉積層序級別的劃分一直受到地質(zhì)學界的關注。許多地質(zhì)學家提出了劃分沉積層序級別的標準與方案，主要有 Vail 等以海平面變化的相對頻率為基礎 [49,50](強調(diào)時間區(qū)間 )和Embry 以基準面變化的相對振幅為基礎 [51]的兩種系統(tǒng)。王鴻禎教授 [52](1996)根據(jù)不同級別的天文旋回將層序劃分為 6個不同的等級，包括巨層序 (Gigasequence)、大層序（ Megasequence）、中層序（ Mesosequence）、正層序（ Orthosequence）、亞層序(Subsequence)、小層序 (Microsequence)。巨層序代表了地史上時間最長的海平面旋回 (500600Ma)；大層序為一級層序與克拉通熱旋回有關 (60120Ma)；中層序為二級層序，對應的旋回是穿越銀道面旋回 (2740Ma)；正層序為三級層序，對應于奧爾特旋回 ()；亞層序為四級層序，與長米氏旋回有關 ()；小層序為五級層序，對應于短米氏旋回（ ）。在實際研究中，我們更注重三級層序及更高級別的沉積層序，因此將 層序地層單元由大到小劃分為層序（相對于正層序）、準層序組（亞層序）、準層序（小層序）三個級別作為研究對象。（表 2－ 1）。 準層序 1）準層序： 是以海（湖）泛面及其對應的界面為界的一組巖層或巖層組組成。準層序邊界是海（湖）泛面及其對應的界面。 一個準層序的厚度范圍為十幾米到幾百米，橫向分布范圍為幾十至幾千平方公里。形成時間范圍幾百年至幾萬。準層序在普通地震剖面上難以識別出來，只能從特殊處理的地震剖面、測井、巖芯和露頭資料上識別。 在三角洲、扇三角洲、近岸水下扇或湖相沉積環(huán)境中，當沉積速率增加的速度大于湖盆基準面可容空間增加的速度時，就會形成各種類型的沉積扇體準層序和湖相準層序。當沉積物供給速度小于新增可容空間的形成速度時，則形成準層序邊界。準層序邊界形成機理有：①泥巖的壓實作用，主要發(fā)育在各類沉積扇體的朵體內(nèi)，準層序面積與朵體本身范圍相當；②斷層活動，主要發(fā)育在在各類濁積扇體當中；③湖平面的升降，發(fā)育在湖相各種沉積環(huán)境中。 2）準層序邊界特征： ① 侵蝕作用，主要存在于扇三角洲平原地區(qū)及各類水下河道當中； ② 界面之上有上超； ③ 界面上下層組的疊加形式有明顯變化。 ④ 準層序界面有植物根化石。 第 2 章 層序地層單元界面定量劃分方法 8 準層序組 1）準層序組：一套組成有特色的疊加形式，一般以明顯的湖泛面或與其相當?shù)慕缑鏋榻绲谋舜擞谐梢蜿P系的準層組序列。 表 2－ 1 層序地層單元次級劃分表 層序 地層 單元 定義 厚度范圍 (m) 橫向分布范 圍 (Km2) 形成時間 (a) 界面特征 識別手段 層序 一組有內(nèi)在聯(lián)系相對整合的地層，它以不整合或與之相關的整合為頂、底的界面 幾十米至幾百米 幾千平方公里至數(shù)萬平方公里 幾十萬年到幾百萬年 界面為不整合及其對應的整合 ① 各項測井參數(shù)的突變面 ② 大型構造削截面、沉積超覆面，角度不整合面 地震勘探資料上識別，也可在測 井、巖心和露頭上識別 準層序組 一套組成有特色的疊加形式，一般以明顯的海（湖）泛面或與其相當?shù)慕缑鏋榻绲谋舜擞谐梢蜿P系的準層序序列。 10 米至數(shù)百米之間，橫向分布范圍 大約在 10平方公里至數(shù)千平方公里 幾千年到幾十萬年之間 ① 界面上下為不同的準層序疊加模式；② 此界面可與層序邊界一致； ③ 可以是體系域的下超界面或邊界； ④ 間斷面處發(fā)育古土壤，電鏡能譜的特征顯示古土壤以高嶺石為主，湖泛面處發(fā)育碳酸巖層。 地震勘探資料上識別，也可在測井、巖心和露頭上識別 準層序 是以湖泛面及其對應的界面為界的一組巖層或巖層組組 成。準層序邊界是湖泛面及其對應的界面。 十幾米到幾百米 幾十至幾千平方公里 幾百年至幾萬年 ① 侵蝕作用，主要存在于扇三角洲平原地區(qū)及各類水下河道當中； ② 界面之上有上超； ③ 界面上下層組的疊加形式有明顯變化。 ④ 準層序界面有植物根化石。 普通地震剖面上難以識別出來，只能從特殊處理的地震剖面、測井、巖芯和露頭資料上識別。 一個準層序組的厚度大約在 10 米至數(shù)百米之間，橫向分布范圍大約在 10 平方公里至數(shù)千平方公里。形成時間大約幾千年到幾十萬年之間。其勘探精度可達到在地震勘探資料上識別，也可在測井、巖心和露頭上識別。 根據(jù)沉積速率與新增可容空間速率之比，將準層序組劃分為進積式、退積式和加積式 3 種類型。 2） 準層序組界面特征： ① 界面上下為不同的準層序疊加模式； ② 此界面可與層序邊界一致； ③ 可以是體系域的下超界面或邊界； ④ 間斷面處發(fā)育古土壤，電鏡能譜的特征顯示古土壤以高嶺石為主，湖泛面處發(fā)育碳酸巖層。 層 序 1)層序：為一套成因上相關的、相對整合的連續(xù)地層序列，其上下以不整 合或與不整合相對應的整合面為界。 一個層序的厚度范圍為幾十米至幾百米，橫向分布范圍廣泛，大約幾千平方公里第 2 章 層序地層單元界面定量劃分方法 9 至數(shù)萬平方公里?？稍诘卣鸹驕y井露頭資料中 識別。在層序內(nèi)部可進一步劃分體系域，根據(jù)不同的層序類型劃分不同的體系域組合。Ⅰ型層序由低水位體系域、海侵體系域和高水位體系域所組成，其下伏邊界為Ⅰ類不整合及其對應的整合。Ⅱ型層序由陸架邊緣體系域、海侵體系域和高水位體系域組成，其下伏邊界為Ⅱ類不整合及其對應的整合。 2）層序界面特征：層序邊界是不整合及其對應的整合面，是橫向上連續(xù)廣泛分布的面。 ①地震反射不整合識別特征：削蝕、上超、頂超等；②在測井曲線或露頭上不整合識別特征： ，具有橫向上相應的地表暴露面，以土壤或根土層為標志； 超在深切谷邊緣上，或是上超在濱岸上； 下遷移； 。 層序地層單元界面識別方法 層序地層單元界面的巖芯、測井判識標志研究 層序地層學研究主要是利用巖芯、露頭、測井和高分辨率地震剖面資料識別準層序級的層序地層單元。其研究的關鍵是界面的判識。 1）準層序界面的識別 準層序和準層序組是層序的基本構筑單元。一個準層序是以海（湖）泛面和與之可以對比的面為界劃分的，是在成因上有聯(lián)系、相對整合的一套巖層或巖層組。準層序的基本特點是沉積環(huán)境的水深向上變淺，它是在兩次小的 水泛之間的沉積。準層序界面為海（湖）泛面，是水深急劇增長并超過沉積速率所致。在測井曲線及巖性剖面上準層序有如下特點： a. 巖層厚度突變； b. 巖性突變； c. 測井曲線值突然改變。而準層序的內(nèi)部特征是： a. 砂巖組或?qū)酉蛏献儽』蜃兒瘢?b. 砂、泥巖之比向上減小或增大； c. 粒度向上減小或增大。 據(jù)準層序的發(fā)育過程可知，準層序的形成是一小的海（湖）泛旋回，這一小的海（湖）泛旋回實際是由 3 個小階段組成的。第 1 個小階段是快速的海（湖）進時期，其作用以沖刷破壞為主；第 2 個小階段是海（湖）泛水體穩(wěn)定發(fā)育期，此時礦物質(zhì)碎屑沉積速率緩慢，但由于水深的突然變化，加速了生物死亡速率，造成了有機質(zhì)堆積速度的相對升高，從而易于形成富含有機質(zhì)的油頁巖或暗色泥巖；第 3個小階段是河流復活階段，礦物質(zhì)碎屑供應和生物死亡速度逐漸趨于正常，從而結束了富含有機質(zhì)的相對深水沉積，形成了水深逐漸變淺的其它沉積物。因此，油頁巖底界面常為準層序界面。 (圖 2－ 1) 2）準層序組界面的識別 準層序組是具有相同疊加模式及有成因聯(lián)系的不同準層序序列的組合，其界面與準層序邊界一樣也是海泛面及與之相對應的界面。根據(jù)沉積速率與新增可容空間速率之比可將準層序組疊加模式分 為進積式、退積式或加積式。 第 2 章 層序地層單元界面定量劃分方法 10 大井 202 R 20 mΩ 準層序a3 211 6 5 0 . 0（） m1 7 4 5 . 0114331013314111乾井 13 R20 mΩ 準層序21介形蟲灰?guī)rb洮井 95 2 6 . 0（） m5 4 3 . 0c變形透鏡體123 粒度曲線 準層序1 6 5 5 . 0（） m1 7 3 4 . 412912912 圖 2－ 1松遼盆地西部斜坡區(qū)準層序界面劃分實例（據(jù)董清水 [53]， 1997） 3） 體系域識別特征 體系域