盆地综合模拟系统BASIMS

油气盆地数值模拟是近十多年发展起来的新技术.它基于石油地质机理,应用多学科知识,定量模拟一个探区(盆地、坳陷、凹陷、次凹)的地史、热史、生烃史、排烃史和运移聚集史,从而进行综合评价,指出有利勘探地带.本文以我院研制成的盆地综合模拟系统BASIMS为例,着重介绍地史、热史、生烃史、排烃史和运移聚集史这五大模型的最新方法以及油气资源综合评价技术.     

前第三系烃源岩埋藏史与生、排烃史研究--以南黄海南部坳陷为例

以现有盆地模拟软件为手段，结合钻井资料，采用大面积分凹陷巳钻井或人工井与二维地震解释资料相结合的模拟分析技术，在开展部分巳钻井剥蚀厚度恢复与校正以及多模式模拟对比试验的基础上，对南黄海南部坳陷前第三系烃源岩的埋藏史和生、排烃史进行了模拟分析。结果表明：剥蚀厚度恢复与校正的准确与否，严重影响前第三系主力生烃凹陷埋藏史和生、排烃史模拟的精度；南黄海南部坳陷普遍存在多期抬升剥蚀，其古生界生烃潜力优于中生界，以生气为主；南黄海南部坳陷烃源岩存在二次生烃，具有2个生、排烃高峰期，排气作用可持续至今。     

松南H凹陷二维盆地模拟试验研究

为了在松南地区扩大油气勘查成果，我们对勘探重点的Ｈ凹陷Ａ剖面进行了二维盆地模拟。得到了Ｈ凹陷的地史，热史，生烃史，排烃运移史资料。在地史研究中，从已知盆地出发，采用了回剥技术，由今溯古重建了凹陷的沉积史和构造史。在此基础上进行热史分析，得到了Ｈ凹陷在早期发生断裂活动，并伴有高热流值，形成了有利于有机物向石油烃转化的环境，生烃史和排烃运移史的研究主要对沙河子组地层进行，研究结果表明沙河子组是凹陷中的     

南海万安盆地热演化史的初步研究

热演化史研究是盆地模拟中的重要环节,可以为烃源岩成熟度史、生烃史、排烃史模拟提供必要的参数,以便准确地评价盆地的油气资源。本文根据局部均衡回剥技术所获得的万安盆地的构造沉降曲线,用现今地壳厚度作为条件限制,采用综合反演法将构造沉降曲线与岩石圈均匀拉张模式的理论构造沉降进行拟合,并且考虑地壳和沉积物中的放射性物质的生热量,研究了盆地的热演化史。此外,本文根据上述热演化史,采用David A.Wood法计算烃源岩的R_0值,研究烃源岩的热成熟度史。研究结果表明:自从晚始新世以来,除局部地区地幔热流逐渐增温外,万安盆地地幔热流和基底热流具逐渐减小的趋势,并有北高南低的特征。渐新统烃源岩在盆地中部与北部地区处于过成熟阶段、盆地南部则刚刚成熟,下中新统烃源岩在盆地的北部和中部地区处于成熟阶段和高成熟阶段。     

皖南下扬子区盆地模拟

利用BASIMS盆地模拟软件 ,对皖南下扬子区进行盆地模拟研究。分析了该区各地史时期具有不同构造特点的人工井点的三史 (沉降史、源岩成熟史、生烃史 ) :在整个地史进程中存在源岩成熟的纵向接替和平面转移 ,成熟度增加的平面趋势表现为由东南向西北推进 ,呈顺时针转移 ,对应于沉降中心由南向北的转移 ;全区生烃量增长幅度最大的是在志留纪 ;目前具有勘探价值的二次或晚期生烃区主要分布在南陵盆地、宣广盆地及望江盆地。     

西湖凹陷平北地区烃源岩特征及生排烃史

为了综合确定平北地区的主力烃源岩,深化其油气成藏动力学过程研究,在烃源岩分布特征及有机质丰度、类型和成熟度分析的基础上,应用含油气盆地数值模拟技术,定量恢复了研究区主要烃源岩层系的生排烃历史。研究表明,平北地区主要发育始新统平湖组、渐新统花港组两套烃源岩系,其中平湖组暗色泥岩为主力烃源岩,具较高的有机质丰度、成熟度、生排烃强度与排烃效率;以平湖组为源岩的油气系统应是本区油气勘探的主要目标。     

前第三系烃源岩埋藏史与生、排烃史研究——以南黄海南部坳陷为例

以现有盆地模拟软件为手段 ,结合钻井资料 ,采用大面积分凹陷已钻井或人工井与二维地震解释资料相结合的模拟分析技术 ,在开展部分已钻井剥蚀厚度恢复与校正以及多模式模拟对比试验的基础上 ,对南黄海南部坳陷前第三系烃源岩的埋藏史和生、排烃史进行了模拟分析。结果表明 :剥蚀厚度恢复与校正的准确与否 ,严重影响前第三系主力生烃凹陷埋藏史和生、排烃史模拟的精度 ;南黄海南部坳陷普遍存在多期抬升剥蚀 ,其古生界生烃潜力优于中生界 ,以生气为主 ;南黄海南部坳陷烃源岩存在二次生烃 ,具有 2个生、排烃高峰期 ,排气作用可持续至今     

苏北盆地白驹凹陷中浅层油气成藏研究

应用有机相理论和分析方法，划分苏北盆地白驹凹陷主要烃源岩的有机相；通过编制埋藏史曲线和构造旋回分析，采用烃源岩热模拟、生物气模拟技术，建立烃源岩的生烃史；在油气成藏静态和动态要素分析基础上，建立了该凹陷中浅层油气成藏模式。     

盆地模拟技术在吐哈盆地的应用及分析

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。     

苏北盆地热史、埋藏史研究及其对南黄海南部盆地油气勘探的启示

渐新世构造抬升和新近纪地温梯度减小使得盐城组的沉积未对苏北盆地烃源岩起到增温、增熟作用。始新世、古新世地层厚度决定了阜宁组烃源岩的成熟度,戴南组的沉积厚度或残余厚度是影响区内烃源岩成熟度的关键因素;而烃源岩的成熟度控制了凹陷的资源潜力,这是苏北盆地各凹陷油气分布贫富悬殊的主要原因。南黄海南部盆地与苏北盆地属同一构造域,二者在沉积、埋藏、后期改造、成藏期及成藏要素等方面具有一定的相似性,上述认识对该盆地油气勘探具有借鉴意义,南五凹、南四凹是资源潜力相对较好的凹陷。     

基于动力学的油气资源评价系统及其应用

为改变已往的以构造划分为基础的盆地、区带、圈闭评价体系，建立基于动力学的盆地，含油气系统，含油气区带，圈闭评价体系，在一个商业地理信息系统平台上开发了基于动力学的油气资源评价系统，该系统采用3种方法构造盆地数字模型（人工井，构造剖面、平面构造图），通过恢复盆地的地史，热史，成熟史，生烃史，排烃史，运聚史，可以完成盆地，含油气系统，区带，圈闭的全系列模拟评价，也可以单独进行某一单元的模拟评价，将该系统应用于松辽盆地的油气资源评价取得了良好的效果。     

塔里木盆地的热史

塔里木盆地的地质热历史与其构造演化史密切相关。塔里木盆地自古生代以来古地温总体呈下降趋势,其间存在两个相对较高的古地温期:一个是寒武纪-早奥陶世,另一个是石炭-二叠纪。早古生代塔里木盆地古地温梯度较高,寒武纪-早奥陶世古地温梯度为每百米3.2～3.5℃,此后地温梯度显著下降;石炭-二叠纪古地温略有上升,地温梯度为每百米3.0～3.2℃;中生代古地温梯度下降平缓,中生代末地温梯度为每百米2.5℃;新生代地温梯度持续下降,现今地温梯度为每百米2℃。由于盆地不同构造单元构造发展演化史不同,塔里木盆地各构造单元的地质热历史各具特征。沙雅隆起与卡塔克隆起以及古城墟隆起在地质历史过程中,长期处于基底隆起区,大地热流始终相对较高;而满加尔坳陷长期处于坳陷区,基底埋深大,古热流相对较低。此外,新生代期间,塔里木盆地受南北向的挤压,由于山脉的负载作用,使盆地中部岩石圈相对上拱的卡塔克隆起地温梯度变化较小或略有上升,而边缘向下挠曲的塔西南坳陷新生代期间持续的快速沉降,地温梯度下降迅速,且幅度较大。     

库车前陆盆地复杂挤压剖面热演化历史模拟及烃源岩成熟度演化特征

结合库车前陆盆地的实际地质情况,详细探讨了挤压逆冲过程、膏盐岩塑性流动、快速沉积或剥蚀过程对热流及烃源岩成熟度演化的影响。基于IES PetroMod软件先进的“Block”功能,采用瞬态热流法对库车前陆盆地复杂挤压构造剖面进行了热演化历史模拟,在剖面上综合考虑了冲断叠覆作用、高热导率的厚层膏盐岩、快速沉积或剥蚀作用等因素对热演化历史的影响。结果表明库车前陆盆地侏罗系-三叠系烃源岩最大成熟生烃中心并不在现今埋深最大的拜城凹陷中心,而是位于克拉苏构造带冲断前缘深层一线,并揭示了不同构造带烃源岩成熟度演化的时空差异性,该认识对分析不同区带油气差异成藏过程及相态分布具有重要意义。      

大庆油田西部地区姚一段油气成藏动力学过程模拟

在总结大庆油田西部地区姚一段石油地质条件的基础上,采用油气成藏动力学研究方法,利用盆模技术模拟了盆地的演化过程和烃源岩生、排烃史,恢复了明水期末-依安期初烃源岩的供烃量和姚一段顶面油气运移的动力条件;根据对各类输导通道的分析,建立起该时期以砂岩输导层为主的输导格架。采用以逾渗理论为基础的油气运聚模拟方法,对供烃量、运移动力和输导格架进行了耦合分析,获取了姚一段油气运移路径的特征、分布及运移量。再结合其他油气成藏的控制因素,预测敖南鼻状构造、大安鼻状构造、英台鼻状构造、他拉哈地区及巴彦查干北部的低幅度构造为有利的勘探远景目标区。     

Ro反演的盆地热史恢复方法与相关问题

同一盆地不同深度的镜质体反射率(R_o)是盆地所受热流密度变化的反映。因此,可通过建立盆地的古热流、古地温及镜质体反射率模型来反映盆地演化历史。但是,R_o在多旋回盆地中存在多解性及不可逆性。所以,在用R_o进行盆地反演时,应从原始盆地恢复入手,最大限度地挖掘可靠的R_o资料;为了克服R_o的不可逆性及可掩盖性,可将lgR_o-H剖面进行分段综合解释,对于被不整合分隔的沉积层,分段求取平均R_o值作为该段的R_o值,对于突变的lgR_o-H曲线,则应注意局部火山活动的影响,剔除异常值;另外,盆缘露头及浅埋区的R_o资料则主要用于说明盆地演化早期的古地温场特征。     

东海西湖凹陷成藏流体历史分析

应用含油气盆地数值模拟技术和储层烃类成藏化石记录资料，分析了东海陆架盆地西湖凹陷的成藏流体历史，有关认识可为研究区的油气成藏动力学研究和勘探评价提供重要参数。生排烃史模拟和构造运动特征分析表明，始新统平湖组烃源岩的生、排烃强度高，是西湖凹陷最重要的生排烃层系，其于早中新世进入成熟，于中中新世达到生排烃高峰，现今处于高成熟阶段；发生于中新世末的龙井运动是西湖凹陷油气运聚最重要的时期，是凹陷油气系统形成的关键时刻。储层流体包裹体资料揭示，西湖凹陷平湖油气田存在着2期油气充注。其中第一期发生于中中新世，主要以液态烃充注于始新统平湖组中段、上段和渐新统花港组储层之中；第二期发生在中新世末-现今，主要表现为气态烃充注于始新统平湖组储层内。     

蒙皂石向伊利石转化的溶解沉淀模型

目前世界上关于蒙皂石向伊利石转化有两类理论分析数值模型,即一级热反应方程和溶解沉淀方程。一级热反应方程采用质量作用定律,已较广泛地引入盆地模拟。但热参数在250℃以上的高温实验条件下没有完全遵循混合反应,仅与地温和埋藏时间相关;溶解沉淀方程遵循混合反应,基于蒙皂石在自由孔隙水中溶解、随之发生伊利石的沉淀这一原理,不仅与地温和埋藏时间相关,而且与沉积压实引起的骨架和孔隙流体变化相关。在前人的工作基础上,对溶解沉淀方程做了改进,使之适用于盆地模拟。研制了相应的软件模块,并在几个盆地的计算中获得成功。理论与实践证明,溶解沉淀方程优于一级热反应方程。     

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??This basin belongs in a fault??depression overlapping basin developed during Mesozoic??Changling sag had experienced the uplift??rift??depression and shrinkage stages??On the basis of geohistory simulation of the basin and through selecting proper geothermal history parameters??a geothermal history model was set up to simulate the geothermal history of the basin and the geothermal history parameters had been corrected by the measured results of these parameters, such as formation temperature??R_o??inclusion homogenization temperature??sporopollen colour and apatite fission track??etc??Through simulating??it is shown that the high geothermal field of the main hydrocarbon rocks??Qingshankou formation?? lasted a long time but its geothermal gradient Descended unceasingly??this formation experienced an utmost paleogeotherm at 65 Ma ago??and its geotherms changed from 110 ~ 120?棬the utmost being 150?檱Currently??its geothermal gradients are mainly 3??/100 m and it geotherms rang from 40 ~ 120??.The Qingshankou formation gave first place to oil??generation and at the same time it generated a little associated gas??Its major hydrocarbon??generation time occurred after 65 Ma ago.     

考虑断层发育史并适用于欠压实的地史模型

在盆地模拟系统中,地史模型的功能是重建油气盆地的沉积史和构造史.其模拟方法分为正演和反演两种类型.正演是指从古到今恢复地史,如超压技术,适用于欠压实带;反演是指由今溯古恢复地史,如回剥技术,适用于正常压实带.回剥技术的优点是精度高,缺点是因未考虑超压而不适用于欠压实带.相反,超压技术的优点是适用于欠压实带,缺点是精度低.作者首先提出的回剥与超压相结合的技术,既考虑超压又确保精度,其主要思路是:从已知的盆地现状出发,先采用回剥技术,由今溯古重建各地层的地史;然后对各地层进行超压计算,从古到今修正回剥技术所得的地史.为确保重建精度,地史模型应考虑尽可能多的地质现象,如沉积间断、沉积压实、欠压实(超压)、单层剥蚀、多层连续剥蚀、断层及古水深等,其中断层发育史的模拟最难实现.提出了考虑断层发育史的回剥技术