本發(fā)明涉及頁巖油氣勘探開發(fā)，具體涉及一種海相黑色頁巖高頻層序劃分方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、頁巖油氣作為一種非常規(guī)油氣資源，是能源開發(fā)的重要接替領(lǐng)域。海相黑色頁巖是頁巖油氣的重要儲層，海相黑色頁巖高頻層序劃分有助于明確厚度較小的、富有機(jī)質(zhì)的頁巖在黑色頁巖段內(nèi)的縱向分布特征，從而為頁巖油氣開發(fā)時(shí)選擇壓裂段提供參考。因此，海相黑色頁巖高頻層序劃分對頁巖油氣開發(fā)具有重要意義。

2、高頻層序是指包括四級、五級和六級旋回在內(nèi)的一系列與米蘭科維奇旋回有關(guān)的沉積旋回，即，天文軌道參數(shù)（偏心率、斜率和歲差）的周期性變化，造成地球表面接受的日照量和地球表層氣候系統(tǒng)產(chǎn)生周期性波動，氣候的周期性波動會記錄在對氣候變化敏感的沉積物中，導(dǎo)致沉積地層顯示出的沉積旋回。沉積在深度較大的穩(wěn)定水體中的海相黑色頁巖，結(jié)構(gòu)均一，在該類型頁巖中劃分高頻層序具有較大的難度。目前，海相黑色頁巖高頻層序的劃分方法主要包括：（1）自然伽馬曲線高頻層序分析法，利用自然伽馬值的縱向變化指示海平面變化，進(jìn)而劃分高頻層序；（2）小波分析法，將自然伽馬曲線進(jìn)行小波分析，根據(jù)能量團(tuán)樣式劃分高頻層序；（3）化學(xué)高頻層序分析法，利用可以反應(yīng)氧化還原條件、古水深的敏感性元素含量或元素比值的縱向變化，指示海水水體深度變化，進(jìn)而劃分高頻層序。

3、現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和技術(shù)問題：

4、1.自然伽馬曲線高頻層序分析法：雖然自然伽馬值可以反映巖石的放射性元素含量，間接指示沉積物的物源和沉積環(huán)境，但這一方法主要依賴于經(jīng)驗(yàn)判斷和觀察。因此，在使用自然伽馬曲線劃分高頻層序時(shí)，可能受到人為因素的影響，導(dǎo)致層序劃分的準(zhǔn)確性降低。

5、2.小波分析法：小波分析可以揭示信號在不同尺度和頻率上的特征，但在劃分高頻層序時(shí)，可能受到信號的局部特征和噪聲干擾。此外，小波分析法的參數(shù)選擇對結(jié)果具有較大影響，如果參數(shù)選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致層序劃分不準(zhǔn)確。

6、3.化學(xué)高頻層序分析法：這種方法利用敏感性元素含量或元素比值的縱向變化反映沉積環(huán)境變化，雖然在一定程度上能夠指示海水水體深度變化，但化學(xué)元素在沉積物中的分布可能受到多種地球化學(xué)過程的影響，如成巖作用、二次改造等。因此，化學(xué)高頻層序分析法可能無法準(zhǔn)確地反映高頻層序的劃分。

7、4.時(shí)間因素被忽略：高頻層序是與天文軌道參數(shù)周期變化有關(guān)的沉積旋回，如，405kyr的偏心率周期變化形成的沉積旋回為四級層序，125kyr的短偏心率周期變化形成的沉積旋回為五級層序。因此，高頻層序具有時(shí)間內(nèi)涵。但是，現(xiàn)有的高頻層序劃分方法很難考慮到時(shí)間因素，因此在劃分過程中，可能會導(dǎo)致層序級別混亂，影響層序劃分的準(zhǔn)確性。

8、5.定量分析不足：當(dāng)前的高頻層序劃分方法很大程度上依賴于經(jīng)驗(yàn)判斷和觀察，缺乏定量分析。這可能導(dǎo)致層序劃分結(jié)果受到人為因素的影響，降低劃分的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中針對海相黑色頁巖高頻層序的劃分方法存在的時(shí)間因素被忽略、定量分析不足的問題，提出一種海相黑色頁巖高頻層序劃分方法及系統(tǒng)，考慮時(shí)間因素，降低人為因素的干擾，提高層序劃分的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種海相黑色頁巖高頻層序劃分方法，其特征在于，包括如下步驟：

4、步驟一、收集海相黑色頁巖研究層位的toc測井曲線；

5、步驟二、對toc測井曲線進(jìn)行預(yù)處理，去除toc曲線中與天文旋回?zé)o關(guān)的干擾信號；

6、步驟三、對toc曲線進(jìn)行頻譜分析，以識別曲線中的主沉積旋回；

7、步驟四、識別toc曲線中的天文軌道參數(shù)信息；

8、步驟五、通過高斯帶通濾波，提取與天文軌道參數(shù)周期變化對應(yīng)的沉積旋回，得到濾波后的toc曲線；

9、步驟六、根據(jù)濾波后的toc曲線劃分海相頁巖高頻層序。

10、進(jìn)一步的，步驟二中，對toc測井曲線進(jìn)行預(yù)處理的方式包括去野值和去趨勢；若toc測井曲線不含有明顯的與曲線偏離的值，則不需要去野值，僅對toc測井曲線進(jìn)行去趨勢處理。

11、進(jìn)一步的，步驟三使用多窗口頻譜分析，確定置信度大于90%的沉積旋回厚度，即主沉積旋回。

12、進(jìn)一步的，步驟四中，將多窗口頻譜分析確定的主沉積旋回厚度的比值與天文軌道參數(shù)的周期比做比較，如果兩者得到的比值近于一致，則認(rèn)為toc曲線中記錄了天文軌道參數(shù)信息。

13、進(jìn)一步的，步驟四中，根據(jù)主沉積旋回厚度的比值與天文軌道參數(shù)周期比的對應(yīng)關(guān)系，確定不同級別的天文軌道參數(shù)周期變化對應(yīng)的沉積旋回厚度，即天文軌道旋回。

14、進(jìn)一步的，所述的天文軌道參數(shù)包括長偏心率、短偏心率、斜率，天文軌道旋回包括長偏心率旋回、短偏心率旋回、斜率旋回。

15、進(jìn)一步的，步驟六中，根據(jù)濾波后toc曲線劃分四級層序包括：toc曲線長偏心率旋回中的極小值代表層序邊界，兩個(gè)極小值之間的地層代表了一個(gè)四級層序；極大值代表最海泛面，由極小值到極大值代表海侵旋回，由極大值到極小值代表海退旋回，一個(gè)完整的四級層序由海侵旋回和海退旋回組成；

16、進(jìn)一步的，步驟六中，根據(jù)toc濾波曲線劃分五級層序包括：toc曲線短偏心率旋回中的極小值代表層序邊界，兩個(gè)極小值之間的地層代表了一個(gè)五級層序；極大值代表最海泛面，由極小值到極大值代表海侵旋回，由極大值到極小值代表海退旋回，一個(gè)完整的五級層序由海侵旋回和海退旋回組成。

17、本發(fā)明提供了一種黑色頁巖高頻層序劃分系統(tǒng)，包括：

18、數(shù)據(jù)收集模塊，用于收集海相黑色頁巖研究層位的toc測井曲線；

19、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對toc測井曲線進(jìn)行預(yù)處理，去除toc曲線中與天文旋回?zé)o關(guān)的干擾信號；

20、頻譜分析模塊，用于對toc曲線進(jìn)行頻譜分析，以識別曲線中的主沉積旋回；

21、信息識別模塊，用于識別toc曲線中的天文軌道參數(shù)信息；

22、濾波處理模塊，用于通過高斯帶通濾波，提取與天文軌道參數(shù)周期變化對應(yīng)的沉積旋回，得到濾波后的toc曲線；

23、高頻層序劃分模塊，用于根據(jù)濾波后的toc曲線劃分海相頁巖高頻層序。

24、綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

25、1.本方法通過對toc測井曲線進(jìn)行頻譜分析，識別天文軌道參數(shù)信息，并利用高斯帶通濾波提取天文軌道參數(shù)周期變化對應(yīng)的沉積旋回（天文旋回），進(jìn)而根據(jù)天文旋回劃分高頻層序。這種頻譜分析和濾波相結(jié)合的方法有助于更準(zhǔn)確地從海相黑色頁巖中劃分高頻層序。

26、2.?本方法采用多窗口頻譜分析來確定主沉積旋回（主頻率），通過將主沉積旋回厚度的比值與天文軌道參數(shù)的周期比進(jìn)行比較，可以更直接地證實(shí)toc曲線中是否記錄了天文軌道參數(shù)信息，為高頻層序劃分提供了可靠的依據(jù)。

27、3.本方法將toc值作為反映水體深度變化的指標(biāo)，可以有效識別水體深度的變化，進(jìn)而為層序關(guān)鍵界面識別和層序劃分提供有效支撐。

28、4.本方法采用定量分析手段，減少了人為因素的影響，提高了高頻層序劃分的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

29、5.本方法通過識別toc曲線中的天文軌道參數(shù)信息，考慮了高頻層序的時(shí)間內(nèi)涵，將長偏心率濾波曲線和125kyr的短偏心率濾波曲線分別作為四級層序和五級層序的劃分依據(jù)，有助于避免層序級別混亂，提高層序劃分的準(zhǔn)確性。