[稀缺课程] 盆地模拟技术及其应用
盆地模拟技术论文（2）
盆地模拟技术论文(2)盆地模拟技术论文篇二海塔盆地直快钻井技术及发展方向【摘要】近年来随着大庆油田稳产形势的需要，海塔探区逐步成为大庆油田又一主战场。
经过多年的勘探，虽已形成了一套适合海塔探区的钻井工艺技术，但还没有达到海塔增储上产降低成本的要求，钻井提速势在必行。
通过采用复合钻进、机械式随钻测斜仪引入、钻头及钻井参数优选等方法以及涡轮钻井技术等新工艺的应用，海塔盆地开展的直快钻井技术取得了一定的效果，较好地解决了大倾角地层的提速问题。
结果表明自行研制有效的防斜打快工具有着良好的市场前景。
【关键词】海塔探区复合钻进机械式随钻测斜仪参数优选直快钻井海塔盆地位于我国东北部，蒙古国东部，属于巨大的中亚-蒙古坳拉槽的一部分。
近年来随着大庆油田稳产形势的需要，海拉尔、塔木察格探区逐步成为大庆油田持续稳产的又一主战场。
经过多年的勘探，虽已形成了一套适合海塔探区的钻井工艺技术，但与海塔增储上产降低成本的要求还有一定的差距，钻井提速势在必行。
1 海塔盆地直快钻井技术最新成果1.1 复合钻进技术1.1.1 复合钻进提速机理为解决使钻头获得较高的机械能量和水力能量的同时提高钻头进尺这一难题，在海塔地区[1]开展了螺杆钻具配高效PDC、牙轮钻头提高机械钻速的推广应用试验。
增大钻压和提高转速都可以大幅度提高钻速。
但在深部井段，钻压受到地层条件、钻头承压能力及钻井工艺技术措施的限制。
钻压大，钻柱承受的扭矩过大，容易引起钻柱疲劳破坏，造成井下事故，必将延误钻井时间，除此外还引起井斜，故在深井钻井中采用大钻压钻进是不明智的。
但只靠转盘速度提高钻头的转速是不够的，因为转盘挡数有限，并且转速高后，一旦遇到特殊情况，转盘很难控制，容易造成钻具事故。
在硬地层与钻头相互作用及钻柱与井壁碰撞诱发的剧烈振动严重损坏钻具。
相比之下，在保证井眼净化充分的前提下，利用螺杆钻具提高钻头的转速对提高钻速是相当有利的，特别是对于PDC钻头，由于其结构上的特殊性和破岩方式的不同，使之能承受较高的转速[2]。
盆地模拟技术新进展（一）：国内外发展状况
盆地模拟技术新进展（一）：国内外发展状况
石广仁;李阿梅
【期刊名称】《石油勘探与开发》
【年(卷),期】1997(024)003
【摘要】盆地模拟技术已有近２０年发展历史，已进入实际应用阶段，技术难点是排烃史和运聚史模拟。
国外近１０年以二维模型为主，正在研究全自动模拟过程中增添人工干预界面，使石油地质家能便捷地修改参数、修正模拟结果，并与常规分析紧密结合，力图提高模拟精度。
【总页数】3页(P38-40)
【作者】石广仁;李阿梅
【作者单位】中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院;中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P618.130.8
【相关文献】
1.盆地模拟技术新进展（二）——油气运聚平面分层模拟方法 [J], 石广仁;李阿梅
2.盆地模拟技术与JunMod盆地模拟软件 [J], 王绪龙;杨海波;等
3.拉伸盆地模拟理论基础与新进展 [J], 林畅松
4.钛酸锂电池技术在国内外的发展状况分析 [J], 张静; 赵程; 高玉双; 刘鹏
5.国内外食品非热加工技术发展状况 [J], 闫凤娇
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地质过程定量模拟(盆地数值模拟技术)-第一章绪论
总之，国际上前10年以一维模型为主，重点研究 盆地三史，即地史、热史、生烃史，多数处于试验性 应用阶段；后10年以二维模型为主，研究的重点是盆 地中油气的排烃史和运移聚集史，并全面进入实际应 用阶段；目前正朝着三维模型、三相多组分运移方向 发展。
在软件的工业化应用方面，目前在国际商品软件 市场上活跃的主要是三家盆地模拟软件： ① 德国有机地化研究所（IES）的PetroMod，由剖面 二维油气系统分析软件PetroFlow、平面二维油气系统 分析软件Finesse和沉积作用分析软件Sedpak三个相对 独立的系统组成。
盆地模拟是以系统科学理论为指导，以油气形成 的石油地质机理为建模基础，将复杂的石油地质过程 模型化、定量化，从而实现盆地的三维动态分析模拟 的一种方法和手段。
可以说，作为研究石油地质过程的一种思维，盆 地模拟是一种研究思路和方法；作为油气勘探的一种 手段或工具，盆地模拟是一种技术。
二 盆地模拟发展简史
1 国外发展简史
自1978年原西德尤利希公司建立了世界上第一个 一维盆地模拟系统以来，世界各大石油美国、英国、日本等分别推出了规 模不等、各具特色的盆地模拟系统。
（1）1978年原西德尤利希公司石油与有机地化研究所 推出了基于正演地史的一维盆地模拟系统。其基本思 路是：按压实作用恢复埋藏史，对欠压实地层计算其 古超压史，同时算出相应的古厚度史，并获得流体速 度史；通过热流方程获得古地温史；
盆地分析是一项庞大的系统工程，具有多学科性 和复杂性的特征。长期以来，由于受地质理论、测试 手段及计算技术等条件的限制，石油地质家对含油气 盆地的特征和形成演化，只进行定性或半定量的描述 和成因推理。这在一定程度上影响了对沉积盆地中油
气成藏作用机理和成藏作用过程的认识。而盆地模拟 技术的出现和发展，使得对含油气盆地或含油气系统 的石油地质过程研究的快速、定量化成为可能。
盆地模拟——盆地研究中的热门课题
盆地模拟——盆地研究中的热门课题
方国庆
【期刊名称】《天然气地球科学》
【年(卷),期】1991(2)1
【摘要】本文对盆地研究中的热门课题——盆地模拟技术的发展历史、进展情况作了简述,并认为盆地模拟技术还需进一步完善,以便更切实地在盆地评价中应用。
【总页数】4页(P30-33)
【关键词】石油;天然气;勘探;盆地模拟
【作者】方国庆
【作者单位】中科院兰州地质所
【正文语种】中文
【中图分类】P618.130.8
【相关文献】
1.在盆地模拟中约束区域性剥露作用的重要性：北非古达米斯盆地的生烃史研究[J], R. Underdown;J. Redfern;张运波;王忠;杨国丰;
2.地震资料解释与盆地模拟在油气成藏研究中的联合运用 [J], 苏劲;张水昌;杨海军;李本亮;朱光有;陈建平
3.盆地模拟的风险模型在准噶尔盆地西北缘车排子地区古压力研究中的应用 [J], 王卓超;王振奇;岳思录
4.四川盆地大气层中矿物颗粒-甲苯-Cr3+耦合规律模拟研究 [J], 叶海燕;董发勤;边亮;何辉超
5.CSAMT正演模拟技术在松辽盆地南部砂体储层预测研究中的应用 [J], 苏晓波;张韶华;宁君;王殿学;徐红军;臧亚辉;黄笑
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盆地模拟pdf
盆地模拟概述
盆地模拟是一种基于物理化学的地质机理，在时间和空间上由计算机定量模拟含油气盆地的形成和演化、烃类的生成、运移和聚集的方法。
盆地模拟的目的是揭示盆地油气规律本质，其以一个油气生成、运移聚集单元为对象，在对模拟对象的地质、地球物理和地球化学过程深入了解的基础上，根据石油地质的物理化学机理，首先建立地质模型，然后建立数学模型，最后编制相应的软件，从而在时空概念下，动态模拟各种石油地质要素演化及石油地质作用过程，定量计算和评价油气资源量及其三维空间分布。
盆地模拟包括地史模拟和盆地模拟两个部分。
地史模拟的主要功能是重建含油气盆地的沉积史和构造史，其中地史模拟的关键是恢复地层的古厚度也即地层压实校正。
盆地模拟是从油气地质的物理化学机理出发，综合利用沉积盆地的各种资料（地质、地球物理、地球化学、水动力、热力学等资料），应用多学科知识，经过建立地质模型、数学模型和编制软件等过程，在时空概念下由计算机定量模拟含油气盆地的形成与演化及烃类的生成、运移和聚集规律。
盆地模拟方法的应用范围包括但不限于：在石油地质综合研究中，盆地模拟可以确定含油气盆地的构造格局、沉积特征、储层分布规律、
油气藏类型和成藏规律等；在盆地评价阶段，通过盆地模拟可以预测潜在的油气富集区位、勘探有利区块和钻探目标；在油田开发阶段，通过盆地模拟可以评估油田开发效果和预测开发前景。
如需了解更多关于盆地模拟的信息，建议查阅相关文献或咨询地质学家获取。
盆地模拟技术在烃源岩热演化实验教学中的应用
D O I :１０．１６７９１/j ．c n k i ．s j g．２０１８．０４．０４５㊀盆地模拟技术在烃源岩热演化实验教学中的应用刘景东,蒋有录,张卫海(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛㊀２６６５８０)摘㊀要:针对烃源岩热演化实验教学中存在的不足,将盆地模拟技术引入到实验教学环节,进行了实验设计,并在资源勘查工程专业实验教学中进行了应用,取得良好应用效果.该实验设计使用了地史㊁热史和成熟度史模型,通过参数分析与加载,能够快速㊁准确地将实验结果直观地展现出来.整个实验过程有助于激发学生学习该门课程的积极性和主动性,深化理论认识,提高学生的动手实践能力和创新能力,具有较高的教学实用性.关键词:盆地模拟技术;烃源岩热演化;实验设计中图分类号:G ４３４;G ６４２．０㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００２Ｇ４９５６(２０１８)０４Ｇ０１８０Ｇ０３A p p l i c a t i o n o f b a s i n s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y i n e x p e r i m e n t a l t e a c h i n gf o r s o u r c e r o c k t h e r m a l e v o l u t i o n L i u J i ng d o n g ,J i a n g Y o u l u ,Zh a n g We i h a i (S c h o o l o fG e o s c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,C h i n aU n i v e r s i t y o fP e t r o l e u m ,Q i n gd a o ２６６５８０,C h i n a )A b s t r a c t :I nv ie wof t h e s h o r t c o m i ng s i n th e e x p e ri m e n t a l t e a c h i n g fo r t h e s o u r c e r o c k t h e r m a l e v o l u t i o n ,t h e b a s i n s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y i s i n t r o d u c e d i n t ot h ee x p e r i m e n t a l t e a c h i n g ．T h ee x p e r i m e n t a ld e s i gni sc a r r i e d o u t ,a n dt h et e c h n o l o g y i sa p p l i e di nt h ee x p e r i m e n t a lt e a c h i n g f o rt h e R e s o u r c e E x p l o r a t i o n E n g i n e e r i n g m a j o r ,w h i c hh a sa c h i e v e dt h e g o o da p p l i c a t i o ne f f e c t ．T h e m o d e l so ft h e g e o h i s t o r y ,t h e r m a lh i s t o r y a n d m a t u r i t y h i s t o r y a r eu s e df o r t h ee x p e r i m e n t a ld e s i g n ,a n dt h r o u g ht h e p a r a m e t e ra n a l y s i sa n dl o a d i n g,t h e r e s u l t s o f t h e e x p e r i m e n t c a nb e q u i c k l y ,a c c u r a t e l y a n d i n t u i t i v e l y s h o w n ．T h ew h o l e e x p e r i m e n t a l p r o c e s s i s h e l p f u l t os t i m u l a t es t u d e n t s e n t h u s i a s m a n di n i t i a t i v ei nl e a r n i n g t h i sc o u r s e ,d e e pe nt h e i rt h e o r e t i c a l u n d e r s t a n d i n g ,a n d i m p r o v e t h e i r p r a c t i c a l a n d i n n o v a t i v e a b i l i t y ,w h i c hh a sh i g h e r t e a c h i n gp r a c t i c a l i t y ．K e y wo r d s :b a s i n s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y ;s o u r c e r o c k t h e r m a l e v o l u t i o n ;e x p e r i m e n t a l d e s i g n 收稿日期:２０１７Ｇ１０Ｇ２５基金项目:国家自然科学基金项目(４１７０２１４２);中国石油大学(华东)常规教学研究与改革项目(J Y ＧB ２０１６０２)作者简介:刘景东(１９８４ ),男,山东菏泽,博士,讲师,主要研究方向为油气地质与勘探．E Ｇm a i l :l jd ８４０９１１＠１２６．c o m ㊀㊀烃源岩热演化是在温度㊁时间等因素影响下,有机质向油气转化的过程,它是本科生 石油天然气地质与勘探 和研究生 高等石油地质学 教学中的重要内容.研究烃源岩有机质热演化史㊁确定有机质演化生烃阶段,对于分析油气生成㊁运移㊁聚集过程和油气资源评价都具有重要意义.以往关于烃源岩热演化史的实验教学主要包括直接根据地球化学数据来划分烃源岩有机质热演化阶段[１]和通过时间 温度指数(T T I 值)的计算来分析烃源岩热演化史[２Ｇ３],这２种实验对于加深油气成因理论及其研究方法的理解和掌握具有一定的意义,但在实验分析过程中,由于计算过程繁琐,学生将大部分的时间耗费在了相关数据的计算和处理上,对理论知识的理解和应用效果并不理想.随着现代计算机技术的高速发展,油气地质界出现了多种基于真实地质模型和油气成因机理的盆地模拟技术[４Ｇ５],能够用于快速地进行烃源岩热演化史分析,并且在科学研究中已经取得良好的实践效果,但这些新的技术方法在大学生实验教学中还很少涉及.因此,在教学改革中,有必要将这些新的实验技术引入到课程的教学环节,以达到巩固理论知识㊁接触技术发展I S S N１００２Ｇ４９５６C N １１Ｇ２０３４/T ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理E x p e r i m e n t a lT e c h n o l o g y a n d M a n a g e m e n t ㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀第４期㊀２０１８年４月V o l ．３５㊀N o ．４㊀A pr ．２０１８前沿㊁熟悉实际研究与工程应用等目标.本文结合目前业界流行的盆地模拟技术,根据 石油天然气地质与勘探 课程教学目标与学生学习特点,设计了基于德国有机地化研究所I E S盆地模拟技术的烃源岩热演化实验,对于培养学生学习兴趣㊁提高学生专业素养和创新能力都有很大的帮助.１㊀盆地模拟技术盆地模拟技术是７０年代末发展起来的,它推动了石油地质的模型化㊁定量化的发展,是当今世界石油勘探定量化研究的先进技术,在石油地质综合研究中发挥了重要的作用[６Ｇ７].它是从石油地质的物理化学机理出发,利用地质㊁地球物理㊁地球化学㊁热力学等学科的理论知识,将概念模型转化为数学模型,定量恢复盆地的地质发育史㊁烃类生成史㊁运移史和聚集史.目前常用的盆地模拟软件技术包括德国有机地化研究所(I E S)的P e t r o M o d模拟技术㊁美国P l a t t eR i v e r公司的B a s i n M o d模拟技术和法国石油研究院(I F P)的T e m i s p a c k模拟技术,三者其实并无本质区别,但各有其优势.２㊀方法模型盆地模拟一般包含５个成因联系的模型,即地史㊁热史㊁生烃史㊁排烃史和运聚史[６].地史包括构造演化史㊁沉降埋藏史和沉积发育史;热史包括盆地热流史和地温史;生烃史包括有机质成熟度史和油气生成量史;排烃史即油气初次运移史;运聚史指油气二次运移和聚集史.每个模型都是建立在输入参数以及前面模型的计算结果基础上.烃源岩热演化史模拟,是在地史㊁热史模型基础上建立的有机质成熟度史,因此,地史㊁热史模型的准确性直接影响热模拟实验的结果,实验教学过程中需要对地史㊁热史模型进行分析.２．１㊀地史模型地史模型是盆地模拟的基础,也是进行盆地恢复的重要内容.沉积史和构造史本身也具有很大的地质意义,在地史模型的恢复过程中要尽可能地考虑构造与负荷沉降㊁沉积压实㊁剥蚀与沉积间断等各种地质事件的影响.地史模拟的关键是考虑压实校正来恢复地层的古厚度.目前用于压实校正的数学模型主要是基于以下假设:(１)压实过程中,地层骨架体积不变,地层体积变小是由于地层孔隙体积变小;(２)压实过程中,地层横向宽度不变,仅纵向厚度变小;(３)地层压实程度由埋深决定,具不可逆性.常用的压实模型是前人基于正常压力提出的孔隙度－深度关系方程[６]:φ＝φ０e x p(－c z)(１)㊀㊀式中,φ为埋深z时的孔隙度(％);φ０为地表孔隙度(％);c为压实系数(１/m),岩性不同其取值不同;z为地层埋深(m).２．２㊀热史模型热史模型的主要功能是描述和建立含油气盆地的古热流史和古地温史,从而为生烃史模拟提供温度场.该模型的热史恢复一般是假定古热流已知的情况下获得模拟结果,进而结合实测参数(镜质体反射率或温度)对古热流进行校正,从而获得合适的热史模型.２．３㊀成熟度史模型目前被广泛认可的成熟度史模型是E a s y％R o模型,该模型是美国L L N L(L a w r e n c eL i v e r m o r e N aＧt i o n a lL a b o r a t o r i e s)实验室的S w e e n e y&B u r n h a m (１９９０)对V I T R I MA T模型的简化[８].其过程是利用热史模型获得的古地温史,计算出反应程度F k,然后代入E a s y％R o模型求出R o史(公式如下).该模型也是I E S模拟技术中默认的成熟度史模型之一,因此在应用时较为简便.R o＝e x p(－１．６＋３．７F k)(２)F k＝ð２０i＝１f i{１－e x p[－(I i k－I i k－１)(t k－t k－１)/(T k－T k－１)]}(３)I i k＝T k A e x p(－E i/R T k)１－(E i/R T k)２＋a１(E i/R T k)＋a２(E i/R T k)２＋b１(E i/R T k)＋b２[](４)㊀㊀式中R o为镜质体反射率,％;F k为地层底界第k 个埋藏点的化学动力学反应程度,其范围为０~０．８５,因此R o的最大值可达到４．７％;k＝１,２, ,直到今天(埋藏点个数);f i为化学计量因子,i＝１,２, ,２０(２０是活化能的个数);t k为地层底界第k个埋藏点的埋藏时间,M a;T k为地层底界第k个埋藏点的古地温;A为频率因子的预指数,其值为１．０ˑ１０１３sＧ１;E i 为活化能,i＝１,２, ,２０,k c a l/m o l e;a１＝２．３３４７３３;a２＝０．２５０６２１;b１＝３．３３０６５７;b２＝１．６８１５３４,R为气体常数.３㊀实验流程３．１㊀建立模拟井在打开P e t r o M o d１D模块前,建立模拟项目存放路径;然后进入P e t r o M o d１D模块,设置模拟井名称.３．２㊀模拟参数设置烃源岩热演化模拟所需的基础参数包括地层地质年龄㊁分层数据㊁岩性数据㊁剥蚀厚度等,其中:地质年龄及分层数据通过区域及钻井资料获得;岩性数据由１８１刘景东,等:盆地模拟技术在烃源岩热演化实验教学中的应用录井资料获得,若地层岩性为混合岩性,可根据砂岩㊁泥岩㊁粉砂岩等岩性比例,由M i x i n g模块生成混合岩性;剥蚀厚度根据前人研究成果或通过剥蚀厚度计算来获得.另外,烃源岩热演化模拟的关键还在于边界条件的设置,包括古水深(P WD)㊁古地表温度(S W I T)和古热流值(H F),这些参数主要基于前人的区域研究成果.在获得上述参数后,在P e t r o M o d１D的 I n p u t 模块中,输入模拟井地层的层位名称㊁地质年龄㊁地层厚度㊁剥蚀厚度㊁岩性类型等参数;在 B o u n d a r y A s s i g nＧm e n t 模块中,输入古水深(P WD)㊁沉积水表面温度(S W I T)以及古热流(H F)数据.３．３㊀标定井建立及标定数据输入打开 W e l l E d i t o r s 模块,首先建立标定井,输入井名㊁井位坐标等信息.进而选择标定井,打开 C a l iＧb r a t i o nD a t a 对话框,选择标定数据类型并将标定数据输入到对话框中.３．４㊀过程模拟与结果输出进入P e t r o M o d１D主页面,打开 O u t p u t 模块,开始过程模拟,模拟运行后,可以直接获得温度 埋深曲线㊁镜质体反射率 埋深曲线以及埋藏史㊁温度史㊁热演化史等模拟结果.将上面步骤中设置的校正数据,加载到温度 埋深曲线和镜质体反射率 埋深曲线上,对比模拟结果与校正数据是否吻合,若不吻合,则重新审查输入的各项参数是否准确,并对不准确的参数进行调整.调整参数后,再次运行模拟过程,并再次对比模拟结果与校正数据是否吻合,若不吻合则重复上述步骤,直到模拟结果较为理想为止.４㊀实际应用为使学生更全面地认识到造成烃源岩热演化差异的原因,选取２口具有不同埋藏史的井,进行了烃源岩热演化模拟的实验教学.应用上述实验方法在资源勘查工程专业的４个班级中进行了应用,发现学生能够顺利完成实验参数的选取㊁实验过程的实施及实验结果的分析,实验应用效果好.通过该实验方法来分析烃源岩热演化,不仅实验结果的准确性高㊁图形直观,同时也大大节省了学生实验的时间,能够为学生留出更多的时间去对实验过程和实验结果进行思考分析,这不仅较大程度上提高了学生的专业能力,而且激发了学生的学习兴趣㊁创新潜能与工程意识.另外,该实验室的日常管理过程中,实验平台长期对学生开放,为学生的深入学习及开展与该实验相关的创新训练项目提供了有利条件.５㊀结语在当前计算机技术快速发展和高校亟须教学改革的背景下[９Ｇ１２],将盆地模拟技术应用到烃源岩热演化的实验教学中,是对目前资源勘查工程专业实验教学的一次突破.基于盆地模拟技术的实验教学,极大地提高了学生的学习积极性,能够很好地提高资源勘查工程专业的教学质量,增强学生对烃源岩演化生烃理论的全面认识,提高学生的动手和实际应用能力,培养学生的创新意识与工程意识.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]何生,叶加仁,孙新铭,等．石油及天然气地质学课堂实践教学内容重构及教学方法改革[J]．石油教育,２０１０(６):８２Ｇ８５．[２]邹华耀．石油与天然气地质学课教学内容与教学方法探讨[J]．石油教育,１９９９(７):４５Ｇ４６．[３]姜福杰,柳广弟,高先志,等． 石油地质学 课程教学过程的优化与实践[J]．中国地质教育,２０１４,２３(３):４０Ｇ４２．[４]王斌,赵永强,罗宇,等．塔里木盆地草湖凹陷热演化与生烃史:基于I E S软件盆地模拟技术[J]．石油实验地质,２０１０,３２(６):６０５Ｇ６０９．[５]周秦,田辉,王艳飞,等．川中古隆起下寒武统烃１源岩生烃演化特征[J]．天然气地球科学,２０１５,２６(１０):１８８３Ｇ１８９２．[６]石广仁．油气盆地数值模拟方法[M]．北京:石油工业出版社,１９９９．[７]D u p p e n b e c k e r SJ,I l i f f e JE．盆地模拟实践与进展[M]．朱建辉,江兴歌,徐旭辉,等译．北京:石油工业出版社,２００５．[８]薄冬梅．东营凹陷民丰地区油气成藏系统的划分与评价[D]．青岛:中国石油大学,２００８．[９]崔敏,魏思婷,方耀辉,等．基于虚拟仪器技术的P N结温度传感特性测试系统[J]．实验技术与管理,２０１５,３２(５):１３８Ｇ１４０．[１０]张宝运,恽如伟．增强现实技术及其教学应用探索[J]．实验技术与管理,２０１０,２７(１０):１３５Ｇ１３８．[１１]李志义,朱泓,刘志军,等．用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J]．高等工程教育研究,２０１４(２):２９Ｇ３４．[１２]刘丽,顾雪祥．资源勘查工程专业认证及改革的思考[J]．中国地质教育,２０１５,２４(４):８３Ｇ８５．２８１实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理。
[稀缺课程] 盆地模拟技术及其应用
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声波时差（µs/m）
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博南1井
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声波时差（µs/m）
1000
宝2井
1、地史模拟
当在沉积的厚度小 于剥蚀厚度时，可 以将剥蚀面以下的 正常压实趋势线向 上外推至原始地表 声波时差值。
原始地表至剥蚀面 的距离即为剥蚀厚 度。
1、地史模拟
地层剥蚀厚度的恢复方法：
①砂岩孔隙度法； ②声波时差法； ③古地温法，包括古地温梯度法、包裹体测温法、磷灰石裂变径迹法等； ④沉积波动方程法； ⑤镜质体反射率法，包括Ro-H深度法和同层多点Ro排比法和Ro-TTI法； ⑥沉积速率法，包括沉积速率比值法、沉积速率趋势法； ⑦物质平衡法； ⑧未被剥蚀地层厚度趋势法； ⑨地质年龄差比与残留厚度乘积法。
（1）盆地沉积岩相特征：利用地质、地球物理和钻井资料，开展地震 地层学及层序地层学研究，划分地震相、层序体系域；编制成岩相及岩性 分布图；
（2）烃源岩特征：根据分析化验资料，进行油气源对比，确定有效源 岩层；结合地震相、沉积相分布规律，预测烃源岩区域分布，编制源岩厚 度等值图、有机质丰度等值图、干酪根类型分布图；开展干酪根成烃化学 动力学参数分析化验研究；
目录
讲课提纲
个人简介 盆地的分类 盆地模拟及其特点 盆地模拟方法及研究内容 实例应用分析
三、盆地模拟方法及研究内容
盆地分析
地震解释
参数选取
地层、构造、沉积
成藏条件分析
参数调整
数据加载
地史模拟
热史模拟
生排烃史模拟
不合理
模拟结果分析
盆地数值模拟技术
FRIEND OF CHEMICAL INDUS TRY38FRIEND OF CHEM ICAL INDUS TRY2006.N O .01化工之友科研与开发1引言盆地模拟(B asi n M odel i ng)是从石油地质的物理化学机理出发,利用地质地球物理地球化学热力学流体力学弹性力学等学科的理论知识将地质人员的概念模型转化为数学模型最终定量恢复盆地的地质发育史烃类生成史运移史和聚集史盆地模拟是实现石油地质定量化的重要途径2盆地模拟技术的主要模型盆地模拟由五大模型有机组成地史热史生烃史排烃史和运移聚集史模型2.1地史模型功能用于描述和重建含油气盆地的沉积史和构造史方法分为正演方法和反演方法正演方法从古到今的方法根据地层的现今厚度及孔隙度等资料恢复地层的古沉积厚度后按给定的模型模拟地层从古到今的厚度变化情况反演方法回剥技术从今到古的方法从现今的实际地质资料入手依次恢复地层从今到古的厚度变化情况相当于把地层从新到老逐层剥去故称回剥技术该方法的优点是不需要对模拟结果进行检验不足之处是不能方便地解决地层超压的问题无论是正演还是反演两种方法都是基于沉积压实原理假设随埋藏深度的增加只有孔隙体积的变小而地层的骨架厚度不变2.2热史模型功能描述和重建含油气盆地的古热流史和古地温史进而重建有机质的热成熟史该模型是盆地模拟的关键模型之一方法主要有地球热力学方法地球热力学与地球化学结合的方法地球热力学方法根据盆地现今的大地热流值及其随地质时间的变化沉积物孔隙流体和岩石的热导率以及孔隙度随埋深的变化等来恢复盆地的热流史和温度史地球热力学与地球化学结合的方法基本思路和上述一致但确定古大地热流值时使用地球热力学与地球化学结合的方法被认为是更精确的2.3生烃史模型功能描述和重建含油气盆地的烃类成熟史和生烃量史生烃史模型是盆地模拟中的重要模型其计算结果反映了盆地的生烃能力并直接影响到排烃史模拟的计算精度生烃史模型的基础是传统的体积法模型在此基础上可能演变成计算结果更精确合理的其他形式生烃史基本模型该模型的关键在于产烃率史的计算求解产烃率史常用两种方法Ro 产烃率关系曲线法(图版法)和化学动力学法Ro 产烃率关系曲线法(图版法)该方法是在温度史研究的基础上求出生油岩的R o 史再根据干酪根热模拟实验得出的Ro 产烃率关系曲线求出生油层的产烃率史最终求出生油层的生油量史化学动力学法T i s sot 等人研究证实干酪根的热降解生油过程遵循化学动力学一级反应定律,干酪根由六类不同键合物质组成每类键合物质生烃潜力不同它们按不同的速率降解生油结合温史研究利用Ti s sot 模型求出各类键合物质各时期的残余量进而求出降解量最后求出产烃率由此计算生油层的生油量史综上所述生烃史模型应该包括以下基本模型体积法模型产烃率史模型Ro 产烃率图版模型化学动力学模型生烃史模型最终的结果是求出各生油层各时期的生油量生气量总的说生烃模型的研究目前是较为成熟的2.4排烃史模型功能描述和重建含油气盆地的排烃历史和排烃方向史初次运移史排烃史模型也是盆地模拟中的重要模型它反映了生油层的排烃能力该模型的研究目前还不成熟主要原因是初次运移的机理复杂多变现在流行的初次运移的主要机理有烃类与水呈固有相态运移水溶液运移扩散运移烃溶于气中运移等一般认为液态烃的排除主要是基于第一种机理而气态烃的排除则基于第四种机理这也是目前盆地模拟系统较多采用的排烃模型设计基础3盆地模拟的主要流程图对一个实际的盆地或地区进行盆地模拟研究时一般应该经过以下几个步骤1在概念模型的基础上建立合理的数学模型2软件的生成及调试3模拟网格的划分4原始资料及模拟参数的输入5模拟运算(从古到今)6模拟结果的检验7模拟结果的输出数据图件磁盘文件盆地数值模拟技术尚健华北石油井下作业公司河北任丘062500摘要盆地模拟是实现石油地质定量化的重要途径盆地模拟由五大模型有机组成即地史热史生烃史排烃史和运移聚集史模型盆地模拟的参数包括地质参数热力学参数有机地化参数遵循构造是主导沉积是基础生排是关键保存是条件的原则在单因素分析和匹配关系分析的基础上对盆地模拟结果进行综合评价关键词盆地模拟模型模拟参数结果分析中文分类号:TE19文献标识码:A39F RIEND OF CHEMICAL INDUS TRY FRIEND OF CHEM ICAL INDUS TRY2006.N O .01化工之友科研与开发8研究盆地的地史温度史生烃史排烃史及运移聚集史4盆地模拟的参数和结果输出4.1盆地模拟的参数4.1.1地质参数地质参数是模拟的最基本的参数它的选取必须以实际资料为依据地质参数主要包括地层厚度地层孔隙度地质年代剥蚀厚度及岩性组合等4.1.2热学参数热力学参数包括大地热流值今大地热流值古大地热流值古地表温度各地质阶段的古地表温度岩石热导率不同岩性岩石的热导率(有标准数据)比热岩石骨架和流体比热4.1.3有机地球化学参数地化参数是模拟计算盆地生烃量和排烃量的重要依据主要包括生油层暗色泥岩厚度残余有机碳含量干醋根类型分布镜煤反射率及干酪根热模拟实验资料4.2模拟结果综合分析综合分析包括单因素分析匹配关系分析和综合评价4.2.1单因素分析单因素分析是指对油气藏起主要控制作用的各种地质因素逐一进行独立分析研究包括油气源分析油气生成时间分析生油气量分析主要生油气层系分析生油气强度及生油气中心分析排烃(初次运移)分析排油气时间分析排油气量分析主要排油气层系分析排油气强度及排油气中心分析排烃方向分析储层分析储层类型储层形态与分布储集性分析成岩后生作用圈闭分析圈闭形成时间圈闭幅度与面积盖层条件及圈闭保存条件分析4.2.2匹配关系分析主要分析各种地质因素在时间和空间上的相互匹配情况包括时间匹配关系分析分析生油气时间大量排油气时间运移时间和圈闭形成时间的匹配关系空间匹配关系分析分析生油层储层圈闭(包括盖层)的空间位置匹配关系对圈闭进行评价基于浏览器客户端的应用程序比传统的基于客户机服务器的应用程序的好处之一就是几乎没有限制的客户端访问和极其简化的应用程序部署和管理要更新一个应用程序管理人员只需要更改一个基于服务器的程序而不是成千上万的安装在客户端的应用程序这样翻译软件业要向建造基于浏览器客户端的多层次应用程序迈进这些快速增长的精巧的基于W e b 的应用程序要求开发技术上得以改进静态HTM L 对于显示相对静态的内容是不错的选择然而新的挑战却在于创建交互的基于W eb 的应用程序也就是在这些程序中页面的内容是基于用户的请求或者系统的状态而不是预先定义的文字对于这个问题一个早期的解决方案是使用CGI -BI N 接口开发人员需要编写与接口相关的单独的程序以及基于W e b 的应用程序后者通过W e b 服务器来调用前者这个方案存在严重的扩展性问题--每个新的CG I 都要求在服务器上新增一个进程如果多个用户并发地访问该程序这些进程将消耗该W eb 服务器所有的可用资源并且系统性能降低到极其低下的地步某些W eb 服务器供应商已经尝试通过为他们的服务器提供插件和A PI 来简化W eb 应用程序的开发这些解决方案是与特定的W e b 服务器相关的不能解决跨多个供应商的解决方案的问题例如微软的A c t i ve Se r v er Pag es TM A SP 技术虽然使得在W e b 页面上创建动态内容更加容易但是ASP 也只能工作在微软的II S 和Pers onal W eb Server 上虽然还存在其他的解决方案但是都不能使一个普通的页面设计者能够轻易地掌握例如像J ava Servl et s 这样的技术就可以使得用J ava 语言编写交互的应用程序的服务器端的代码变得容易一个Java Ser vl et s 就是一个基于J ava 技术的运行在服务器端的程序与Ap p l e t 不同后者运行在浏览器端开发人员能够编写出这样的Ser vl e t 以接收来自W eb 浏览器的HTTP 请求动态地生成响应可能要查询数据库来完成这项请求然后发送包含HTM L 或XM L 文档的响应到浏览器采用这种方法整个网页必须都在J ava Ser vl et 中制作如果开发人员或者W e b 管理人员想要调整页面显示就不得不编辑并重新编译该J ava Ser vl et 即使在逻辑上已经能够运行了采用这种方法生成带有动态内容的页面仍然需要应用程序的开发技巧很显然目前所需要的是一个非专业界范围内的创建动态内容页面的解决方案这个方案将解决当前方案所受到的限制即 1.能够在任何W e b 或应用程序服务器上运行2.将应用程序逻辑和页面显示分离 3.能够快速地开发和测油田网络机译管理系统基于J SP 技术的W e b应用吴松林大庆师范学院外国语学院163712摘要文章论述了开发网络机器翻译管理系统所采用的目前比较先进的W e b 开发技术J SP 技术先进的数据库技术O r acl e 并介绍了开发翻译管理系统所使用的开发工具关键词网络机译系统J SP W EB 中图分类号TP391.2文献标识码B。
盆地模拟
含油气盆地分析
盆地模拟
2003
1 盆地模拟的概念与内涵 ——概念 概念
顾名思义就是对盆地的地质要素及其相互作用过程， 顾名思义就是对盆地的地质要素及其相互作用过程， 进行模拟分析试验。 进行模拟分析试验。 含油气沉积盆地分析中的盆地模拟， 含油气沉积盆地分析中的盆地模拟，就是在对一个盆 地的地质、地球物理和地球化学过程深入了解的基础上， 地的地质、地球物理和地球化学过程深入了解的基础上， 根据石油地质的物理化学机理，首先建立地质模型，然后 根据石油地质的物理化学机理，首先建立地质模型， 建立数学模型，最后编制相应的软件，从而在时空概念下， 建立数学模型，最后编制相应的软件，从而在时空概念下， 由计算机定量地模拟含油气盆地的形成和演化， 由计算机定量地模拟含油气盆地的形成和演化，烃类的生 运移和聚集。 成、运移和聚集。
含油气盆地分析
盆地模拟
2003
3
盆地模拟方法——综合评价
综 合 评 价 常 用 的 图 件
• • • • • •
成熟度Ro图 成熟度Ro图 Ro 生烃、 生烃、排烃强度图 油气可供聚集量图 流体势分布图 砂岩含量图 盖层孔隙度图
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精细构造图 断层分布图 储层裂缝分布图 区带、 区带、圈闭分布图 区域盖层分布图 沉积相带图
盆地模拟
2003
4
盆地模拟技术与含油气系统研究
1、研究内容 2、四种经典描述图件 3、盆地模拟技术与成油气系统研究的关系 4、成油气系统的综合模拟分析
含油气盆地分析
盆地模拟
2003
4
盆地模拟技术与含油气系统研究
研究内容
1. 单因素分析 2. 时空匹配分析 3. 区带评价 单因素分析; 时空匹配分析;
TSM盆地模拟原理方法与应用
第39卷第6期 2017年11月石油实验地质PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENTV〇1.39,N〇.6Nov., 2017文章编号：100卜6112(2017)06-0729-09d o i：10.1178L/sysydz201706729 TSM盆地模拟原理方法与应用徐旭辉，朱建辉，江兴歌，陈拥峰，陈迎宾(中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214151)摘要:盆地模拟是建立在油气地质的物理、化学原理上，用计算机软件来实现时空框架下的盆地结构、沉积充填和油气生排运聚的演化，从而给出油气资源潜力评价。
T S M盆地模拟是在“3T-4S-4M”盆地研究工作程式指导下研发的在原型约束下的确定性数值模拟软件系统。
系统强调以盆地原型并列与迭加分析为先导，采用确定性的油气响应模拟模块，合理计算埋藏史、热史、生 烃史、运聚史等结果，通过结果分析得到合理的油气资源量和分布。
通过四川盆地川西坳陷的模拟应用，揭示了晚三叠世以来陆缘拗陷盆地原型到前渊盆地原型的环境变化，以及上三叠统须家河组烃源岩发育、分布、演化特征和动态生排烃过程。
模拟结果表明,侏罗纪拗陷原型沉降演化是导致不同段生排烃差异形成的重要原因；中一晚侏罗世最终定型的结构控制了天然气的运聚，形成了孝泉一丰谷、安县一鸭子河一大邑2个有利的资源聚集区。
模拟结果表达了盆地原型迭加的控烃、控藏过程;表明T S M盆 地模拟可动态揭示“原型控源、迭加控藏”的油气演化过程，通过与已知的拟合，最终实现预测未知油气的功能，是油气勘探领域重要的技术手段和工具。
关键词：原型控源;迭加控藏;盆地原型;T S M盆地模拟;川西坳陷；四川盆地中图分类号:TE121.1 文献标识码：APrinciple of TSM basin simulation system and its applicationXu Xuhui，Zhu Jianhui，Jiang Xingge，Chen Yongleng，Chen Yinbing(Wuxi Research Institute of Petroleum Geology，SINOPEC，Wuxi，Jiangsu214126，China) Abstract：Basin modeling describes the evolutions ol basin structure，deposition as well as hydrocarbon generation，migration and accumulation from both time and space aspects by using computer software based on physical and chemical principles ol petroleum geology，by which oil and gas resources can be estimated.TSM basin simulation is a deterministic numerical simulation software system constrained by basin prototype and guided by a basin research program ol“3T-4S-4M”.The histories ol burial，thermal evolution，hydrocarbon generation，migration and accumulation were simulated by using a deterministic hydrocarbon response simulation module and guided by the parallel and superposed analyses ol basin prototype，in order to reasonably estimate hydrocarbon resources.This theory was applied in the W est Sichuan Depression and revealed that basin prototype changed lrom continental margin depression to loredeep basin ever since the late Triassic.And the source rock generation，distribution and evolution characteristics as well as the hydrocarbon generation，migration and expulsion ol the Upper Triassic Xujiahe Formation were also illustrated.Simulation results showed that the subsidence ol depression during Jurassic was an important reason lor the dillerence ol hydrocarbon generation and discharge in various formations.The linal structure in the middle-late Jurassic epoch controlled natural gas migration and accumulation，and lormed tw o lavorable resource gathering areas，Xiaoquan-Fenggu and Anxian-Duck River-Dayi，reflecting the controlling on hydrocarbon generation and accumulation by prototype basin superposition.This application showed that TSM basin simulation reveals dynamically the oil and gas evolution，which means“prototype controlled sources，superposition controlled accumulation”，and predicts undiscovered oil and gas by litting w ith the known.TSM soltware is an important technology and tool in the lield ol oil and gas exploration.Key words：prototype controlled sources；superposition controlled accumulation；basin prototype;TSM basin simulation;West Sichuan Depression；Sichuan Basin收稿日期：2017-09-24;修订日期：2017-11-07。
盆地模拟
S 固化率(Solidity)、孔隙率的倒数
Expulsion
1) The Saturation Expulsion Model (Mackenzie and Quigley, 1988) 当油气饱和度达到某一临界值时，油气便会从烃源岩中运移出
来，其饱和临界值取决于源岩的岩石类型及性质。
2) The Pressure – fracture Expulsion Model (Duppenbecker, et al., 1991) 压裂模型、微裂缝模型
μ:粘度、随温度变化（viscosity）
T:温度（ ℃ ）
3)达西定律（Equation of Transportation） k p p dp v : 压力梯度（ ） l l dl
Compaction
1.Falvey and Middleton 方法 澳大利亚 Perth Basin 浅海碳酸盐岩
深度2sclaterchristie方法北海certralgraben中部高沉积速率高泥岩含量ppoexpkz3baldwinbutler方法异常高压欠压实z602固化率solidity孔隙率的倒数kzposaturationexpulsionmodelmackenziequigley1988当油气饱和度达到某一临界值时油气便会从烃源岩中运移出来其饱和临界值取决于源岩的岩石类型及性质
subsequent thermal, hydrocarbon generation, and migration
modelling.
埋藏史模拟的主要过程是压实模拟，即考虑地层之上的重 力和沉积载荷下的沉积物压实。
所有的压实模型可以分为两类： Static（统计的） and Dynamic （动态的）
盆地模拟技术与BasinMod软件应用
（） ２
国 外 研究 内容
国 内
时 间 １７ ９８正
石油 公 司 或 研 究机 构
创新 及 意 义 建 立 了世 界上 第 一 个 盆 地 模 拟 系统
苑 坤 ，陈彬 滔 ， 于兴 河 ，李 胜 利
（ 中国地 质 大 学 ，北京 １０ ８ ） ０ ０ ３
摘要： 盆地模拟是含 油气 盆地勘探评价 的重 要技术 方法 之一 。Ｂ ｓ Ｍｏ ａｉ ｄ盆地模 拟软件 是用 ｃ＋＋ Ｂ ｉ ｅ ．０开发 ｎ ｕｌ ｒ ｄ４ 研制 的微 机版盆地模拟软件 ：应用 Ｂ ｓ Ｍｏ ａｉ ｄ软件能够进行埋 藏史 、 ｎ 热史 、 生排烃 史 、 气运 聚史的模 拟和油 气资源 油 量估算 。埋藏史模 拟现已开通压实 回剥 法 ， 史模拟 已开通地温梯度法 ， 热 生排 烃史模 拟已开通烃 产率法 和化学动力 学法 ， 油气运聚史模拟 已开通 运载层吸附油气散 失模 型法 ， 资源 量估 算 已开通 排聚系数 法 。Ｂ ｓ Ｍｏ ａｉ ｄ盆地 模拟软件 ｎ
５ ６
沉 积 与 特 提 斯 地 质
表 １ 盆 地 模 拟 技 术 及 软 件 开发 的历 史 沿 革
Ｔａ ｅ １ ｂｌ Ｈｉｔ ｒ ｃ ｌｏｕ ｌｎｅ ｏ ｓｎ ｏ ｌｎｇ ｔ ｃ ｎｉ ｕｅ ｎｄ ｓ ｆｗ ａ ｅ ｄ ｖｅｏ ｓｏ ｉａ ｔｉ ｆｂａ ｉ ｍ ｄｅｉ ｅ ｈ ｑ ｓ ａ ｏ ｔ ｒ ｅ ｌ ｐｍ ｅ ｎｔ
的盆 地模 拟 技术 及软 件 的开 发奠定 了基础 。
盆地 模 拟技 术及 软件 的发 展大 致 可 以分为 试验
性应 用 、 际应用 阶 段 和集 成 与 三 维 可 视 化 三 个 阶 实 ｜
段（ １ 。 表 ）
试 验 性应 用 阶段 主 要 发 生 在 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 。
浅析盆地模拟在石油地质科学领域的应用
浅析盆地模拟在石油地质科学领域的应用摘要：盆地模拟是石油地质科学领域内的一项高新仿真技术，对推动石油地质定量化研究和提高油气勘探效益具有重大意义。
其技术内涵是通过计算机定量模拟含油气盆地的形成和演化、烃类的生成、运移和聚集过程，预测油气在四维时空中的分布。
随着油气地质理论、计算机技术与数值模拟方法的快速发展，盆地模拟技术日趋完善。
国内各油田都十分重视盆地模拟系统的研制与开发，并将其广泛应用于油气资源评价、沉积盆地分析、含油气系统研究、圈闭预探部署等方面，极大地促进了油气田的发现和油气探明地质储量的增长。
关键词：盆地油气模拟一、概述所谓盆地模拟（basin modeling），即从石油地质的物理化学机理出发，首先建立地质模型，然后建立数学模型，最后编制相应的软件，从而在时空概念下由计算机定量地模拟油气盆地的形成和演化、烃类的生成、运移和聚集。
一个完整的盆地模拟系统由地史、热史、生烃史、排烃史和运移聚集史等五个模块有机组成。
各模块结构上相对独立，在系统内依次排列、彼此耦合。
前置模块是后续模块的前提与条件，对后续模块的运行有制约与控制作用；后续模块是前置模块的延展与推进，对前置模块的运行有反馈作用。
按考虑问题的时空关系，盆地模拟系统分为一维、二维、三维系统。
一维盆地模拟系统只考虑垂直方向（z轴），由平面上各点的模拟结果来综合研究整个模拟地区，主要功能是恢复埋藏史、重建热史、评价有机质成熟度和计算生烃量，其缺点是难以模拟油气的运移聚集史；二维盆地模拟系统考虑的是平面，包括剖面（x，z）和平面（x，y）两种类型，除完成一维盆地模拟的内容外，还可模拟、计算流体压力史、烃类运移史和圈闭充注量；三维盆地模拟系统考虑的是空间（x，y，z），克服了一维、二维盆地模拟的缺点，能够在三维空间内准确地重建沉积盆地的热演化史、压力演化史、烃类生成史、多相流体运移与聚集史等。
因此，一维模拟称为成熟度模拟（maturity modelling），二维模拟和三维模拟称为流体流动模拟（fluid flow modeling）。
盆地模拟技术在吐哈盆地的应用及分析
盆地模拟技术在吐哈盆地的应用及分析
王文霞;李新宁
【期刊名称】《吐哈油气》
【年(卷),期】2005(010)004
【摘要】盆地模拟技术基于石油地质机理，应用多学科知识，定量地模拟一个盆地的地史、热史、生烃史、排烃史弄口运移聚集史，然后进行综合评价分析，指出有利勘探区带。
这次盆地模拟，将吐哈盆地分为七个分区，模拟计算出了盆地各区带、各凹陷及总的资源潜力，摸清了盆地主力烃源岩的规模弄口品质，优选出了盆地的有利区带。
【总页数】6页(P307-312)
【作者】王文霞;李新宁
【作者单位】中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院,新疆哈密839009
【正文语种】中文
【中图分类】P618.130.2
【相关文献】
1.盆地模拟技术在烃源岩热演化实验教学中的应用 [J], 刘景东;蒋有录;张卫海
2.BASIMS 4.5盆地模拟软件在吐哈盆地的应用 [J], 贺永红;王志勇;李新宁;
3.应用盆地模拟技术评价西藏伦坡拉盆地油气资源潜力 [J], 汪锐; 伍新和; 夏响华; 李英烈; 曹洁
4.应用TSM盆地模拟技术恢复准噶尔盆地东北缘石炭系烃源岩热演化史 [J], 周雨
双;贾存善;张奎华;赵永强;余琪祥;江兴歌;曹倩
5.盆地模拟技术方法在松辽盆地的应用 [J], 蔡希源
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盆地模拟技术在洪泽凹陷的应用
盆地模拟技术在洪泽凹陷的应用
邬冬茹
【期刊名称】《石油实验地质》
【年(卷),期】2003(025)001
【摘要】洪泽凹陷位于苏北盆地西北部,有一定勘探前景.通过盆地模拟研究认为洪泽凹陷的石油地质条件有其自身特点:a)生油岩成熟度低,现今成熟区仅限于深凹带
附近;b)正常生烃模型计算的大量生排烃期较晚,在盐二段沉积末期以后,低未成熟油的大量生排烃期较早,一般在吴堡运动,三垛运动前;c)油源主要来自于低未熟油,且生排烃区集中于次凹的深凹带;d)油气运移距离短.洪泽凹陷油气生成、运移有资源少、生成早、成熟低、运聚短的特点.在洪泽凹陷找油气更需精雕细刻.
【总页数】6页(P87-92)
【作者】邬冬茹
【作者单位】中国石化,江苏油田分公司,地质科学研究院,江苏,扬州,225009
【正文语种】中文
【中图分类】TE121.1
【相关文献】
1.洪泽凹陷管镇次凹水下扇地震识别技术 [J], 赵秀岐;周海民;张军勇
2.塔里木盆地草湖凹陷热演化与生烃史——基于IES软件盆地模拟技术 [J], 王斌;赵永强;罗宇;马红强
3.利用盆地模拟技术研究福州凹陷构造演化史及油气 [J], 何忠泉
4.二维盆地模拟技术在东濮凹陷的应用 [J], 黄飞;靳广兴;董玉章
5.利用盆地模拟技术评价渤东凹陷下第三系油气勘探潜力 [J], 文志刚;何文祥;米立军;刘逸;王根照;唐友军
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《盆地模拟新》PPT课件
相当于盆地初期大断层的初始垂直断距。其数学表达式为：
－1S/iβ=）{｝hl［/ ［（ρρoo（－1ρ－c）α（Tl）hc/－hl）ρw（］1－αTlhc/hl）－hlTlρo/2］（1 hl为岩石圈厚度，125km； ρo为地幔密度，3.33g/cm3；
麦肯齐在他所提出的拉张型盆地模型中预测了盆地的 构造沉降，他将构造沉降分成两部分。
构造沉降史模拟
引起沉积盆地沉降的原因有两个，一个是盆地基底下 部活跃的地球动力作用，另一个是盆地内沉积物和 水的载荷。通常认为这两种过程是一种互相独立的 事件，所以盆地基底总的沉降就等于由地球动力作 用和沉积载荷这两者引起的下沉总和。
核三1段烃源岩顶面在廖庄组末 期成熟度分布图（22.5Ma）
核三1段烃源岩顶面成 熟度不同时期演化图
核三1段烃源岩顶面在现今成熟 度分布图（0Ma）
核二3段烃源岩顶面在廖庄组末 期成熟度分布图（22.5Ma）
核二3段烃源岩顶面成 熟度不同时期演化图
核二3段烃源岩顶面在现今成熟 度分布图（0Ma）
盆地模拟
《盆地模拟新》PPT课件
（4）埋藏史及成熟度演化
D9
东9井 D9井成熟度演化
东9井模拟现今温度趋势和现今Ro趋势与实测值的吻合关系 该井的门限深度为1961m；该井的核桃园组烃源岩现今的演化程度均较低，处于低
成熟至中等成熟阶段的初期。其中东9井核三段的镜质体反射率为0.62～0.93%，地温 为105～139℃，核二段的镜质体反射率为0.47～0.62%，地温为81～105℃。
南65井
N65
N65井成熟度演化
南65井模拟现今温度趋势和现今Ro趋势与实测值的吻合关系
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一、盆地的分类
压陷盆地（前陆盆地）：在挤压力作用下，由逆断层或逆掩断层为 边界陷落而成的盆地，分布在造山带与克位通之间，发育在克拉通 基础之上的深凹陷的沉积盆地。
二、盆地的分类
二、盆地的分类
一、盆地的分类
走滑盆地：板块或断块在剪切作用下发生沿板块或断块边界走向的滑 移时，在垂直于板块或断块边界的剖面上所表现出来的变形并不造成 地壳的伸长或缩短。这种变形称为走向滑移变形，在走向滑移变形过 程中形成的盆地统称为走滑盆地。
松辽盆地：侏罗纪断陷盆地（双断），白垩纪坳陷型盆地
一、盆地的分类
平衡地质剖面恢复古构造
（黄骅盆地 K85‐121剖面）
裂陷盆地在演化过程中沿水平方向的伸展变形
一、盆地的分类
压陷盆地（前陆盆地）：在挤压力作用下，由逆断层或逆掩断层为 边界陷落而成的盆地，分布在造山带与克位通之间，发育在克拉通 基础之上的深凹陷的沉积盆地。
一、盆地的分类
一、盆地的分类
克拉通是指地壳上已经达到稳定，并在漫长的地质历史时期（至少 是古生代以来）以很少变形的部分； 克拉通盆地：在克拉通基础上形成的面积广泛、形状不规则、沉降 速率相对较慢并以坳陷为主要特征的沉积层序称为克拉通盆地。
一、盆地的分类
克拉通内盆地的一种形成和演化模式
不同类型盆地的油气富集特征
地史
热史
热流史 地温史
生烃史
烃类成熟度史 生烃量史
排烃史
排烃量史 排烃方向史
运移聚集史
油气运移史 油气聚集史
三、盆地模拟方法及研究内容
盆地模拟程序包括：建立盆地地质模型、参数研究及优化、综合分析评价
建立盆地地质模型 地质模型是地质家根据对盆地大量地质资料的实际观察和理论研究 所作的关于盆地形成、演化及其石油地质过程的概括描述。包括以下主要 内容： （1）盆地沉积岩相特征：利用地质、地球物理和钻井资料，开展地震 地层学及层序地层学研究，划分地震相、层序体系域；编制成岩相及岩性 分布图； （2）烃源岩特征：根据分析化验资料，进行油气源对比，确定有效源 岩层；结合地震相、沉积相分布规律，预测烃源岩区域分布，编制源岩厚 度等值图、有机质丰度等值图、干酪根类型分布图；开展干酪根成烃化学 动力学参数分析化验研究；
C2zh生物灰岩泥岩 C2k灰、泥、砂岩 C1h灰岩、泥灰岩 C1c灰岩夹泥岩
时间（Ma）
1、地史模拟
地层剥蚀量恢复和计算
在沉积盆地的发育过程中，连续沉积是最主要的一 种地质事件，但沉积间断、大面积的抬升剥蚀也是经常 发生的，特别是后期改造作用强烈的盆地更是如此。 它们对沉积岩埋藏史的影响是：在间断、剥蚀活动期内， 已埋藏沉积物的成岩演化、已形成的地温场特征以及沉 积物的压实排水作用等都将改变原有的进程，或停止， 或改变方向。
1、地史模拟
通过时间(埋藏史或地史) 来构建一个地层的地质模型, 通过这一模块, 可输入其 它系统模块所用的所有地层、岩性、地温及成熟度资料。
地层
砾岩
源岩
储层
盖层
上覆层
N2泥岩
深 度 （ ）
早期生 烃
N1砂岩、砾岩
m
二次 生烃
E3泥岩
K上部泥岩、 下部砂岩 J3上部泥岩、 下部砂岩 泥岩、碳质泥岩、煤
目录
讲课提纲
个人简介 盆地的分类 盆地模拟及其特点 盆地模拟方法及研究内容 实例应用分析
三、盆地模拟方法及研究内容
盆地分析 参数选取 参数调整 地史模拟 热史模拟
不合理
地震解释 地层、构造、沉积 数据加载 生排烃史模拟 模拟结果分析
合理
成藏条件分析运聚史模拟来自估算资源量盆地模拟研究思路
三、盆地模拟方法及研究内容
100 0
声波时差（µs/m）
100
1000
声波时差（µs/m）
1000
0
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1000
2000
2000
3000
3000
4000
博南1井
4000
宝2井
1、地史模拟
当在沉积的厚度小 于剥蚀厚度时，可 以将剥蚀面以下的 正常压实趋势线向 上外推至原始地表 声波时差值。 原始地表至剥蚀面 的距离即为剥蚀厚 度。
1、地史模拟
当剥蚀量较大而埋藏较浅时，常常可应用声波时差法估算泥页岩的压实趋 势和计算剥蚀量的大小。
应用声波时差法计算剥蚀量存在一个前提条件： P剥 ＞ P覆 P剥 — 剥蚀的地层对剥蚀面下伏地层产生的压力。
系统模块 模拟的功能 沉降史 埋藏史 构造演化史 模拟的方法 回剥技术 超压技术 回剥和超压相结合 平衡地质剖面 地球化学法 地球热力学法 地球热力学和地球化学相结合法 TTI-Ro法 Easy Ro法 化学动力学法 压实法 压差法 渗流力学法 微裂缝排烃法 物质平衡法 二维二相渗流力学 二维三相渗流力学 三维三相渗流力学 拟三维二相历史模拟 流体势分析法 算子分裂法 适用性 正常压实带 欠压实带 正常压实带和欠压实带 剖面上变形守恒 勘探程度较高地区 可靠性较低 可靠性较高 勘探程度较高地区 适用较广 适用较广 孔隙度变化正常的情况(排油) 孔隙度变化异常的情况(排油) 排油、排气、排水 深层及碳酸岩 排气 垂直剖面、油气或气水 垂直剖面、油气水共存 立体空间、油气水共存 平面油、气 古构造及地下流体环境较清楚 视三维模型
二、盆地模拟及其特点
美国PRA公司的BasinMod主要由新疆油田（1995、1998）和廊坊分院（1998）引进。 运行环境：工作站（Unix），微机（Linux，Windows）。
二、盆地模拟及其特点
Petromod由全球最著名的含油气系统模拟软件公司德国IES开发
二、盆地模拟及其特点 Trinity 是一款对含油气系统分析及勘探风险评估的软件。
三、盆地模拟方法及研究内容
（3）储集层特征：根据单井相分析结果和成岩作用研究结果， 确定主要储集层段；结合地震资料进行储层横向预测；编制储层岩 性含量、物性分布图； （4）输导层特征：根据沉积相、地震相以及构造地质资料，分 析运移通道的性质、剖面、平面、空间展布及其连通性等； （5）封盖层特征：通过盖层封闭机理和排替压力的研究，确定 盖层性质、规模、质量，以及盖层和断层侧向封堵的有效性； （6）圈闭类型与分布：根据地震和探井资料，编制各层构造等 值图，研究盆地内圈闭类型和分布模式。
二、盆地模拟及其特点
从盆地模拟的定义和特点考虑，其模拟对象 必须是一个或多个相对独立的油气生、运、聚地 质单元。过去认为该地质单元可以是盆地、盆地 内的坳陷、凹陷或次凹等，现在看来，油气系统 是最适于做盆地模拟评价的油气地质单元。因此 ，在盆地内含油气系统分布比较清楚的条件下， 应以含油气系统为基本的区域模拟对象。
二、盆地模拟及其特点 1）石油地质条件及石油地质过程分析； 确定生油岩成熟度、成熟阶段及分布区 确定主生油、生气期及历史 2）关键时刻含油气系统事件组合及平面分布； 确定油气运移时的温压状态及成藏期次； 埋藏史及盆地演化史恢复 3）模拟工区的油气资源量分析；区带资源量匹配分析 4）有利区带及目标分析评价。
地史模型参数 （1）地层名称代号、绝对地质年龄（Ma）; （2）模拟所用的地震剖面：名称、大地坐标位置；地质解释剖面；需时-深转换时，给出速度 谱数据对； （3）工区岩石类型名称：砂岩、泥岩、灰岩、煤岩等； （4）岩石骨架颗粒比表面积，106 m2/m3：按烃源岩和非烃源岩分别给出； （5）工区地表海拔，m：可从地形图上读出，并绘制等值图； （6）每一个地层的底界埋深或视厚度，m：绘制相应的等值图； （7）每一个地层的各岩性百分含量，%：绘制相应的等值图； （8）每一个地层各岩性的孔隙度-深度曲线：可分段回归； （9）每一个剥蚀地层的剥蚀厚度，m：绘制相应的等值图； （10）工区古水深，m：绘制相应的等值图或给出平均值； （11）主要断裂的产状、分布位置、断点深度（m）、断距（m）等； （12）主要探井的坐标位置、分层数据。
三、盆地模拟方法及研究内容
根据模拟结果和其它相关资料进行石油地质综合分析评价： （1）石油地质条件及石油地质过程分析； （2）关键时刻含油气系统事件组合及平面分布； （3）模拟工区的油气资源量分析；区带资源量匹配分析； （4）有利区带及目标分析评价。
1、地史模拟
通过时间(埋藏史或地史) 来构建一个地层的地质模型, 通过这一模块, 可输入其 它系统模块所用的所有地层、岩性、地温及成熟度资料。
盆地是油气资源勘探开发的最基本单元，盆地评价不仅是油气地 质学的一个重要内容和分支，更是油气资源评价的重要基础。
盆地是油气生成、聚集和赋存的场所。
一、盆地的分类
按沉积相分类：海相、陆相； 按盆地的形成方式：断陷、坳陷；
按盆地的受力方式：压性、张性、压扭性； 根据盆地内沉积作用与盆地沉降作用时间的匹配：同沉积、构造； 按盆地大小：大型、中型、小型； 按盆地低温梯度：热盆、冷盆。
盆地模拟技术及其应用
葛岩 非常规技术研究院
目录
讲课提纲
个人简介 盆地的分类 盆地模拟及其特点 盆地模拟方法及研究内容 实例应用分析
个人简介
学历
博士
所在学校
中国石油大学 (北京) 中国石油大学 (北京) 中国石油大学 (北京)
时
间
专
业
研究方向
油气藏形成与分布、致 密砂岩气研究 油气藏形成与分布、油 气资源评价 石油地质
1、地史模拟 地层剥蚀厚度的恢复方法：
①砂岩孔隙度法； ②声波时差法； ③古地温法，包括古地温梯度法、包裹体测温法、磷灰石裂变径迹法等； ④沉积波动方程法； ⑤镜质体反射率法，包括Ro-H深度法和同层多点Ro排比法和Ro-TTI法； ⑥沉积速率法，包括沉积速率比值法、沉积速率趋势法； ⑦物质平衡法； ⑧未被剥蚀地层厚度趋势法； ⑨地质年龄差比与残留厚度乘积法。
一、盆地的分类
按地球动力学成因可以将盆地划分为四大类：裂陷盆地、压陷盆 地、走滑盆地、克拉通盆地： 裂陷盆地、在板块运动过程中，大陆岩石圈板块内部受到引张， 从而导致大陆岩石圈减薄而下沉形成的沉积盆地。