盆地原型的作用-响应模拟方法和油气勘探应用

摘要

含油气盆地的分析贯穿于整个油气勘探的全过程，而盆地数学模拟方法则是盆地分析实现现代化数字化的重要手段，已经得到广泛应用。但是相对于油气勘探发展的需要，盆地模拟的理论和技术还有很大的发展空间。 目前流行的盆地模拟软件和方法多数注重于油气物质的演化的研究以及软件界面的开发，忽略了盆地系统边界对油气演化的控制作用。朱夏先生提出的T—S—M盆地研究程式(1980、1981，1983)，强调指出盆地是不同历史阶段原型的组合，按照地球动力学机制区分、类比的是这些原型或结构单元，应当被看作是在一定大地构造环境下地壳沉降的地质作用—油气响应系统。如果“通过电脑的运算、模拟，将能使各种盆地原型具有全球性的可比拟性，也突出了中国盆地在全球构造环境中的特殊性。这样做可以使大量已知的东西更有效地为探索未知服务，对于尚未勘探或未完全勘探的，也可以从少量的己知来推测许多未知(朱夏，1995)。” 论文在朱夏院士活动论构造历史观和TSM盆地研究系统工作程式的指导下，开展油气盆地系统地质作用与油气响应关系的模拟研究，形成了特色鲜明的TSM盆地模拟系统方法。模拟系统强调研究工作必须在盆地原型分析的基础上进行，要针对不同的盆地原型地质作用，提出和选择适宜的模拟模型；强调盆地地质作用对油气响应的控制关系；强调模拟的因地制宜，因时制宜，在不同情况下选用不同的模拟模块，制定相应的模拟流程，而不仅是简单地调整模拟参数；强调了要遵循从盆地整体到局部的原则，以盆地或者凹陷作为研究的范围，确定模拟的边界，突出模拟的系统性。 论文讨论了若干针对性模型的开发。研究开发了断陷二维运动学模拟模型系统；利用正反演结合的方法，解决了理论模型与实际地质剖面的拟合问题，控制了模拟的误差；提出了特殊的剖面描述数据结构及其相应的软件处理方法，精确地描述断层形状和演化。模型的开发更加有效地模拟了断陷盆地原型的地质作用演化特征，更好地确定了断陷盆地原型的油气响应演化的边界条件。论文在埋藏史、热史和生烃排烃史模拟模块开发的基础上，研究开发了流线法矢量追踪方法模拟油气运移路径的演化。模型考虑了断层和不整合面的油气运移的作用，通过设定它们在各历史时期的运移特性模拟断层和不整合面对油气运移路径的作用。通过对各个盆地发育阶段的油气运移路径模拟，模拟了油气圈闭的形成和改造，通过与现今已发现的油气田的对比拟合，达到预测油气的目的。 论文根据在盆地原型分析基础上的作用与响应关系模拟研究的需要，研究提出了TSM盆地模拟系统平台的方法，并在现有模块的基础上进行了软件开发。根据各种不同盆地原型特征和提出的地质模型建立各类地质作用和油气响应模型的模型库；针对不同类型模块的需求，建立不同的数据结构；为了整合系统模块，研究开发了数据转换方法和相应软件；为了提高系统的可用性，尝试开发了三维可视化模块，开发了数据和参数的输入检查模块，实现了系统的完整功能。 论文以松辽盆地长岭地区为例，分析了长岭地区的盆地发展演化模型，划分了演化阶段；选择了适当的模拟模块并建立了相应的模拟流程；研究并采集了模拟需要的各项参数，建立了数据文件体系。通过反复模拟，得到了长岭地区盆地和油气演化的模拟结果。促进了该地区油气的勘探发现。

目录

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声明

第一章绪论

1.1 盆地模拟研究现状和发展趋势

1.2盆地原型的作用-响应模拟系统(TSM)的观念与方法

第二章盆地地质作用的模拟

2.1原型沉降结构模拟

2.2沉积埋藏模拟

2.3盆地古地温模拟

第三章盆地油气响应模拟

3.1生烃模拟

3.2排烃模拟

3.3油气运聚模拟

第四章TSM盆地模拟的系统整合

4.1系统整合平台方案

4.2模拟流程和模型库管理

4.3数据结构和数据库

4.4辅助系统

第五章TSM盆地模拟系统油气勘探应用-以松南长岭凹陷为例

5.1地质作用与油气响应特征

5.2模拟的流程与模拟参数

5.3模拟效果分析与综合评价

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果