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盆地模擬的概念與內(nèi)涵3、模擬流程:——內(nèi)涵盆地分析地質(zhì)建模數(shù)學(xué)模型軟件編程目標(biāo)模擬101-5-301盆模盆地模擬的概念與內(nèi)涵3、模擬流程:——內(nèi)涵盆地分析地質(zhì)建模數(shù)
盆地模擬原理方法
運(yùn)聚史綜合評價生烴史排烴史地史熱史五史模擬301-5-302盆模盆地模擬原理方法運(yùn)聚史綜合評價生烴史排烴史地史熱史五
盆地模擬方法——地史
考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法構(gòu)造與負(fù)荷沉降沉積壓實(shí)異常壓力剝蝕事件斷裂事件沉積間斷海平面與古水深Mckenzie的純剪切法Airy地殼均衡法撓曲均衡法回剝技術(shù)超壓技術(shù)回剝與超壓結(jié)合技術(shù)平衡剖面技術(shù)沉降史埋藏史構(gòu)造演化史301-5-303盆模盆地模擬方法——地史考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法構(gòu)造與負(fù)沉降史沉降史恢復(fù)
盆地的大小幾何形態(tài)構(gòu)造特征基底的沉降盆地的形成沉積物的充填進(jìn)一步沉降01-5-304盆模沉降史沉降史恢復(fù)盆地的大小基底的沉降盆地的形成沉積物的充填沉降史1、構(gòu)造因素,巖石圈伸展減薄;2、熱力作用因素,巖石圈冷卻收縮;3、沉積物負(fù)荷引起的均衡補(bǔ)償作用;4、地殼深部的變質(zhì)作用;5、板內(nèi)應(yīng)力作用。沉降史的形成機(jī)制01-5-305盆模沉降史1、構(gòu)造因素,巖石圈伸展減?。怀两凳返男纬蓹C(jī)制01-5沉降史Mckenzie純剪切模型均衡原理:
Airy均衡模式撓曲均衡(Flexure)01-5-306盆模沉降史Mckenzie純剪切模型均衡原理:01-5-30沉降史Mckenzie純剪切模型初始沉降(Si):巖石圈減薄引起的沉降冷卻沉降(Sh):巖石圈冷卻引起的沉降構(gòu)造沉降=初始沉降+冷卻沉降01-5-307盆模沉降史Mckenzie純剪切模型初始沉降(Si):構(gòu)造沉降沉降史Airy均衡模式Iw+Cc+Mm
=Hs+Cc+(M-DL)mDL——負(fù)荷沉降負(fù)荷沉降是建立在艾利(Atry)地殼均衡原理之上的c該學(xué)說認(rèn)為,當(dāng)盆地基底因某種動力作用產(chǎn)生沉降時,地殼表面形成的空間將由水來充填。由于沉積作用,這些水域全部(a)或部分(b)由沉積物取代。這樣,由于密度的增加,地殼表面將產(chǎn)生一定的負(fù)荷沉降(DL),從而達(dá)到地殼變形前后的均衡。
固4—14中,I為原始洼地的水深(m).H為沉積物填充深度(m),Wd為沉積時水深(m),C、M分別為地殼和地慢厚度(m),w、w
、c
、m分別代表水、沉積物(平均)、地殼和地幔的密度。01-5-308盆模沉降史Airy均衡模式Iw+Cc+MmDL沉降史Airy均衡模式DL——負(fù)荷沉降DL=————*H
m-ws-w構(gòu)造沉降DT=總沉降-負(fù)荷沉降DL
01-5-309盆模沉降史Airy均衡模式DL——負(fù)荷沉降m-ws沉降史撓曲均衡(Flexure)01-5-3010盆模沉降史撓曲均衡(Flexure)01-5-3010盆模DT=
(————*H-————*SL)+(Wd-SL)沉降史撓曲均衡(Flexure)m-sm-wDT——構(gòu)造沉降m-ww01-5-3011盆模DT=(————*H-————*S沉降史總沉降=沉積物厚度+古水深=構(gòu)造沉降+負(fù)荷沉降01-5-3012盆模沉降史總沉降=沉積物厚度+古水深01-5-3012埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律地層壓力埋藏史恢復(fù)剝蝕厚度恢復(fù)埋藏史01-5-3013盆模埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律埋藏史01-5-3埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律01-5-3014盆模埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律01-5-3014盆模埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律1、孔隙度與深度的關(guān)系
=0*
exp(-CZ)0——地表孔隙度;
C——壓實(shí)系數(shù)。2、欠壓實(shí)層孔隙度變化分層分段處理3、次生孔隙度變化統(tǒng)計建摸01-5-3015盆模埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律1、孔隙度與深度的關(guān)系01-5埋藏史地層壓力靜巖壓力:p0=D[(1
-)s+w]g
靜水壓力:
phy=D.w.g
地層壓力:
p
=
phy骨架壓力:
phy=p0-
phy有效壓力:
phy=p0-
p01-5-3016盆模埋藏史地層壓力靜巖壓力:p0=D[(1-埋藏史地層壓力異常壓力異常高壓異常低壓過剩壓力超壓壓力系數(shù)壓力梯度地層壓力分類壓力梯度,kPa/m壓力系數(shù)壓力分類<9.289.28~10.4110.41~13.58>13.58<0.90.9~1.061.06~1.38>1.38異常低壓常壓高壓異常異常高壓01-5-3017盆模埋藏史地層壓力異常壓力異常高壓地層壓力分類埋藏史埋藏史恢復(fù)分段回剝技術(shù)超壓技術(shù)剝蝕厚度恢復(fù)01-5-3018盆模埋藏史埋藏史恢復(fù)分段回剝技術(shù)01-5-301孔隙度變化是不可逆性的;同一地層(同一井點(diǎn))只遭到一次剝蝕;已知剝蝕厚度、剝蝕時間;已知孔隙度隨深度的變化。埋藏史分段回剝技術(shù)前提條件01-5-3019盆??紫抖茸兓遣豢赡嫘缘?;正演模型地層的現(xiàn)今厚度、現(xiàn)今孔隙度和原始孔隙度地層的原始厚度地層的沉降速率相應(yīng)的沉降時間孔---深曲線被壓實(shí)后的縮減厚度與現(xiàn)在實(shí)際厚度比較正確重新調(diào)整參數(shù)不正確01-5-3020盆模正演模型地層的現(xiàn)今厚度、現(xiàn)今孔隙度和原始孔隙度地層的原始厚度反演模型--------回剝技術(shù)基本原理:地層隨埋藏深度增大,厚度變小,但其骨架厚度基本不變,唯一變化的是其孔隙度,除非發(fā)生剝蝕或斷層等??梢园凑宅F(xiàn)今的地層厚度,一層層地剝?nèi)?,并恢?fù)在地史中的厚度。厚度恢復(fù)的依據(jù)是孔隙度————深度曲線去壓實(shí)作用的數(shù)學(xué)模型Hs—地層的骨架厚度,mZ1-----地層的頂界深度,mZ2------地層的底界深度,mΦ(z)---孔---深曲線01-5-3021盆模反演模型--------回剝技術(shù)Hs—地層的骨架厚度,m01同一地層中不同巖性的壓實(shí)程度不同,具有不同的孔隙度——深度曲線,如果由n種巖性,則地層孔隙度——深度曲線為:Φi(Z)-----單種巖性的孔——深關(guān)系式值Pi------地層中第i種巖性的含量,小數(shù)01-5-3022盆模01-5-3022盆模已知目標(biāo)層頂、底界埋深,求骨架厚度;
埋藏史分段回剝技術(shù)Hs—地層的骨架厚度,mZ1-----地層的頂界深度,mZ2------地層的底界深度,mΦ(z)---孔---深曲線01-5-3023盆模已知目標(biāo)層頂、底界埋深,求骨架厚度;埋藏史分段回剝技埋藏史分段回剝技術(shù)回剝柱狀圖01-5-3024盆模埋藏史分段回剝技術(shù)回剝柱狀圖01-5-3024盆模埋藏史埋藏史恢復(fù)01-5-3025盆模埋藏史埋藏史恢復(fù)01-5-3025盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)測井法01-5-3026盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)測井法01-5-3026盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)數(shù)值模擬法01-5-3027盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)數(shù)值模擬法01-5-3027盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)地震解釋法01-5-3028盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)地震解釋法01-5-3028盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)趨勢面分析法01-5-3029盆模埋藏史剝蝕厚度恢復(fù)趨勢面分析法01-5-3029盆模
盆地模擬方法——熱史
考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法盆地成因類型地溫場熱源熱成因機(jī)制地溫場特征:
熱導(dǎo)率地溫梯度大地?zé)崃髦禈?gòu)造熱演化法古溫標(biāo)法結(jié)合法Ro計算方法:
最大溫度法
Ro-TTI關(guān)系法
Easy%Ro法熱流史地溫史有機(jī)質(zhì)演化史01-5-3030盆模盆地模擬方法——熱史考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法盆地成因地溫場與熱史恢復(fù)地溫場的一般知識不同盆地類型地溫場及演化特征熱史重建構(gòu)造熱演化法古溫標(biāo)法結(jié)合法01-5-3031盆模地溫場與熱史恢復(fù)地溫場的一般知識不同盆地類型地溫場及演化一、地?zé)崤c油氣地溫是控制油氣生成和聚集的重要因素之一統(tǒng)計表明,油田儲量與熱流關(guān)系密切石油儲量與地溫梯度關(guān)系密切地?zé)釋Τ练e盆地的成巖作用也具有很大的影響盆地的古地溫與盆地的沉降發(fā)育歷史有關(guān)地?zé)崾浅练e盆地向油氣盆地轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素。地?zé)崤c地質(zhì)時間的綜合就是沉積盆地的熱演化史01-5-3032盆模一、地?zé)崤c油氣地溫是控制油氣生成和聚集的重要因素之一01-5統(tǒng)計表明,油田儲量與熱流關(guān)系密切01-5-3033盆模統(tǒng)計表明,油田儲量與熱流關(guān)系密切01-5-3033盆模石油儲量與地溫梯度關(guān)系密切地溫梯度:石油儲量密度天然氣儲量密度高值區(qū)>4.0比中值區(qū)高9倍比中值區(qū)高5.6倍比低值區(qū)高120倍比低值區(qū)高28倍
中值區(qū)2~4
低值區(qū)<2對于油氣的生成而言,時間因素可以補(bǔ)償?shù)販氐牟蛔?1-5-3034盆模石油儲量與地溫梯度關(guān)系密切對于油氣的生成而言,時間因素可以補(bǔ)地?zé)釋Τ练e盆地的成巖作用也具有很大的影響01-5-3035盆模地?zé)釋Τ练e盆地的成巖作用也具有很大的影響01-5-3035盆地?zé)岬臉?gòu)造意義在于它是促使盆地沉降的驅(qū)動力有機(jī)質(zhì)熱解成烴的地球化學(xué)過程,實(shí)質(zhì)上就是由地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為油氣熱能的過程,即吸熱反應(yīng)過程。油氣所具有的內(nèi)能既包含了有機(jī)質(zhì)從生物能繼承下來的能量,又包含了新增加的所吸收的地?zé)崮?。??1-5-3036盆模地?zé)岬臉?gòu)造意義在于它是促使盆地沉降的驅(qū)動力01-5-3036二、地溫場及沉積盆地的熱狀態(tài)地球的熱源外部熱源(宇宙熱源)內(nèi)部熱源(行星熱源)太陽輻射熱潮汐摩擦熱宇宙射線隕石墜落產(chǎn)生的熱能放射性衰變熱地球轉(zhuǎn)動熱地球殘余熱重力分異熱01-5-3037盆模二、地溫場及沉積盆地的熱狀態(tài)地球的熱源外部熱源(宇宙熱源)太01-5-3038盆模01-5-3038盆模(一)地球內(nèi)部的熱能地球內(nèi)熱的主要來源是放射性元素的衰變熱主要的放射性元素是U、Th、K,巖石的生熱率大小取決于它們含量U、Th、K大部分集中于偏酸性的巖漿巖中,且主要集中于地殼及地幔頂部變質(zhì)巖中產(chǎn)熱率隨變質(zhì)程度的增高而降低,沉積巖產(chǎn)熱率很低01-5-3039盆模(一)地球內(nèi)部的熱能01-5-3039盆模01-5-3040盆模01-5-3040盆模(二)地溫場的有關(guān)概念地溫-----指地下巖石中各點(diǎn)的溫度值地溫場——某一瞬間地下溫度的空間分布巖石的溫度在介質(zhì)中分布狀況與空間和時間四維坐標(biāo)有關(guān)
T=f(x,y,z,t)穩(wěn)態(tài)地溫場——場內(nèi)各點(diǎn)的溫度不隨時間而變化非穩(wěn)態(tài)地溫場——場內(nèi)各點(diǎn)的溫度隨時間而變化地質(zhì)歷史時間某一時刻的地溫場為穩(wěn)態(tài)場地質(zhì)歷史時期的地溫場為非穩(wěn)態(tài)場01-5-3041盆模(二)地溫場的有關(guān)概念01-5-3041盆模1、地?zé)岬膫鬟f熱的傳遞方式:傳導(dǎo)、對流、輻射地殼是由固態(tài)巖石組成的,故熱傳導(dǎo)是其主要方式。沉積盆地的熱能主要以傳導(dǎo)傳熱方式進(jìn)行。在沉積盆地的熱史研究中,對熱傳導(dǎo)往往作如下假設(shè):在一個給定時間內(nèi),地溫只沿垂直地表方向發(fā)生變化一定范圍內(nèi)(如同一巖層)的介質(zhì)是各向同性的固體,及在所有方向上以及點(diǎn)與點(diǎn)之間的溫度變化都是連續(xù)的01-5-3042盆模1、地?zé)岬膫鬟f01-5-3042盆模根據(jù)熱力學(xué)第二定律:一個密閉系統(tǒng)內(nèi)部的溫度差將隨著時間的推移而均一化設(shè)介質(zhì)的熱導(dǎo)率為k,則單位時間內(nèi)流過單位面積的熱流量(q)為:q-熱流量,mw/m2k-熱導(dǎo)率,w/(m.℃)dT/dZ---溫度梯度,℃/km01-5-3043盆模根據(jù)熱力學(xué)第二定律:01-5-3043盆模2、大地?zé)崃鞔蟮責(zé)崃鳌趩挝粫r間內(nèi)以熱傳導(dǎo)方式從地球表面單位面積散失的熱流量按照前述假設(shè),并定義從內(nèi)部往外流的大地?zé)崃魇钦?,觀察點(diǎn)在地史中某一時刻的大地?zé)崃髦禐椋篞(t)-某一時刻(t)的大地?zé)崃?,mw/m2k-熱導(dǎo)率,w/(m.℃)dT/dZ---垂向溫度梯度,℃/km01-5-3044盆模2、大地?zé)崃鱍(t)-某一時刻(t)的大地?zé)崃鳎琺w/m2地溫場的一般知識3.地溫場的描述參數(shù)
a.地溫(T)和地溫梯度(GradT)b.巖石熱導(dǎo)率(巖石的導(dǎo)熱能力)實(shí)測或估算,估算用以下公式:
k(z)=(kf)(ks)1-
式中,kf—孔隙流體的熱導(dǎo)率
ks—巖石骨架的熱導(dǎo)率
C.熱流(熱導(dǎo)率與地溫梯度的乘積)
01-5-3045盆模地溫場的一般知識3.地溫場的描述參數(shù)01-5-3045盆模地溫場的一般知識4.我國沉積盆地地溫梯度特征
a.
東部及西南部盆地地溫梯度明顯高于西北部盆地
b.
東部盆地的地溫梯多在3-40C/100m,最高可達(dá)
60C/100m;東南沿海區(qū)盆地的地溫梯度為2.5-3.5
0C/100m;西部盆地為“南高北低”:西藏及云南西部盆地為2.5-30C/100m,最高可達(dá)5-70C/100m;柴達(dá)木及河西走廊地區(qū)為2.5-30C/100m;塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地多在1.5-2.50C/100m。
c.
一般沿盆地構(gòu)造呈閉合型分布,盆地構(gòu)造中部高部位常有相對高溫區(qū)。由于熱的非穩(wěn)態(tài)效應(yīng)。
d
.
沉積年代較早的盆地,一般地溫梯度較低。01-5-3046盆模地溫場的一般知識4.我國沉積盆地地溫梯度特征01-5-30地溫場的一般知識5.我國沉積盆地大地?zé)崃魈卣?/p>
a.
大陸地區(qū)熱流平均值63-68
mw/m2,總體具有“東高西低、南高北低”的特征。
b.
東部盆地的熱流值普遍明顯高于中西部盆地,熱流值為60-70mw/m2。
c.
中西部盆地具有中等或低熱流的特點(diǎn),包括陜甘寧、四川、塔里木、柴達(dá)木等,平均值為50-55mw/m2。d
.
西藏、云南地區(qū)的一些盆地有明顯的高熱流,如楚雄盆地、倫坡拉盆地等,最高可達(dá)140mw/m2。01-5-3047盆模地溫場的一般知識5.我國沉積盆地大地?zé)崃魈卣?1-5-30不同盆地類型的地溫場及演化特征1.大陸裂谷和被動大陸邊緣盆地1)形成機(jī)制:由于地幔熱物質(zhì)上涌造成地殼的伸展減薄、在地殼均衡機(jī)制作用下造成的沉降、沉積。2)沉積特征:分為早期的快速沉降裂陷期和后期的整體緩慢沉降坳陷期。3)熱流特征:熱成因型盆地,整體具有高熱流,且隨著時間的推移,由于地幔熱物質(zhì)的逐漸泠卻而減小。4)實(shí)例:東部拉張盆地。01-5-3048盆模不同盆地類型的地溫場及演化特征1.大陸裂谷和被動大陸邊緣盆不同盆地類型的地溫場及演化特征2.克拉通盆地1)形成機(jī)制:假說較多,但通常認(rèn)為是由于殼內(nèi)花崗巖侵入或者地殼深部變質(zhì)作用引起。2)沉積特征:擁有大范圍、大規(guī)模的的傾斜平緩沉積巖,記錄上100
Ma
的連續(xù)沉降和沉積過程。3)熱流特征:熱流場穩(wěn)定,熱流值較低,一般在30-50mw/m2之間。4)實(shí)例:塔里木盆地古生界。01-5-3049盆模不同盆地類型的地溫場及演化特征2.克拉通盆地01-5-30不同盆地類型的地溫場及演化特征3.前陸盆地1)形成機(jī)制:由于碰撞造山作用引起造山帶核部之下巖層的均衡沉降和鄰近的前陸地層的向下彎曲,形成一個迅速沉積的來自臨近山脈物源的前淵。2)沉積特征:近物源、快速堆積,后期長時間的抬升剝蝕。3)熱流特征:盆地形成與地殼深部熱源無關(guān),基底熱流變化較小,幾乎為常數(shù)。4)實(shí)例:柴達(dá)木盆地,塔里木盆地中新生代盆地01-5-3050盆模不同盆地類型的地溫場及演化特征3.前陸盆地01-5-305不同盆地類型的地溫場及演化特征4.拉分(走滑)盆地1)形成機(jī)制:沿平移斷層側(cè)向拉開而形成的沉積空間,通常沿主控斷層呈長帶狀分布。2)沉積特征:和裂谷盆地類似。3)熱流特征:盆地形成與地殼深部熱源有一定關(guān)系,但相對裂谷盆地來說,熱流值一般較低。4)實(shí)例:美國的LosAngeles盆地。01-5-3051盆模不同盆地類型的地溫場及演化特征4.拉分(走滑)盆地01-5熱史重建1.構(gòu)造熱演化法1)原理:對于熱成因型盆地(裂谷盆地),熱演化特征直接決定了盆地的形成發(fā)育過程。因而在巖石圈尺度下,通過正演盆地的發(fā)育過程(構(gòu)造格架)而獲得熱演化史。2)特點(diǎn):大尺度,反映盆地總體規(guī)律,一般精度較低。3)缺陷:沒有考慮沉積物中的古溫標(biāo),不能反映局部熱狀況。4)模型:如Mckenzie的均勻伸展模型。01-5-3052盆模熱史重建1.構(gòu)造熱演化法01-5-3052盆模熱史重建2.古溫標(biāo)法1)原理:沉積地層中的古溫標(biāo)如:Ro、礦物包裹體、磷灰石裂變徑跡、粘土礦物轉(zhuǎn)換率等記錄了其本身在地質(zhì)歷史時期的受熱史,因而通過反演其形成過程并與現(xiàn)今溫標(biāo)值一致而重建熱史。2)特點(diǎn):小尺度,反映古溫標(biāo)樣品處局部熱狀況,有較高精度。3)缺陷:如果不考慮盆地形成過程,多解性。有些只反映所承受的最大溫度。01-5-3053盆模熱史重建2.古溫標(biāo)法01-5-3053盆模熱史重建3.古溫標(biāo)法鏡質(zhì)體反射率Ro法
Ro值計算模型利用Ro資料模擬熱史的步驟
應(yīng)用實(shí)例01-5-3054盆模熱史重建3.古溫標(biāo)法鏡質(zhì)體反射率Ro法01-5-30鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.1鏡質(zhì)體反射率Ro值計算模型1)模型分類:
溫度函數(shù)(最大溫度模型)
時間溫度函數(shù)(RoTTI模型)
化學(xué)動力學(xué)模型(Easy%Ro模型)
2)最大溫度模型(Barker):
Ro是其經(jīng)歷的最高溫度的單一函數(shù),加熱時間可以不考慮。公式:
Ro=exp(0.0078Tmax-1.2)
Ro=a*exp*(b*Tmax)01-5-3055盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.1鏡質(zhì)體反射率Ro值計算模型鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3)RoTTI模型:
Lopatin提出的時間溫度指數(shù)公式為:
TTI=
計算出TTI值后,建立TTI與Ro的對應(yīng)關(guān)系。
Welte和Yukler(1981)提出的通用模型為:
Ro=1.301*lg(TTI)
0.5282BASIMS系統(tǒng)采用利用實(shí)測結(jié)果進(jìn)行分段線性回歸的辦法。01-5-3056盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3)RoTTI模型:鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建
4)Easy%Ro
模型(化學(xué)動力學(xué)模型):Burnham和Sweeney(1989)提出了鏡質(zhì)體反射率Ro計算的化學(xué)動力學(xué)模型,其反應(yīng)活化能采用頻帶分布,即將Ro的成熟過程視作為若干個平行反應(yīng),并通過實(shí)測數(shù)據(jù)建立了Ro與降解率之間的關(guān)系(VITRIMAT模型)。1990年進(jìn)行了簡化改進(jìn),稱Easy%Ro
模型。
Ro=exp(-1.6+3.7*Fk)
其中,F(xiàn)k
第K個埋藏點(diǎn)化學(xué)動力學(xué)反應(yīng)程度(降解率)
01-5-3057盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建01-5-3057鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建
式中,fi
第
i種反應(yīng)的權(quán)系數(shù),I=1,2,。。。,20;Iik見下式;
tk某地層底界的第k個埋藏點(diǎn)的埋藏時間,Ma;Tk某地層底界的第k個埋藏點(diǎn)的古溫度,0C。01-5-3058盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建
式中,A
頻率因子,其值為1*1013S-1Ei
活化能,kcal/mol;
R
氣體常數(shù),1.986cal/(mol*K);a1,a2,b1,b2為常數(shù)。
01-5-3059盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建式中,A頻率因子,其值為鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟
(1)重建地質(zhì)埋藏史(包括剝蝕史)(2)假定地溫史(地溫梯度史或熱流史),結(jié)合埋藏史得到的各地層底界的深度得到古溫度(3)利用任一Ro值計算模型計算各地層的Ro
史,最終得出各地層底界的Ro現(xiàn)今值(4)與實(shí)測Ro值對比,視擬合效果重復(fù)上述過程,直到滿意為止
01-5-3060盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟
01-5-3061盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟
排除多解性分段、交互正演的Easy%Ro模塊:
01-5-3062盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟
無能為力的情況:
在順序沉降、各地層的最大沉積厚度都在今天的情況下,Ro值的大小可能完全取決于今天的熱效應(yīng)。
只能依據(jù)盆地構(gòu)造性質(zhì)、構(gòu)造演化歷史進(jìn)行推測。01-5-3063盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.2利用Ro資料模擬熱史的步驟鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.3應(yīng)用實(shí)例
01-5-3064盆模鏡質(zhì)體反射率Ro法熱史重建3.3應(yīng)用實(shí)例磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.古溫標(biāo)法磷灰石裂變徑跡法
基本原理熱指標(biāo)及其意義
裂變徑跡退火動力學(xué)模型
單樣品交互熱史模擬模塊AFTA相對于Ro指標(biāo)的優(yōu)勢01-5-3065盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.古溫標(biāo)法磷灰石裂變徑跡法磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.1基本原理
磷灰石裂變徑跡具有以下特性:(1)徑跡發(fā)生的穩(wěn)定性(恒定的速率)
(2)徑跡發(fā)生的連續(xù)性(隨地質(zhì)時間不斷形成)(3)退火性在受熱條件下,徑跡縮短甚至完全消失。退火溫度區(qū)間:500C~1250C(4)退火作用的唯一性:只決定于熱作用
因而在了解其退火機(jī)制的前提下,可通過模擬徑跡的形成過程而得到正確的熱歷史。01-5-3066盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.1基本原理01-5-3066盆磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.2熱指標(biāo)及其意義
(1)裂變徑跡年齡在沒有發(fā)生退火的情況下,樣品經(jīng)歷的地質(zhì)時間越長,則產(chǎn)生的徑跡越多,因而觀測到的徑跡密度越大,因而通過考察樣品的徑跡密度及其鈾濃度,就可求得裂變徑跡年齡。如果樣品經(jīng)歷過熱事件,則所形成的徑跡將發(fā)生相應(yīng)程度的退火,由此而得到的徑跡年齡將小于樣品的真實(shí)年齡,稱為表觀年齡。01-5-3067盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.2熱指標(biāo)及其意義01-5-30磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.2熱指標(biāo)及其意義
(2)平均裂變徑跡長度
初始形成的徑跡(未退火)的平均長度是一個固定的常數(shù):16.3±0.9m。隨著所經(jīng)受的溫度-時間的增加,退火作用加強(qiáng),平均裂變徑跡長度減小。對于同一地質(zhì)年代(同一沉積層)的樣品,平均裂變徑跡長度越小,表明其所經(jīng)受的古溫度愈高。
01-5-3068盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.2熱指標(biāo)及其意義01-5-30磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.2熱指標(biāo)及其意義
(3)裂變徑跡長度分布
所經(jīng)歷的地質(zhì)時間與溫度史(具體受熱歷史)的綜合反應(yīng)。特定的熱歷史將導(dǎo)致特定的徑跡長度分布。
01-5-3069盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.2熱指標(biāo)及其意義01-5-30磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.3裂變徑跡退火動力學(xué)模型
(1)溫度
時間互補(bǔ)原理
大量實(shí)驗(yàn)與觀測數(shù)據(jù)表明:在恒溫條件下,裂變徑跡的退火溫度與時間遵循互補(bǔ)原理,即:
ln(t)=a+b/T
式中t時間,s;
T溫度,K;
a,b代定系數(shù)。01-5-3070盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.3裂變徑跡退火動力學(xué)模型01-磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.3裂變徑跡退火動力學(xué)模型
(2)長度分布y(l)計算
大量實(shí)測數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明,擁有平均長度la的同一組徑跡其長度分布比較接近高斯分布:
式中y(l)
該組徑跡中長度為l的徑跡條數(shù)
S該組徑跡分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,S隨la的減小而增大,用最小二乘法擬合成雙曲線為:
S=1/(0.0986la-0.22)
01-5-3071盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.3裂變徑跡退火動力學(xué)模型式中磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.4單樣品交互熱史模擬模塊AFTA
采取交互正演的辦法來反推樣品的受熱史。具體做法如下:(1)根據(jù)樣品實(shí)測的徑跡長度分布形態(tài),假定其受熱路徑溫度史。(2)利用退火的動力學(xué)模型模擬計算該受熱路徑下所能形成的徑跡長度分布。(3)和實(shí)測的徑跡長度分布對比,視差異程度調(diào)整受熱路徑并模擬計算,直至較好擬合為止。01-5-3072盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.4單樣品交互熱史模擬模塊4.4單樣品交互熱史模擬模塊AFTA
輸出結(jié)果:
溫度史徑跡退火軌跡擬合效果對比徑跡年齡曲線磷灰石裂變徑跡法熱史重建01-5-3073盆模4.4單樣品交互熱史模擬模塊AFTA溫度史磷灰石磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.5相對于Ro指標(biāo)的優(yōu)勢
(1)不但能反映樣品所承受的最新的、最大熱事件的溫度,并且能給出其地質(zhì)時間。(2)能反映達(dá)到最高溫度后的具體泠卻過程。
01-5-3074盆模磷灰石裂變徑跡法熱史重建4.5相對于Ro指標(biāo)的優(yōu)勢01-5結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合
(1)定義:已知今熱流、今地溫并依據(jù)一定的構(gòu)造演化模型來求取古熱流、古地溫的一種正、反演技術(shù),即在埋藏史的基礎(chǔ)上,假定古今熱流之間遵循某種關(guān)系,再加上古溫標(biāo)的約束,從而得出古熱流與古地溫。01-5-3075盆模結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合01結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合(2)一般步驟:求今熱流;假定古今熱流關(guān)系求古熱流;
求古地溫;通過古溫標(biāo)(Ro)檢驗(yàn)而調(diào)整最佳古、今熱流關(guān)系因子;
最終確定古熱流史,從而得到古溫度史。01-5-3076盆模結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合01結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合(3)求今熱流:
Q0=K0*GT0
式中K0
平均熱導(dǎo)率值,cal/(cms0C)
GT0平均地溫值,0C/(100m)(4)假定古今熱流關(guān)系求古熱流:
Q(t)=Q0(1+t)
根據(jù)構(gòu)造演化特征,采用多段線性模型:
Q(t)=Q0i[1+i(t-ti)]01-5-3077盆模結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合01結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合(5)已知古熱流求古地溫:式中T(z,t)
古地溫,0C;
Ts(t)
平均地溫值,0C/(100m)k(z)平均熱導(dǎo)率值,cal/(cms0C)
z埋藏深度,m;
01-5-3078盆模結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合01結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合(5)利用地溫史計算Ro來檢驗(yàn)的正確性:
式中I(tbk)
時間溫度效應(yīng)因子(n個);
而I(tbk)與Ro存在以下關(guān)系:0T(z,tb)<2201-5-3079盆模結(jié)合法熱史重建5.結(jié)合法構(gòu)造動力學(xué)與古溫標(biāo)相結(jié)合0T
盆地模擬方法——生烴史
考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法有機(jī)質(zhì)類型有機(jī)質(zhì)豐度演化程度生烴潛力源巖厚度、類型化學(xué)動力學(xué)法:
單組分多組分圖版法:
降解率曲線產(chǎn)烴率曲線生烴量生烴時間301-5-3080盆模盆地模擬方法——生烴史考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法有機(jī)質(zhì)生烴史化學(xué)動力學(xué)法:
單組分多組分熱解模擬法:
Rock-Eval熱解儀評價結(jié)果熱壓模擬結(jié)果01-5-3081盆模生烴史化學(xué)動力學(xué)法:01-5-3081盆模生烴史化學(xué)動力學(xué)法01-5-3082盆模生烴史化學(xué)動力學(xué)法01-5-3082盆模生烴史平行一級動力學(xué)方程:
dX/dt=-kiXij阿侖尼烏斯公式:
ki=Aiexp(Ei/RT)降解率計算公式:
Dj=[Xj0-
Xij].100化學(xué)動力學(xué)法01-5-3083盆模生烴史平行一級動力學(xué)方程:化學(xué)動力學(xué)法01-5-308生烴史累積降解率史01-5-3084盆模生烴史累積降解率史01-5-3084盆模生烴史瞬時生烴史01-5-3085盆模生烴史瞬時生烴史01-5-3085盆模生烴史生烴潛量活化能頻率因子(指前因子)影響生烴量的主要參數(shù)(化學(xué)動力學(xué)法)01-5-3086盆模生烴史生烴潛量影響生烴量的主要參數(shù)01-5-3086盆生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量熱解模擬法01-5-3087盆模生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量熱解模擬法01-5-30生烴史降解率曲線圖版01-5-3088盆模生烴史降解率曲線圖版01-5-3088盆模生烴史Tmax
與Ro
的關(guān)系01-5-3089盆模生烴史Tmax與Ro的關(guān)系01-5-3089盆模生烴史降解率——Ro關(guān)系曲線計算生烴史E=———(Z2-Z1)*Pm**Cr*Cr*—*dRoRo2-Ro110-8D0.08301-5-3090盆模生烴史降解率——Ro關(guān)系曲線計算生烴史E=———(Z生烴史降解率、氣態(tài)烴/總烴與Ro關(guān)系曲線01-5-3091盆模生烴史降解率、氣態(tài)烴/總烴與Ro關(guān)系曲線01-5-3091盆生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量產(chǎn)油率曲線產(chǎn)氣率曲線01-5-3092盆模生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量產(chǎn)油率曲線產(chǎn)氣率曲線01生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量產(chǎn)油率曲線01-5-3093盆模生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量產(chǎn)油率曲線01-5-309生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量產(chǎn)氣率曲線的校正氣油abb≥a01-5-3094盆模生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量產(chǎn)氣率曲線的校正氣油abb生烴史碳恢復(fù)系數(shù)的求取01-5-3095盆模生烴史碳恢復(fù)系數(shù)的求取01-5-3095盆模生烴史碳恢復(fù)系數(shù)的求取Cf=CTOC/CrCr=(100-D)*CTOC/100Cf=100/(100-D)D——降解率;CTOC——總有機(jī)碳;Cr——?dú)堄嘤袡C(jī)碳。01-5-3096盆模生烴史碳恢復(fù)系數(shù)的求取Cf=CTOC/Cr生烴史烴源巖厚度有機(jī)碳含量成熟度(Ro)降解率(產(chǎn)油產(chǎn)氣率)影響生烴量的主要參數(shù)(熱降解法)01-5-3097盆模生烴史烴源巖厚度影響生烴量的主要參數(shù)01-5-309生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量裂解生氣量的校正
原則上,產(chǎn)氣率圖版是在實(shí)驗(yàn)室密閉系統(tǒng)下獲得的,即假設(shè)源巖已生成的油在過成熟狀態(tài)下逐漸向氣態(tài)轉(zhuǎn)化;但實(shí)際地質(zhì)條件下,源巖不斷地向儲層運(yùn)移,已排出的油只有部分裂解成氣。BASIMS提供了用戶交互輸入接口,以確定實(shí)際條件下儲集層中的裂解氣比例。01-5-3098盆模生烴史應(yīng)用熱壓模擬結(jié)果計算生烴量裂解生氣量的校正
盆地模擬方法——排烴史
考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法初次運(yùn)移相態(tài)初次運(yùn)移動力排油臨界飽和度壓實(shí)排油法壓差排油法物質(zhì)平衡排氣法排烴量排烴時間301-5-3099盆模盆地模擬方法——排烴史考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法初次排烴史
排油史
排氣史初次運(yùn)移相態(tài)初次運(yùn)移動力初次運(yùn)移史01-5-30100盆模排烴史排油史初次運(yùn)移相態(tài)01-5-301排烴史石油運(yùn)移相態(tài)水溶相運(yùn)移油相運(yùn)移氣溶(載)相運(yùn)移擴(kuò)散相運(yùn)移01-5-30101盆模排烴史石油運(yùn)移相態(tài)水溶相運(yùn)移01-5-30101盆模排烴史石油初次運(yùn)移動力水溶相運(yùn)移的動力
上覆沉積負(fù)荷——瞬時剩余地層壓力
油相運(yùn)移的動力異常地層壓力擴(kuò)散相運(yùn)移的動力有機(jī)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中瀝青分子濃度差、擴(kuò)散活化能氣溶(載)相運(yùn)移的動力浮力、異常地層壓力、擴(kuò)散作用力01-5-30102盆模排烴史石油初次運(yùn)移動力水溶相運(yùn)移的動力01-5-30102排烴史排油臨界飽和度Hunt(1961,1979)0.2-0.9%Philip(1965)0.25%Tissot(1971)0.1-0.9%Dickey(1975)1.0-20%Brooks(1977)0.1-0.9%Momper(1978)0.08-0.08%Ungerer(1987)>20%陳發(fā)景等(1986)>1%BASIMS特點(diǎn):考慮泥巖、灰?guī)r、煤三種源巖的臨界飽和度;由用戶定義。01-5-30103盆模排烴史排油臨界飽和度Hunt(1961,1979)排烴史排油史計算排油驅(qū)動力臨界飽和度{壓實(shí)排油壓差排油排油時間排油量油相運(yùn)移模式01-5-30104盆模排烴史排油史計算排油驅(qū)動力{壓實(shí)排油排油時間油相運(yùn)移排烴史壓實(shí)排油法V0(1-)=V(1-)V0=V(1-)/(1-0)V=V0-V--排出的液體體積Cex=V/V
--排出系數(shù)=V/[V0
0]=(0-)/[(1-)0]
骨架不變原理排液量=源巖體積的縮小量01-5-30105盆模排烴史壓實(shí)排油法V0(1-)=V(101-5-30106盆模01-5-30106盆模01-5-30107盆模01-5-30107盆模01-5-30108盆模01-5-30108盆模01-5-30109盆模01-5-30109盆模排烴史壓差排油法
砂泥巖交錯的地層;
大套純泥巖層。適用條件:01-5-30110盆模排烴史壓差排油法砂泥巖交錯的地層;適用條件:01-5排烴史排氣史水溶相油溶相游離相擴(kuò)散相天然氣的運(yùn)移相態(tài):01-5-30111盆模排烴史排氣史水溶相天然氣的運(yùn)移相態(tài):01-5排烴史排氣史天然氣物質(zhì)平衡運(yùn)移原理Q排=Q生-(Q吸+Q溶)
=Q生-(Q吸+Q油溶+Q水溶)01-5-30112盆模排烴史排氣史天然氣物質(zhì)平衡運(yùn)移原理Q排=Q生-排烴史天然氣在水中的溶解規(guī)律溫度對天然氣溶解度的影響01-5-30113盆模排烴史天然氣在水中的溶解規(guī)律溫度對天然氣溶解度的影響01-排烴史天然氣在水中的溶解規(guī)律壓力對天然氣溶解度的影響01-5-30114盆模排烴史天然氣在水中的溶解規(guī)律壓力對天然氣溶解度的影響01-排烴史天然氣在水中的溶解規(guī)律礦化度對天然氣溶解度的影響01-5-30115盆模排烴史天然氣在水中的溶解規(guī)律礦化度對天然氣溶解度的影響01排烴史水溶解氣量計算殘余水溶解氣量=Vw*Rsw
Rsw=R’sw*ScR’sw=0.1781[A+B(145.038p)+C(145.038p)1.96]Sc=1-[0.0753-0.000173(1.8T+32)]r鹽式中:p——地層壓力;
T——地溫;
A,B,C——與溫度有關(guān)的系數(shù)。01-5-30116盆模排烴史水溶解氣量計算殘余水溶解氣量=Vw*Rsw01-5-排烴史天然氣在油中的溶解規(guī)律天然氣在油中的溶解度比在水中大10倍天然氣在輕油中的溶解度比在重油中大濕氣比干氣更易溶于石油中純氣比含氮?dú)飧兹苡谑椭?1-5-30117盆模排烴史天然氣在油中的溶解規(guī)律天然氣在油中的溶解度天然氣在輕油排烴史殘余油溶解氣量=Vor*Rs=[(E生油-E排油)/o]*Rso=(Rs*gs+os)/Bo油溶解氣量計算01-5-30118盆模排烴史殘余油溶解氣量=Vor*Rs油溶解氣量計算01-5-排烴史烴源巖對天然氣的吸附作用q=xq——吸附量;——吸附常數(shù);x——濃度。01-5-30119盆模排烴史烴源巖對天然氣的吸附作用q=xq——吸附排烴史烴源巖對天然氣的吸附作用蒙脫石——高嶺石——石灰?guī)r——砂巖大小不同巖石吸附氣能力同一巖石對不同氣體的吸附氣能力大小CO--CO2--C2H10--C3H8--C2H6--CH4--N2--H201-5-30120盆模排烴史烴源巖對天然氣的吸附作用蒙脫石——高嶺石——大小不同巖排烴史烴源巖吸附氣量計算龐雄奇(1993)烴源巖吸附氣量=106*Ebg*HEbg=0.12C(0.836+0.68Ro+0.498Ro**2)*
————————————————T——溫度;
p——壓力;
C——有機(jī)質(zhì)豐度;
Ro——鏡質(zhì)組反射率;
H——厚度。pexp[-n(T-20)](1+5.32p)*[1+0.455exp(1-p)]01-5-30121盆模排烴史烴源巖吸附氣量計算烴源巖吸附氣量=106*Ebg排烴史排氣史計算排氣量=生氣量-殘余水溶解氣量-殘余油溶解氣量-烴源巖吸附氣量01-5-30122盆模排烴史排氣史計算排氣量=生氣量01-5-30122盆模排烴史排氣史計算有效排烴厚度:BASIMS考慮了源巖上下有效排烴厚度,以及厚層源巖中有效源巖的旋回性,并提供了交互輸入界面。01-5-30123盆模排烴史排氣史計算有效排烴厚度:01-5-30123盆模
盆地模擬方法——運(yùn)聚史
考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法水動力類型地層壓力運(yùn)移通道排烴方向流體勢分析運(yùn)移散失量計算數(shù)值模擬運(yùn)移方向運(yùn)移時間聚集強(qiáng)度聚集區(qū)301-5-30124盆模盆地模擬方法——運(yùn)聚史考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法水動研究內(nèi)容運(yùn)移相態(tài)運(yùn)移動力運(yùn)移通道運(yùn)移方向散失量聚集區(qū)與聚集量01-5-30125盆模研究內(nèi)容運(yùn)移相態(tài)01-5-30125盆模研究方法流體勢分析從盆地的水動力類型(場)出發(fā),研究水動力場的演化規(guī)律及流體勢分布特征,進(jìn)而指出油氣可能的運(yùn)移方向和聚集區(qū)。數(shù)值模擬從油氣二次運(yùn)移機(jī)理出發(fā),建立地質(zhì)概念模型和數(shù)值計算模型,利用計算機(jī)技術(shù)動態(tài)追蹤、模擬油氣二次運(yùn)聚過程,并最終計算出油氣聚集強(qiáng)度和聚集區(qū)。01-5-30126盆模研究方法流體勢分析01-5-30126盆模盆地的
水動力類型壓實(shí)流盆地重力流盆地滯流盆地01-5-30127盆模盆地的
水動力類型壓實(shí)流盆地重力流盆地滯流盆地01-5水動力類型的演化壓實(shí)流盆地重力流盆地滯流盆地01-5-30128盆模水動力類型的演化壓實(shí)流盆地重力流盆地滯流盆地01-5-301流體勢分析流體勢:地下單位質(zhì)量流體所具有的機(jī)械能的總和。=gZ+——+——dpq22流體勢=位能+壓能+動能01-5-30129盆模流體勢分析流體勢:地下單位質(zhì)量流體所具有的機(jī)械能的總壓能:當(dāng)流體的密度不隨壓力而變化時
壓能=——流體勢分析p動能:當(dāng)流體流動很緩慢(<1cm/s)時動能=001-5-30130盆模壓能:當(dāng)流體的密度不隨壓力而變化時流體勢分析p動能流體勢分析水=gZ+——dp油=gZ+——?dú)?gZ+——?dú)鈖油p水01-5-30131盆模流體勢分析水=gZ+——dp油=g流體勢分析01-5-30132盆模流體勢分析01-5-30132盆模油氣二次運(yùn)移機(jī)理二次運(yùn)移的相態(tài)二次運(yùn)移的動力二次運(yùn)移的阻力二次運(yùn)移的實(shí)驗(yàn)分析01-5-30133盆模油氣二次運(yùn)移機(jī)理二次運(yùn)移的相態(tài)01-5-30133盆模二次運(yùn)移通道模型01-5-30134盆模二次運(yùn)移通道模型01-5-30134盆模二次運(yùn)移通道模型斷層運(yùn)移體系垂向運(yùn)移長距離運(yùn)移體系側(cè)向運(yùn)移分散運(yùn)移體系垂向及側(cè)向運(yùn)移01-5-30135盆模二次運(yùn)移通道模型斷層運(yùn)移體系長距離運(yùn)移體系分散運(yùn)移體系01-二次運(yùn)移散失量模型
Vlost=Vpath..Sr=L.A..SrL——運(yùn)移距離A——運(yùn)載層橫切面面積——運(yùn)載層的平均孔隙度Sr——運(yùn)載層中殘余油飽和度01-5-30136盆模二次運(yùn)移散失量模型Vlost=Vpath..運(yùn)載層概念模型01-5-30137盆模運(yùn)載層概念模型01-5-30137盆模烴源層與運(yùn)載層配置及排烴分配模型向上與向下的排油比:7:3(按效率)8:2(按厚度)01-5-30138盆模烴源層與運(yùn)載層配置及排烴分配模型向上與向下的排油比:7:3數(shù)值計算模型——前提條件油、氣、水呈獨(dú)立相運(yùn)移,且三相互不相溶;油和水是微可壓縮的,其密度不受溫度壓力變化的影響;不考慮重力流(水動力)的影響;流體運(yùn)動符合達(dá)西定律,且對于某個質(zhì)點(diǎn)來說,在某一時間內(nèi)只朝一個方向(主要方向)運(yùn)移;與斷層和不整合相交的單元體的物性等同于斷層和不整合的物性;任意時間內(nèi),排入單元體中的烴量是已知的。01-5-30139盆模數(shù)值計算模型——前提條件油、氣、水呈獨(dú)立相運(yùn)移,且三相互不相數(shù)值計算模型——運(yùn)移速度運(yùn)移速度:V=—————K.F.X/cos(X正方向)01-5-30140盆模數(shù)值計算模型——運(yùn)移速度運(yùn)移速度:K.F.X/數(shù)值計算模型——質(zhì)量守恒定律運(yùn)移之前單元體中油的總量:Q總前t
=
Q總t-1+Q排t單元體中最小殘留油量:Q殘=X.Y.Z..Sr.hc.Ppath運(yùn)移出單元體中的油量:Q運(yùn)移出t=Vx.t.Y.Hhc.hct時刻結(jié)束后單元體中油的總量:Q總t
=Q總前t-Q運(yùn)移出t
+Q運(yùn)移進(jìn)t
t時刻結(jié)束后單元體中油柱高度:Hhc=——————Q總tX.Y..
hc01-5-30141盆模數(shù)值計算模型——質(zhì)量守恒定律運(yùn)移之前單元體中油的總量:Q總數(shù)值計算模型——質(zhì)量守恒定律01-5-30142盆模數(shù)值計算模型——質(zhì)量守恒定律01-5-30142盆模
綜合評價的特點(diǎn)綜合評價常用的圖件綜合評價的成果圖表
盆地模擬方法——綜合評價301-5-30143盆模綜合評價的特點(diǎn)盆地模擬方法——綜合評價301-5-30
綜合評價的特點(diǎn)
把盆地模擬結(jié)果、對該地區(qū)的其它地質(zhì)認(rèn)識、地質(zhì)家的經(jīng)驗(yàn)三者結(jié)合在一起。利用圖形工作站的人機(jī)交互功能,將各種等值線圖疊合起來,進(jìn)行定量或半定量的石油地質(zhì)綜合評價。
盆地模擬方法——綜合評價301-5-30144盆模綜合評價的特點(diǎn)盆地模擬方法——綜合評價301-5-30綜合評價常用的圖件成熟度Ro圖生烴、排烴強(qiáng)度圖油氣可供聚集量圖流體勢分布圖砂巖含量圖蓋層孔隙度圖精細(xì)構(gòu)造圖斷層分布圖儲層裂縫分布圖區(qū)帶、圈閉分布圖區(qū)域蓋層分布圖沉積相帶圖basin:basin:
盆地模擬方法——綜合評價301-5-30145盆模綜合評價常用的圖件成熟度Ro圖精細(xì)構(gòu)造圖basin:basi綜合評價的成果圖表有效烴源巖體積及分布范圍圖生、排烴中心圖區(qū)帶面積、體積、生排烴量油氣系統(tǒng)關(guān)鍵時刻平面分布圖油氣系統(tǒng)關(guān)鍵時刻事件組合圖各層系有利區(qū)帶分布圖其它綜合評價圖
盆地模擬方法——綜合評價301-5-30146盆模綜合評價的成果圖表有效烴源巖體積及分布范圍圖盆地模擬xiexie!謝謝!xiexie!謝謝!盆地模擬的概念與內(nèi)涵3、模擬流程:——內(nèi)涵盆地分析地質(zhì)建模數(shù)學(xué)模型軟件編程目標(biāo)模擬101-5-30148盆模盆地模擬的概念與內(nèi)涵3、模擬流程:——內(nèi)涵盆地分析地質(zhì)建模數(shù)
盆地模擬原理方法
運(yùn)聚史綜合評價生烴史排烴史地史熱史五史模擬301-5-30149盆模盆地模擬原理方法運(yùn)聚史綜合評價生烴史排烴史地史熱史五
盆地模擬方法——地史
考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法構(gòu)造與負(fù)荷沉降沉積壓實(shí)異常壓力剝蝕事件斷裂事件沉積間斷海平面與古水深Mckenzie的純剪切法Airy地殼均衡法撓曲均衡法回剝技術(shù)超壓技術(shù)回剝與超壓結(jié)合技術(shù)平衡剖面技術(shù)沉降史埋藏史構(gòu)造演化史301-5-30150盆模盆地模擬方法——地史考慮因素模擬內(nèi)容技術(shù)方法構(gòu)造與負(fù)沉降史沉降史恢復(fù)
盆地的大小幾何形態(tài)構(gòu)造特征基底的沉降盆地的形成沉積物的充填進(jìn)一步沉降01-5-30151盆模沉降史沉降史恢復(fù)盆地的大小基底的沉降盆地的形成沉積物的充填沉降史1、構(gòu)造因素,巖石圈伸展減?。?、熱力作用因素,巖石圈冷卻收縮;3、沉積物負(fù)荷引起的均衡補(bǔ)償作用;4、地殼深部的變質(zhì)作用;5、板內(nèi)應(yīng)力作用。沉降史的形成機(jī)制01-5-30152盆模沉降史1、構(gòu)造因素,巖石圈伸展減??;沉降史的形成機(jī)制01-5沉降史Mckenzie純剪切模型均衡原理:
Airy均衡模式撓曲均衡(Flexure)01-5-30153盆模沉降史Mckenzie純剪切模型均衡原理:01-5-30沉降史Mckenzie純剪切模型初始沉降(Si):巖石圈減薄引起的沉降冷卻沉降(Sh):巖石圈冷卻引起的沉降構(gòu)造沉降=初始沉降+冷卻沉降01-5-30154盆模沉降史Mckenzie純剪切模型初始沉降(Si):構(gòu)造沉降沉降史Airy均衡模式Iw+Cc+Mm
=Hs+Cc+(M-DL)mDL——負(fù)荷沉降負(fù)荷沉降是建立在艾利(Atry)地殼均衡原理之上的c該學(xué)說認(rèn)為,當(dāng)盆地基底因某種動力作用產(chǎn)生沉降時,地殼表面形成的空間將由水來充填。由于沉積作用,這些水域全部(a)或部分(b)由沉積物取代。這樣,由于密度的增加,地殼表面將產(chǎn)生一定的負(fù)荷沉降(DL),從而達(dá)到地殼變形前后的均衡。
固4—14中,I為原始洼地的水深(m).H為沉積物填充深度(m),Wd為沉積時水深(m),C、M分別為地殼和地慢厚度(m),w、w
、c
、m分別代表水、沉積物(平均)、地殼和地幔的密度。01-5-30155盆模沉降史Airy均衡模式Iw+Cc+MmDL沉降史Airy均衡模式DL——負(fù)荷沉降DL=————*H
m-ws-w構(gòu)造沉降DT=總沉降-負(fù)荷沉降DL
01-5-30156盆模沉降史Airy均衡模式DL——負(fù)荷沉降m-ws沉降史撓曲均衡(Flexure)01-5-30157盆模沉降史撓曲均衡(Flexure)01-5-3010盆模DT=
(————*H-————*SL)+(Wd-SL)沉降史撓曲均衡(Flexure)m-sm-wDT——構(gòu)造沉降m-ww01-5-30158盆模DT=(————*H-————*S沉降史總沉降=沉積物厚度+古水深=構(gòu)造沉降+負(fù)荷沉降01-5-30159盆模沉降史總沉降=沉積物厚度+古水深01-5-3012埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律地層壓力埋藏史恢復(fù)剝蝕厚度恢復(fù)埋藏史01-5-30160盆模埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律埋藏史01-5-3埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律01-5-30161盆模埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律01-5-3014盆模埋藏史壓實(shí)作用與孔隙度變化規(guī)律1、孔隙度與深度的關(guān)系
=0*
exp(-CZ)0——地表孔隙
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