油气盆地地热史恢复方法

本文主要介绍了利用古温标恢复含油气盆地或烃源岩热史的三种基本方法:即随机反演法,古地温梯度法和古热流法,并阐述了三种方法的优缺点。此外,特别强调了古温标热史恢复的局限性。     

海相盆地热史恢复方法体系

从多期复杂热史的记录与恢复入手,介绍了常规热史恢复的基本原理和方法以及近些年古温标研究和构造-热演化模型方面的进展情况,然后针对海相残留盆地多期复杂热史恢复这一特殊问题,提出了盆地与岩石圈尺度并举、不同封闭温度的多种古温标和盆地模型结合的海相残留盆地热史恢复体系的初步思路以及工作的方法,藉以引起讨论和思考,促进海相盆地热史恢复研究的进展。     

碳酸盐团簇同位素在海相盆地热史研究中的进展

沉积盆地热史研究对于油气成藏分析至关重要,在油气勘探以及油气资源评价领域有着举足轻重的影响,而海相盆地碳酸盐岩层系由于缺乏有效古温标导致很难对其热史进行恢复。碳酸盐团簇同位素是能够指示碳酸盐岩形成温度的指标,它将温度信息记录在¹³C—¹⁸O配对的化学键中,并通过其丰度变化将温度信息反映出来,即碳酸盐团簇同位素的丰度(Δ₄₇)与地层温度演化密切相关。从碳酸盐团簇同位素测温以及热史恢复的基本原理、方法出发,结合近年来其在国内外海相盆地热史恢复的研究实例,综述了碳酸盐团簇同位素古温标的应用情况,并探讨了其存在的问题和未来的发展方向。碳酸盐团簇同位素作为一种新兴的古温标,在碳酸盐岩地层热历史恢复中展现出了巨大的潜力。团簇同位素热史研究实例表明,美国箭峡Bird Spring组经历的最高古温度约为175 ℃,四川盆地二叠系茅口组最高埋藏温度在213~225 ℃,塔里木盆地奥陶系受二叠纪岩浆活动影响存在160 ℃以上的异常高温。团簇同位素由于受热演化模式不成熟,重结晶作用以及沉积埋藏温度变化的影响,使得其在热史恢复方面仍存在不足,并建议精确恢复碳酸盐岩地层热史的下一步发展方向是将碳酸盐团簇同位素和U-Pb定年以及其他古温标相联合。     

沉积盆地热历史重建研究进展与挑战

系统介绍了沉积盆地热历史研究方法的现状和进展。沉积盆地热史重建方法主要包括古温标方法和地球动力学方法两大类,前者主要是从盆地的尺度来进行研究,后者则是从岩石圈的尺度来研究盆地的热历史。古温标方法主要包括了有机质成熟度指标和低温热年代学参数,由于可以通过实测数据来检验模拟结果,因而被认为是研究精度较高且切实可行的方法;实际工作中,一般采用多种古温标耦合反演热历史以提高模拟结果的精度和可靠性。针对多期构造演化盆地,可以结合多种古温标耦合反演和地球动力学正演方法进行相互补充和验证,从而实现定量恢复古老盆地复杂热历史。同时,盆地热史在研究构造抬升作用下的页岩气保存、盆山构造—热演化耦合作用等方面提供了重要的方法技术。目前,针对深层—超深层、海相层系和古老层系的热史重建仍存在诸多问题和挑战。     

流体包裹体在盆地热史研究中的应用与问题讨论

矿物流体包裹体中保留了大量盆地形成过程中成矿流体的温度、压力等信息，因而在盆地的热史研究中得到了广泛的应用。介绍了流体包裹体在盆地古地温及古地温梯度中应用的基本情况，分析了该方法的优点及存在的一些问题，并指出了多种古温标法相互对比、相互验证与相互补充才是盆地热史研究的有效方法。     

流体包裹体在盆地热史研究中的应用与问题讨论

矿物流体包裹体中保留了大量盆地形成过程中成矿流体的温度、压力等信息,因而在盆地的热史研究中得到了广泛的应用。介绍了流体包裹体在盆地古地温及古地温梯度中应用的基本情况,分析了该方法的优点及存在的一些问题,并指出了多种古温标法相互对比、相互验证与相互补充才是盆地热史研究的有效方法。     

中国南方高演化海相层系的古温标

通过对四川盆地东北部普光5井等188块钻井样品镜质体反射率(VR_o)等多项热演化分析数据,并结合沉积演化史的综合研究,认为:①VR_o或固体沥青反射率等效BR_o及伊利石结晶度等恢复的古地温可以作为良好的古温标,它反映的是该地层在有效受热时间内所经历的最高地层温度,古地温增高,VR_o或等效BR_o呈指数增加,有效受热时间越长,VR_o或等效BR_o也相对增大;②流体包裹体均一温度是研究地层所经历古温度和成藏期次最直接的古温标,其最高流体包裹体捕获或均一温度与VR_o等恢复的古地温相当,基本上代表了最高古地温,它还是成藏期次和不同时期热史恢复的有效指标;③磷灰石和锆石等(U-Th)/He的封闭温度也可以作为古温标,它与定年相配合可进行成盆和隆升造山的热史恢复;④高演化海相层系可根据VR_o或等效BR_o、最高包裹体均一温度、伊利石结晶度、磷灰石及锆石等(U-Th)/He封闭温度年龄等技术恢复最大古埋深、古地温及热史研究。     

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鄂尔多斯盆地奥陶系数值模拟方法及结果分析席胜利付金华刘新社（长庆石油勘探局勘探开发研究院）模拟方法１．沉积埋藏史的恢复方法沉积史恢复选用目前最成熟并且普遍使用的回剥法，即利用岩石骨架与孔隙度的关系由今塑古恢复地层古厚度。２．热史的模拟方法根据本区有机...     

盆地热演化史的计算机数值模拟

热史模拟是盆地模拟的模拟，正反演数值模拟通过不同的路径来恢复盆地热史，而磷灰石－锆石径迹古地温作为一种较可靠的地质温度计提供了新的古地温信息，三者相互比较和验证，有助于正确认识盆地古地温，本文将正，反演数值模拟方法应用于鄂尔多斯盆地古生界热演化史的恢复中，并和磷灰石－锆石径迹古地温相互比较和验证，取得了三者近于一致的结果。     

甾烷异构化指数定量恢复油气盆地热演化史

本利用甾烷异构化指数随时间、温度变化规律、采用热指标反演拟合法建立了非线性，反演波动热流模型，分构造运动期模拟古热流。实现了甾烷异构化指数恢复油气盆地热演化的定量化。运用上述方法，对海拉尔盆地海参１井进行了热史模拟，得到了盆地源岩热演化的一般规律。     

金湖凹陷烃源岩"浅熟"原因探讨

苏北盆地金湖凹陷古近系烃源岩具有"浅熟"特征.从烃源岩成熟度指标、古温标测试数据等出发,在三垛组地层剥蚀厚度恢复和热演化史分析的基础上,对金湖凹陷烃源岩"浅熟"原因进行了初步探讨.分析认为特殊的埋藏历史是造成该区隆起带和外斜坡烃源岩"浅熟"的根本原因,三垛末期抬升运动是造成烃源岩热演化程度偏低的主要原因,而并不是"低熟油"或"未熟生烃".     

包裹体测温资料在苏北盆地高邮、金湖凹陷油气成藏期研究中的应用

介绍了一种应用包裹体均一温度资料研究油气成藏期的方法，并研究了苏北盆地高邮、金湖凹陷油气成藏时期。在苏北盆地应用中恢复三垛事件剥蚀量建立埋藏史，采用Easy％R。法模拟热史，采用包裹体测温资料、埋藏史、热史联合标定了油气充注年代，认为苏北盆地高邮、金湖凹陷油气充注时间发生在43～37Ma。具有垛二段一期成藏的特点。     

盆地模拟技术方法在松辽盆地的应用

应用地质、测井、地震资料三维数据体，采用空间网格化和热指标反演拟合等技术，恢复地史和热史。模拟出松辽盆地有三个古热流高峰期；建立超压模型，摸拟青－段向下排烃史，定量计算出青一段靠超压向下排液深度达５００ｍ左右；引入流体势概念，模拟油气二次运移、聚集史，提出了松辽盆地三肇凹陷扶、杨油层以垂向向下运移为主，侧向运移为辅的二次运移特点。     

苏北盆地高邮凹陷热演化史研究

运用镜质体反射率（R。）和磷灰石裂变径迹（AFT）两种古温标,对苏北盆地高邮坳陷进行了古地温梯度反演。结果表明,该区平均古地温梯度为40.8～41.3℃／km,高于现今平均地温梯度。同时利用磷灰石裂变径迹动力学模型进行了热演化史的正演模拟。高邮凹陷K2t时期至E2s2时期平均古地温梯度近于41.0℃／km;之后随着构造沉降的停顿,平均地温梯度逐渐降低,Ny期至今地温梯度近于29.O℃／km。模拟结果为该区生排烃史及油气成藏史研究奠定了基础。     

地层古厚度定量恢复方法研究及应用——以准噶尔盆地陆东地区为例

文章提出了一种地层古厚度恢复的方法，利用该方法恢复了研究区的埋藏演化历史；根据该方法恢复后的地层古厚度制作的埋藏史曲线真实地展现了该区经历了“两快两慢、三次抬升”的埋藏演化过程；分析认为该区的埋藏史可以分为2种类型：持续沉降型和早期快速沉降型。其中，早期快速沉降型能否成为油气成藏的关键是保存条件。通过上述研究发现石炭系烃源岩在侏罗系八道湾组沉积末期开始生、排烃，在西山窑组沉积末期达到成熟-高成熟，开始大量的生、排烃。     

应用包裹体均一温度和压力恢复盆地热史

由于传统的古地温梯度恢复方法均具有局限性,沉积盆地热史定量研究一直是地质学界的难题。根据包裹体内气体压力与其激光拉曼谱的出峰位置存在相关性这一原理,由实测激光拉曼数据确定实验室条件下包裹体压力,结合包裹体均一化温度计算出天然气成藏时的包裹体压力和地温梯度。研究认为:通过地层埋藏史恢复,可确定某一地质时间的古地温梯度;表述热史的最佳指标是古热流,而不是古地温梯度;根据盆地热力学原理,可以由古地温梯度计算得到古热流;松辽盆地的古地温梯度和古热流值均高于现今。     

苏北金湖凹陷生油岩热演化研究

本文运用地层压实校正法恢复金湖凹陷不同区块的地层埋藏史、生油岩埋藏史。根据镜质体反射率与古地温的关系,恢复了凹陷的古地温和古地温梯度,计算出生油岩在各地史时期的TTI值。     

淮南潘谢矿区二叠系泥页岩构造热演化特征

采用镜质组反射率古温标和古热流法恢复了淮南潘谢矿区晚古生代以来的埋藏史、构造沉降史和二叠系泥页岩的热演化史,并探讨了其生烃的地质意义。研究结果表明:淮南潘谢矿区二叠系经历了早二叠世-中侏罗世末期的稳定沉积阶段、晚侏罗世早期-白垩纪末期的迅速抬升阶段、古近纪早期-古近纪中末期的重新沉积阶段、古近纪中末期至新近纪末期的抬升稳定阶段及第四纪早期以来的缓慢的沉降过程;盆地地温演化与构造埋藏-沉降史过程相一致,古热流经历了二叠纪至侏罗纪末的稳定阶段、晚侏罗世末期至古近纪中末期的迅速降低阶段、古近纪中末期后的平缓稳定阶段。二叠系烃源岩从二叠纪中晚期至中侏罗世进入成熟期的早期-中晚期,至晚侏罗世末期热演化终止;页岩气形成过程包括早二叠世-晚侏罗世生物成因气和热成因的伴生湿气生成、晚侏罗世-白垩纪末期气藏的再次补充与整体构造破坏、古近纪早-中末期局部层位的热成因气和生物气生成、古近纪末期至新近纪末期构造抬升的再次破坏4个阶段;研究区不同钻孔二叠纪地层埋藏和抬升时间一致,因沉降程度和抬升剥蚀速率的细微差异导致沉降埋藏和抬升剥蚀程度、热演化程度有所差异,但生烃过程总体一致。     

天然气生成的数值模拟

本文研究了油型气和煤型气的一维数值模拟。在模拟系统中提出3欠压实层段埋藏史的恢复方法;改进了Lerche(1984)热史模型,得出古地温梯度与今地温梯度关系式。     

用变厚度法编制发育史剖面

直接用厚度法制作发育史剖面仅考虑到补偿性沉积,而忽视了非补偿沉积。因而在某些情况(如斜层推进)下,用厚度法来恢复古构造形态将会造成错误。本文提出了一种用变厚度法来编制发育史剖面的方法,可以克服厚度法的局限性。