本发明涉及石油天然气勘探,具体涉及一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,可进行十米级-米级-厘米级-毫米级-微米级的页岩沉积旋回识别划分。
背景技术:
0、技术背景
1、我国页岩油气储层以陆相页岩为主,具有较强的非均质性和频繁的相变,页岩中存在“十米级-米级-厘米级-毫米级-微米级”等不同尺度的沉积旋回,这是不同尺度的气候驱动机制(地球轨道变化、太阳活动周期、季节周期等)在沉积记录中的表现。目前相关研究和技术方法集中在十米级-米级沉积旋回的识别,即地球轨道参数偏心率、斜率、岁差的周期性变化(米兰科维奇旋回)驱动的页岩旋回,而对于更小的厘米级-毫米级-微米级沉积旋回,仍缺乏稳定可靠的识别分析技术。厘米级-毫米级-微米级沉积旋回的驱动机制可能为太阳活动(具有千年、百年、十几年的周期)、厄尔尼诺-南方涛动(具有2~7年的周期)以及季节性气候(具有1年的周期)等,其识别的难点在于对沉积速率的恢复。一方面,对大部分页岩层系来说,放射性测年数据较为稀少且误差较大;另一方面,对于整个岩芯段或剖面使用一个均一的沉积速率来恢复,显然忽略了沉积速率的波动,无法满足小尺度沉积旋回厘定的精度要求。
2、综上所述,现有技术尚未形成体系化、高精度、低成本、高效率的页岩十米级-米级-厘米级-毫米级-微米级不同尺度沉积旋回的识别划分方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种页岩十米级-米级-厘米级-毫米级-微米级不同尺度沉积旋回的识别划分方法。
2、本发明的具体技术方案如下:
3、s1、对整体岩芯或整体剖面的古气候指标进行十米级-米级沉积旋回分析。对于钻井岩芯,古气候指标可以选取敏感测井曲线;对于野外剖面,古气候指标可以选取连续密集采样的磁化率、元素、碳氧同位素等数据。
4、s2、对古气候指标进行线性插值、去趋势化后,进行多窗口频谱分析,识别优势谱峰并与天文轨道理论周期(偏心率、斜率、岁差)对比,采用高斯带通滤波提取地层数据中记录的十米级-米级旋回。
5、s3、通过滑动窗口相关系数法(ecoco)或etimeopt法恢复全段沉积速率演化,与步骤二多窗口频谱分析中旋回长度除以旋回时间估算得到的沉积速率对比,若二者相符则说明沉积速率可靠。
6、s4、对沉积速率稳定的岩芯段/剖面段进行高精度的灰度值提取、磁化率测量、x射线荧光扫描等,对获取的数据进行多窗口频谱分析,并通过步骤三得到的该段沉积速率建立该段时间标尺,识别蕴含的厘米级沉积旋回。
7、s5、向更小尺度推进,磨制岩石样品薄片,对薄片进行微区x射线荧光扫描、电子探针线扫描,并通过步骤三得到的该段沉积速率建立该段时间标尺,识别蕴含的毫米级-微米级沉积旋回。
8、本发明具有以下有益效果:
9、第一,本发明突破了以往仅聚焦单一尺度页岩沉积旋回分析的限制,基于多种分析测试手段,建立了从十米级-米级到厘米级再到毫米级-微米级的不同尺度页岩沉积旋回识别划分方法,填补了相关技术空白。
10、第二,页岩的不同尺度沉积旋回可能受控于不同的气候驱动机制,本发明基于沉积速率演化分析,通过建立时间标尺将深度域转化为时间域,可以比较实际数据中的优势谱峰与偏心率周期、斜率周期、岁差周期、太阳活动周期以及厄尔尼诺-南方涛动周期的对应性,以分析页岩不同尺度沉积旋回的驱动机制。
11、第三,我国页岩油气储层以陆相页岩为主,具有较强的非均质性和频繁的相变,本发明提高了页岩储层横向对比以及小层划分的精度,可以为富有机质页岩的定位提供指导。
1.一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,其特征在于,在步骤s1中,敏感测井曲线为自然伽马曲线。
3.根据权利要求1所述的一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,其特征在于,在步骤s2中,天文轨道理论周期为偏心率、斜率、岁差。
4.根据权利要求1所述的一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,其特征在于,在步骤s3中,滑动窗口大小设定为所需要识别的最大旋回长度的1.2~2倍。
5.根据权利要求1所述的一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,其特征在于,对步骤s2和步骤s3的结果通过timeopt法进行统计学验证,以排除没有天文旋回影响的零假设检验。
6.根据权利要求1所述的一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,其特征在于,在步骤s4中,多窗口频谱分析选择对气候变化以及沉积环境变化敏感的特征元素硅、钙、铁、硫、钛,对选取的特征元素使用主成分分析的方法,提取能够代表该组数据波动性的主成分。
7.根据权利要求1所述的一种不同尺度页岩沉积旋回的识别划分方法,其特征在于,在步骤s5中,岩石样品薄片规格为长3cm,厚0.03mm,微区x射线荧光扫描间距为10微米、电子探针线扫描间距为5微米间距。
