地质过程定量模拟（盆地数值模拟技术）-第一章绪论

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1、地质过程定量模拟主讲：赵永军（盆地数值模拟技术）第一章绪论一盆地模拟的概念二盆地模拟发展简史三盆地模拟的主要模型四盆地模拟技术研究难点五盆地模拟技术发展展望一盆地模拟的概念沉积盆地是油气形成和赋存的基本地质构造单元。油气的形成与赋存是发生在含油气盆地发展演化地质历史中的事件，为了揭示油气藏的形成机理，必须查明今天的油气藏或含油气系统的成藏要素在地史过程中的演变，即进行以油气成藏为核心的完整的盆地分析研究。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

2、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。

3、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，世界各大石油公司和研究机构相继开展了盆地模拟方法研究和软件研制工作。二十多年来，法国、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；二盆地模拟发展简史两史结合求出TTI和有机质成熟度史（Ro史）；在R

4、o史基础上，根据产烃率曲线计算生、排烃史。整个计算过程需要反复调整计算结果，使之与现今资料吻合；（2）1981年日本石油勘探有限公司建立了一个简化的二维盆地模拟系统。其特点是在地质剖面上划分若干小矩形单元，对每个单元进行沉积埋藏史和生烃史模拟，并用浮力法研究二次运移。该公司1987年还提出了一维排烃模型，完善了原有的排烃模型。（3）1984年法国石油研究院建立了一个较完整的二维盆地模拟系统，模拟对象是经过地质解释的地震剖面。该系统使用正演的回剥技术恢复盆地埋藏史，并提出了根据今热流求古热流的地球热力学法、两相运移法

5、求流体压力史和油聚集史、地球热力学法求沿通道运移的含溶解气的油量等。（4）1984年美国南卡罗拉那大学地球科学系也研制了一维盆地模拟系统，并提出了用镜质体反射率确定古热流的方法，打破了以往单纯使用地球热力学法的传统，之后又相继提出了用其它几种地化资料确定古热流的方法，扩大了其应用范围。（5）1987年英国BP石油公司提出了一个关于油气二次运移聚集的二维模型。其特点是将烃类划分为两相，即含饱和水的“石油液”和“石油气”，“石油液”有含不同的成分；水动力和浮力的合成作为运移的动力；考虑地下流体的不同相态，流体渗流符合达

6、西定律；运移损失量与通道孔隙体积有关。（6）1988年日本石油勘探有限公司与美国南卡罗拉那大学合作，在原简化模型基础上建立了一个较完整的二维盆地模拟系统。该系统的烃类生成和运移模型考虑了独立的油相或气相运移、热膨胀力、毛细管力、裂缝及断层等。（7）90年代是盆地模拟全面发展的时期。其特点是，各大石油公司不再集中大量人力、物力研制大型盆模软件，而是转向与大学及科研机构合作共同开发，或购买商品化软件。软件系统由早期的一维、剖面二维向平面二维和三维模型发展，盆地模拟在广泛的实际应用中得到不断的发展和完善。总之，国际上前1

7、0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。②法国石油研究院（IFP）的Tem

8、isPack（二维），Genex（一维）和Temis3D（三维）系列软件，该系列软件由Beicip-Franlab公司市场化。③美国PlatteRiver公司（PRA）的BasinMod，其主打产品是BasinMod1-D,BasinMod2-D,目前正在研制BasinMod3-D。这些软件内容全面，技术先进，商品化程度高，在解决盆地分析问题的不少方面都有其