斯伦贝谢重点资料-盆地模拟和含油气系统-2009_summer_4
盆地和含油气系统模拟
任何勘探活动的成功都有赖于关键地质要素和地质过程的有机结合。通过盆地和含油气系统模拟，地学家可以分析盆地及其流体的动态演变过程，从而确定盆地历史条件是否适合潜在储层中油气的生成与储存。
《油田新技术》2009年夏季刊：21卷，第2期。?2009斯伦贝谢版权所有。
在编写本文过程中得到以下人的帮助，谨表谢意：美国加利福尼亚州门洛帕克USGS 的Ken Bird ；苏格兰格拉斯哥MVE 有限公司的Francesco Borracini ；休斯敦的Ian Bryant ，Tom Levy ，Bill Mathews 和Kevin Reilly ；休斯敦BP 公司的Rich Gibson ；德国Krefeld Ucon Geoconsulting 公司的Hans Axel Kemna ；德国Aachen 的Eric Klumpen 和Jaron Lelijveld ；英国Gatwick 的Rod Laver ；美国加利福尼亚州Mountain View 的Les Magoon ，以及得克萨斯州Woodlands 阿纳达科石油公司的Keith Mahon 。
ECLIPSE ，Petrel ，PetroMod 和VISAGE 等是斯伦贝谢公司的商标。
Mubarak Matlak Al-Hajeri Mariam Al Saeed 科威特石油公司科威特艾哈迈迪Jan Derks Thomas Fuchs Thomas Hantschel Armin Kauerauf Martin Neumaier Oliver Schenk Oliver Swientek Nicky Tessen Dietrich Welte Bj?rn Wygrala 德国Aachen
Duplo Kornpihl
美国得克萨斯州休斯敦Ken Peters
美国加利福尼亚州Mill Valley
降低油气勘探投资风险的最好办法是在钻井前核实潜在储层构造中的油气存在、类型及体积。地震解释能够确定封闭构造、识别潜在地下圈闭，但不能可靠预测圈闭中的流体类型。即便是在正在生产的油气田附近的封闭构造中打井，也不能保证能发现类似流体。经济勘探需要根据现有资料及相关不确定因素寻求一种有效方法来预测是否会取得成功。
其中一种预测方法由一种概念演变而来，地质学家建立此概念的准备工作始于50多年前。这一概念把过去（盆地、沉积物、盆地中流体和动态过程）和现在（油气发现）联系起来。早期工作包括探索如何描述盆地的形成、填充和变形过程，主要研究沉积物压实及其形成的岩石结构[1]。然后开发上述过程的定量模拟方法。这一领域的研究，即所谓的盆地模拟，把数学算法与地震、地层、古生物、岩石物性、测井及其他地质资料
结合起来，重建沉积盆地的演化过
程。
在20世纪70年代初期，地球化学家开发出了定量预测一个岩性单元石油生成潜力的方法[2]。此后不久，他们即开始利用沉积盆地模型作为构造框架，在烃和源岩之间建立地球化学起源关联[3]。很多科学家分别对此开展研究工作，对这个概念给出了不同的名称，包括石油系统、含油气系统和独立成油系统等；每种命名方法各强调这一复杂问题的不同方面。其中，“含油气系统”这一名称目前在石油行业中广泛采用，它综合体现了这项集体研究工作的多种特征[4]。
含油气系统包含一组有效源岩以及源岩发生地球化学反应后生成的油气。这个概念包括了油气聚集需要的所有地质要素和过程。基本地质要素包括有效源岩、储集层、盖层和上覆岩层。
1. Weeks LG ：“Factors of Sedimentary Basin Development That Control Oil Occurrence ”，Bulletin of the AAPG ，36卷，第11期（1952年11月）：2071-2124。 Knebel GM 和Rodriguez-Eraso G ：“Habitat of Some Oil ”，Bulletin of the AAPG ，40卷，第4期（1956年4月）：547-561。
2. Welte DH ：“Petroleum Exploration and Organic Geochemistry ”，Journal of Geochemical Exploration ，1卷，第1期（1972年7月）：
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3. Dow WG ：“Application of Oil-Correlation and Source-Rock Data to Exploration in Williston Basin ”， AAPG Bulletin ，58卷，第7期（1974年7月）：1253-1262。
4. Magoon LB 和Dow WG ：“The Petroleum System ”，
Magoon LB 和Dow WG （编辑）：
The Petroleum System －From Source to Trap ，AAPG Memoir ，60卷。塔尔萨：AAPG （1994年）：3-24。
^ 模拟沉积盆地地质、热流和流体流动过程随时间的变化。盆地和含油气系统模拟（BPSM ）对从
过去（左）到现在（右）源岩、储集层、盖层和上覆岩层的沉积活动，以及圈闭形成、油气生成、运移和积聚的过程进行重建。
资超过15亿美元购买美国外大陆架Mukluk 远景区的租赁权[7]。Sohio 阿拉斯加石油公司领导的一家合伙公司花费了1.2亿多美元在北极水域建造人工砾石岛，在那里钻勘探井。结果虽然从目的层钻屑中发现了很多油渍，但试井发现含水过多，原油储量未达到经济开采水平。于是那口井就成了当时世界上最昂贵的一口干井。后来对Mukluk 储藏地层进行评估，发现此构造中曾经有油，但发生运移，于是含油气系统中一个关键要素或过程就缺失了。在对失败原因进行了激烈争辩后，地质学家们认为要么是盖层无效，要么是地层在后来某个发展阶段发生了倾斜，导致了原油泄露。
Mukluk 井完钻后的几年里，石油公司对投资风险变得更为敏感，在实施日益昂贵的项目前需要更加全面的信息（请参见“建模与风险管理”，第1页）。本文介绍了油公司依赖的一个工具－盆地和含油气系统模拟。这一
油气形成过程包括圈闭的形成、石油的生成、运移和积聚[5]。以上地质要素和过程须以适当顺序发生，以使源岩中的有机质转化成石油，然后储藏下来。如果某个要素或过程缺失，或没按照适当顺序发生，则无法形成有效的含油气系统。
美国阿拉斯加北坡的Mukluk 海上远景区就是一个由于含油气系统特征描述不到位而导致开采失败的案例。该地区存在多种有效源岩、已探明的储集层和有效盖层。Mukluk 构造和附近的普拉德霍湾油田区域特征相同，都处于巴罗拱构造上。普拉德霍湾油田蕴含250亿桶（40亿米3）的原油。地震资料表明Mukluk 是一个面积为20 x 9英里（32 x 14公里）的巨型构造。因为冻土层影响地震速度的估算精度，所以该构造西侧的构造倾角没有测定，但当时已估算出该远景区蕴含15亿桶（2.4亿米3）的可采原油[6]。
1982年，一些石油公司共计耗
方法于20世纪80年代初提出，综合运用了地质、地球物理、地球化学、水力和热动力数据资料[8]。所使用的综合建
模软件历经25年开发而成，这些软件通过有机融合上述数据资料，模拟沉积物和有机质的沉淀和侵蚀、沉积物压实、压力、热流、石油生成和多相流体流动过程以及这些因素的相互作用。本文通过中东、北美和挪威大西洋沿岸等地的实例，介绍了这项模拟技术在评估油藏条件是否适合油气的生成、运移、积聚和保存方面的应用。地质演化模拟
盆地和含油气系统模拟（BPSM ）主要是跟踪盆地在充填最终可能生成或包含油气物质的流体和沉积物后随时间发生的演变过程（左图）。BPSM 和油藏模拟的概念类似，但二者之间存在重大区别。油藏模拟器模拟泄油过程中流体的流动特征，用来预测产量，并为优化开发方案提供信息。距离上可从几米到数千米，时间为数月到数年。虽然流体流动是动态的，但模型几何形态是静态的，在模拟过程中始终保持不变。而BPSM 则模拟油气生成过程，计算可能被圈闭的油气体积，模拟流体流动过程，预测积聚物的体积和位置以及它们的属性。模拟距离一般是数十千米到数百千米，时间上可跨越数亿年。模型几何形态是动态的，在模拟过程中常常发生明显变化。
BPSM 将几个动态过程联系起来，包括沉积物沉淀过程、断层作用过程、源岩和储集层的埋藏过程、干酪根成熟动力学过程和多相流体流动过程[9]。对这几个过程可在不同级别上进行分析，分析的复杂程度一般随空间维度的增加而增加；一维模型是最简单的形式，可用来检查某个位置点上的埋藏历史。二维模拟（图或剖面）可用来重建沿某个剖面的油气生成、运移和积聚过程。三维模拟在油藏和盆地层次重建含油气系统，能够展示一维、二维、三维和时移结果[10]。以下大部分讨论和实例都围绕三维建模进行。如果考虑时间维度，则称其为四维建模。
5. Magoon 和Dow ，参考文献4。
6. Hohler JJ 和Bischoff WE ：“Alaska ：Potential for Giant Fields ”，Halbouty MT （编辑）：Future Petroleum Provinces of the World ，AAPG Memoir ，40卷。塔尔萨：AAPG （1986年）：131-142。
7. Gallaway BJ ：“Appendix D ：Historical Overview of North Slope Petroleum Development ”，关于跨阿拉斯加输油管道系统可行性建设的环境评估报告，2001年，https://www.sodocs.net/doc/c816684332.html,/documents/docs/l_App_D_May2.pdf （2009年5月13日浏览）。
8. Welte DH 和Yukler MA ：“Petroleum Origin and Accumulation in Basin Evolution －A Quantitative Model ”，AAPG Bulletin ，65卷，第8期（1981年8月）：1387-1396。
9. 干酪根是不可溶性颗粒状有机质，直接来源于生物体的生物聚合物或形成于成岩过程中。干酪根占沉积物中全部有机质的90%以上。10. Higley DK ，Lewan M ，Roberts LNR 和Henry ME ：“Petroleum System Modeling Capabilities for Use in Oil and Gas Resource Assessments ”，USGS 公开报告2006－1024。11. 镜质体反射率R o 是光学显微镜测量的镜质体属性，镜质体是有机质的一种形式，蕴含在岩样中。镜质体反射率表达为镜质体样本反射入射光的百分比。镜质体反射率值越大说明热成熟度越高。12. Magoon 和Dow ，参考文献4。
^ 多个相互关联的BPSM 步骤。BPSM 包括两个主要阶段：建立模型和正演模拟。建立模型包括建立构造模型、确定地层沉积的地质年代和各层的物理属性。正演模拟基于模型进行各种计算，模拟沉积物埋藏过程、压力和温度的变化、干酪根成熟过程和油气的排出、运移和积聚过程。并通过数据标定，比较模型结果和独立的测量值，从而修正模型。
对任何空间维度，BPSM 都进行确定性的计算，模拟沉积盆地及其所含流体的演变历史。计算需要代表各层的模型或离散化数字表示，其中包含沉积物、有机质和流体，且被赋予一定的属性。根据地球物理、地质和地球化学资料建立模型，模型层被细化成网格，格内物理属性保持均一。计算机程序模拟每个网格单元内的物理过程，从初始条件开始，在选定时间段内演变，直到当前状态。模型输出结果，如孔隙度、温度、压力、镜质体反射率、油气积聚体积或流体组成，都能和独立的标定信息进行比较，模型还可以不断修正，以提高模型与实际情况的匹配度[11]。
BPSM 是一个迭代的过程，涉及到许多相互关联的步骤，每一个步骤本身就是一门学科（右图）。把所有步骤组合到一个流程是一项相当艰巨的任务。一些大石油公司和服务公司开发了相应程序，以这样或那样的方式进行计算。斯伦贝谢的方法是把Petrel 和PetroMod 软件结合起来应用，前者是地震模拟软件，用来建立盆地模型，后者是含油气系统模拟软件，用来模拟油气的生成、运移和积聚过程。下文对BPSM 模拟过程的各个方面以及PetroMod 软件特有的一些特征进行了介绍。
一般来说，建模前的准备步骤是对待模拟的含油气系统进行定义。一个含油气系统的正规命名首先是有效源岩的名称，然后是一个连字号，接下来是最大储量储集层的名称，末尾是一个用圆括号括住的标点符号，表示一组源岩在某个积聚构造中生产油气的确定等级（探明、假设或推测）[12]。在一个已探明含油气系统中，有效源岩与被圈闭的油气在地球化学特征上有较清晰的匹配。例如，在阿拉斯加北坡的Shublik-Ivishak （!）含油气系统中，地球化学分析确定三叠系的Shublik 层是三叠系Ivishak 储层的源岩。符号（!）表明这是一个已探明含油气系统。假设的含油气系统以（.）结尾，
N
^墨西哥湾北部地区的区域构造模型。BP公司结合局部和区域盐岩和沉积岩地层图建立了一个区域模型，覆盖面积大约为110万公里2（40万英里2），用这个模型解释复杂的盐岩移动。左上图中各种以不同颜色表示的模型层代表特定年代的地层。右上图中的颜色对应于不同的沉积环境和混合岩石类型。左下图显示去掉浅层并暴露出次生盐（红紫色）的模型。右下图表示模型的内部构造细节，其中有多个盐层。以上各图均代表当前地质情况。（图件由BP公司的Rich Gibson提供）。
充填物的沉积年代和物理属性，识别
沉积后的各种演变过程－通过这项工
作，能够重现盆地、盆地中地层和流
体在整个地质发展史中的演化过程。
借助这项分析，可确定盆地发展史，
将整个发展史划分成一系列连续的具
有特定年代和持续时间的地层事件。
然后制作含油气系统大事表对这些事
件做出总结（下一页图）。每个事件
都代表一个时间段，沉积、非沉积或
侵蚀过程在这一时间段内发生。含油
气系统大事年表描述了含油气系统中
地质要素的发生年代。沉积中和沉
积后发生的一些地质事件，如褶皱作
用、断层作用、成盐、火成岩入侵、
成岩蚀变和热液活动可以包括在内，
以便对模型进行解释。BPSM的主要
目标之一就是确定圈闭形成和其余过
程如油气生成、运移和积聚过程发生的年代。
确定过程年代的一个重要概念是“关键时刻”，即含油气系统中大多数油气生成、运移和积聚的时间[14]。关键时刻处于转化率为50－90%的时间段内，这个比率表示源岩中的有机质转化成油气物质的相对百分比。该范围内时间的选择由建模人员决定。
盆地和含油气系统中每层的绝对年代是确定石油生成、运移、圈闭过程时间的重要参数。年代信息可根据古生物资料、放射性测定资料、裂变径迹年龄、反方向磁化追踪资料获得[15]。许多盆地中的已探明源岩已根据地球化学和生物地层分析结果而确定其全球地质年代[16]。
每个地层单元的岩性和沉积环境的确定非常关键。例如，对粗粒沉积物的沉积环境及其属性如孔隙度和渗透率进行分类，有助于确定这些沉积物是否是储集层或将石油从源岩运移至储集层的运油岩。另外，通过对源岩沉积环境特征的详细描述可预测因干酪根成熟而可能生成的石油产品。沉积在深海盆地、大陆架和缺氧湖泊环境中的细粒沉积物蕴含着不同种类的干酪根，可生成不同的石油产品[17]。
为了模拟控制有机质降解生成油气的反应过程，需要将源岩属性作为输入参数。基本属性包括通过燃烧岩样测得的总有机碳（TOC）和通过高温裂解岩样（估算生成石油的潜力）测得的氢指数（HI）[18]。另外，还需输入动力参数，用来标定从源岩干酪根到石油的热转化。衡量干酪根成熟度的另一个参数是镜质体反射率。它不是PetroMod所需的输入值，而是一个独立的测量值，可用来标定模型输出结果。可以利用埋藏史模拟来预测模型中任意深度、任意时间的预期镜质体反射率。通过标定分析对模型进行适当修正，使镜质体反射率模拟值与从井中不同深度取得的岩样的镜质体测量值匹配。
表明已经用地球化学分析对源岩进行了特征描述，但源岩与油气积聚之间还没有建立匹配。推测的含油气系统标注为（？），表明仅能通过地质推测假设源岩产生油气积聚。
第一步是建立目标区的深度构造模型，目标区内可能包含一个小盆地内的一套独立的含油气系统，也可能是整个区域内一个或多个盆地中的多套含油气系统（上图）。输入参数一般是层顶和层厚，可以从其他建模软件输入。数据来源可能包括地震勘探、测井、露头研究、遥测数据、电磁勘探和重力勘探。当前地质构造模型代表了盆地发展地质史上所有对盆地演变起过作用的各种过程的最终结果[13]。
接下来建模人员须对该当前地质构造的几何模型进行分析，描述盆地
13. Poelchau HS ，Baker DR ，Hantschel T ，Hors ? eld B 和Wygrala B ：“Basin Simulation and the Design of the Conceptual Basin Model ”，Welte DH ，Horsfield B 和Baker DR （编辑）：Petroleum and Basin Evolution ：Insights from Petroleum Geochemistry ，Geology and Basin Modeling 。柏林：Springer-Verlag （1997年）：3-70。14. Magoon 和Dow ，参考文献4。
15. Faure G 和Mensing TM ：Isotopes ：Principles and Applications ，第三版。美国新泽西州Hoboken ：John Wiley & Sons 公司，2005年。 Tagami T 和O’Sullivan PB ：“Fundamentals of Fission-Track Thermochronology ”，Reviews in Mineralogy and Geochemistry ，58卷，第1期（2005年1月）：19-47。16. Peters KE ，Walters CC 和Moldowan JM ：The Biomarker Guide 。英国剑桥：剑桥大学出版
还需要为每层指定其他几种物理属性。储层和运油层的孔隙度和渗透率对流体流动计算和储层体积估算非常重要。源岩的渗透率影响油气的排出效率。模拟干酪根成熟过程和石油生成过程中的热计算需要热容量和导热系数，这二者通常根据岩性和矿物资料推测得出。另外，岩石密度和压缩系数也是模拟地层压实和埋藏过程需要的输入资料。
盆地沉积物的埋藏史包含了关于埋藏深度和有机质保存的信息，这些信息与沉积物所处温度和压力，以及处于该温度压力条件下的持续时间有关。温度是干酪根转化为石油过程中主要的变量，压力对流体的运移非常重要。建立埋藏史需要输入的关键参数包括沉积速度、压实、隆起、侵蚀和沉积环境等。
盆地的热变史与盆地所处的地壳发展史有关系。地壳运动方式决定了盆地的沉降、隆起和热流状态。模拟盆地的成油潜力需要按地质时间重建整个盆地上的温度变化情况。因此，除了模拟岩石、流体属性，还必须估算过去的一些具体条件。模拟软件将这些条件视为边界条件，其中包括古测水深，它决定了沉积的位置和类型。此外还包括整个地质时间上的沉积物/水的界面温度，它与古热流估算值一起，是计算盆地温度演变史的必要因素。快速正演
所有层的边界条件、地质年代和属性都定义之后，可以开始正演模拟，从最古老的沉积层开始，直到现在的最新层。下列步骤总结了PetroMod 模拟软件的工作流程[19]。
沉积－新层在沉积过程中覆盖于地表上部，或表层在侵蚀过程中被移走。沉积厚度（可能比当前厚度大）有几种计算方法：以孔隙度为控制条件，从当前厚度开始反向剥离；输入构造修复程序的结果；根据沉积速度
^ 含油气系统地质事件年代划分图。每种以不同颜色标识的水平条代表相
应事件的时间跨度。对这个系统来说，所有基本要素和过程都存在，时间上也非常有利；源岩沉积过程完成后是储集层、盖层和上覆岩层的沉积过程。而且，圈闭的形成是在油气的生成、运移和积聚前完成的。因为流体是在侏罗纪末期之前充填的，其中的油气物质必须保存1.8亿多年，这样才能保证形成有经济开采价值的油藏。关键时刻（黑色箭头）大致确定为油气生成、运移和积聚过程的中间。
社，2005年。
17. Peters 等人，参考文献16。
18. 高温裂解是指有机质在缺氧环境下进行热分解。实验室高温裂解一般发生在温度高于油气生成的自然温度条件下。氢指数表达为总有机碳（g ）中烃的含量（mg ），单位为mg/g 。19. Hantschel T 和Kauerauf AI ：Fundamentals of Basin and Petroleum Systems Modeling 。德国Heidelberg ：Springer ，2009年。20. Peters KE ，Magoon LB ，Lampe C ，Hosford-Scheirer A ，Lillis PG 和Gautier DL ：“A Four-Dimensional Petroleum Systems Model for the San Joaquin Basin Province ，California ”，Hosford-Scheirer A （编辑）：Petroleum Systems and Geologic Assessment of Oil and Gas in the San Joaquin Basin Province ，California 。USGS 专业论文1713（2008年）：第12章。
和沉积环境估算。
压力计算和压实－压力计算将排水过程看成单相流动问题进行处理，这种单相流动的驱动力来自于沉积引起的上覆重量变化。另外，还可以考虑一些内压形成过程，如天然气产生、石英胶结和矿物质转化。压实能够改变很多岩石属性，如孔隙度，还可能改变岩石密度、弹性模量、导热系数和热容量。因此，在每个时间跨度上进行热流分析之前都必须进行压力和压实计算。
热流分析－热流分析的目的是计算温度，这是确定地球化学反应速度的一个前提条件。分析中必需考虑来自下层的热传导和热对流，以及放射性矿物自然产生的热辐射。如需加入火成岩侵入的影响，就需要考虑沉积物中的热相变。另外还需弄清楚沉积物底部的热流入的热边界条件。上述基础热流值常常采用独立预处理程序中的地壳模型来预测，或根据每个地质事件的地壳模型交互计算。
一般地质事件图表
通过美国加州圣华金盆地含油气系统研究的一个实例可以了解热流分析的复杂性[20]。研究过程从盆地的当前纬度开始。使用PetroMod 系统重建盆地在演变过程中的板块构造位置，计算了对应沉积层/水的界面温度（下图）。然后用水深将计算出的当前界面温度校正为过去的沉积层/水的界面温度，从而对古热流剖面进行约束分析。
利用圣华金盆地井及导水通道的温度和热传导数据对当前热流值进行了估算。随深度变化的温度被用来测定地热梯度。用热传导系数乘以地热梯度得到当前热流。将所得到的地表热流图输入PetroMod 软件，得出与有效成熟度值匹配的源岩成熟度值。
石油生成－源岩中的干酪根转化成石油称为一级分裂，随后源岩或储集层中的油变成气称为二级分裂，这些过程可借助几组平行反应的分解动力学原理进行描述。多数模型产生
的化学组份数量可能在 2（油和气）－20之间变化。如果考虑的化学组分多，加上二级分裂，分裂机理可能会非常复杂。PetroMod 软件使用反应动力学数据库预测不同类型源岩生成的烃类物质的相和属性[21]。此外还用吸附模型描述所生成的烃释放到源岩自由孔隙空间的过程。
流体分析－烃是多种化学组分的混合物。流体流动模型涉及流体的相，通常是液相、气相和超临界相或不饱和相。流体分析步骤检查在温度和压力影响下，液相中烃类组分的溶解情况，以确定流体属性，如密度和粘度，作为流体流动计算的输入值。这些属性也是建立后续油气运移模型、计算储层体积的基本数据。模拟流体的模型可以是两种组分的黑油模型或多组分模型。
流体流动计算－有几种流体流动模拟方法可模拟生成的油气从源岩到圈闭的运移过程。达西流动利用相
^ 不同地质时期全球平均地表温度估算资料。利用该图的变化可计算任何
纬度、任何年代沉积的沉积层与水的接触面的古温度。图中黑色实线表明圣华金研究区纬度随时间的变化。虚线代表所研究的沉积层的沉积起始位置。虚线右侧的黑色实线部分对研究时期内的沉积层/水的界面温度进行了跟踪。利用PetroMod 计算值将计算的界面温度校正为后来的水深。（根据Peters 等人的资料修改，参考文献20。）
对渗透率和毛细压力描述多组分三相
流动过程，仅需一个步骤便可计算出油气运移速度和积聚饱和度。若要描述流体通过断层的运移则需要特殊算法。
流体流动路径分析是简化了的流体流动计算方法。在高渗层即运油层中，侧向石油流动是在地质时间跨度上瞬间发生的。可按几何原理建造流动路径，模拟侧向石油流动，预测油气积聚的位置和组成。同时还必须考虑泄油区之间的石油溢出和泄油区合并。采用综合分析方法时，高渗层流动路径分析可以和低渗区域的达西流动分析联合进行。
另外，油气的运移和积聚过程还可以通过PetroMod 软件的侵入渗透功能进行模拟。这种计算假设在地质时间跨度上，油气靠浮力和毛细管压力在盆地中的运移是瞬间发生的。任何时间约束都可忽略，并且可以把石油体积细分成数个小份。侵入渗透对模拟断层中流体的流动很方便。这种方法对仅包含少量烃类组分的单相流动特别有效，也可有效引入较高分辨率的运移。
储层体积分析－石油积聚的高度受上覆盖层和构造基底溢出点处的毛细管吸入压力限制。溢出点处的油气漏失和通过盖层的油气泄露都可使圈闭的油气体积减小。其他过程如二次分裂或生物降解，也影响积聚石油的质量和数量。
标定参数－使用模型，基于阿雷尼厄斯型反应速率和简单的转化等式，可预测岩石温度，镜质体反射率和分子化石（生物标志）的浓度[22]。这些对温度敏感的预测值可以和测量值进行比较，从而标定不确定的热输入数据，如古热流值。
风险－数值模型，包括盆地和含油气系统模型，为一定约束条件下输入数据可能会发生的变化提供不同情形[23]。不确定数据的影响可通过改变模型参数进行多次模拟来研究。
纬度（°）
90
60
30
30
60
90
6.4
31.4
18.9
全球平均地表温度
可以用统计方法如蒙特卡罗模拟指定参数的变化，分析参数变化对模型造成的相应影响。这些模拟并不是给出唯一的结果，而是对不确定值提供一个可能的估算范围。更强的计算能力加上多次模拟使得用户可以比较各种情形的影响，并确定哪种变量对计算结果的影响最大。最终结果主要是情形的概率和可信区间。
由于含油气系统模拟结果高度敏感的特点，许多公司将盆地及含油气系统成功模拟结果视为机密。而在印度尼西亚曾经有一次例外：作业公司为寻求钻井伙伴公开了研究结果。该研究结果表明，加里曼丹外海Mahakam三角洲和Makassar斜坡上的深水区可能产油。但是当时业界普遍认为那里的源岩生成的是天然气，而且热过成熟[24]。根据该地区常用的地球化学地层模型，只有上倾大陆架区存在有效的、有生油倾向的含煤源岩，而且外大陆架年代相等的岩石也
由于埋藏太深而导致储层质量不佳。
就在这个区块即将被放弃时，美孚石油公司对该地区的主要作业公司提供的61份油样进行了研究。美孚的地质学家利用油样中的生物标志，以及重新解释后的地层层序和本地区专有的动力学参数进行了BPSM，结果预测出该地区目的层中大多数中新世源岩都在当前油窗内，可能正在成油阶段。利用BPSM模型，美孚及其合作伙伴加州联合石油公司在Makassar海峡深水区获得了重大石油发现，有些井产量达到了10000桶/日（1600米3/日），而在此之前人们却认为该区块是不含油的。该研究也改变了业界对全世界深水三角洲含油气系统的看法[25]。
过去，BPSM常被用于盆地级的研究，评估烃充填、运移和圈闭形成的不确定因素。最近人们也越来越多地借助BPSM来了解在产油田的流体复杂性的起因。下面举两个例子说明PetroMod模拟如何帮助解释石油生产中棘手的流体分布问题。通过含油气系统模拟了解生产状况
三维流体流动模拟在油田生命
周期内不同时期的模拟中具有优势。
勘探阶段可进行盆地级的含油气系统
模拟，生产阶段应执行油田级的储层
模拟。然而，在此之前，含油气系统
模型和储层模型级别的巨大差异妨碍
了这些方法的综合利用。在和科威特
石油公司（KOC）合作时，斯伦贝谢
通过局部网格细化方法（LGR），将
盆地级模型和储层级模型有机结合起
来。虽然LGR在储层模拟程序中已经
广泛应用，但在三维流体运移模拟中
还是首次应用。此项技术在科威特某
油田的应用加强了作业公司对该油田
内稠油起源及分布的了解，并有助于
评估稠油沉积对开发策略的影响。
区域级PetroMod模型有助于量
化所生成油气从源岩排出的位置和时
间、油气的体积和组分以及运移路
径。这次模拟发现了两种有效的盐
后源岩，即白垩纪Makul层和白垩纪
Kazhdumi层。这两种源岩生成的油气
在不同时间沿不同路径运移到圈闭，
导致充填历史比较复杂。
利用PetroMod软件的局部网格
细化新功能可将Petrel储层模型的高
分辨网格应用在PetroMod模型中（上
图）。
^将不同规模的模型联系起来。科威特某含油气系统的部分3D区域PetroMod模型是采用1200 x 1200米（3900 x 3900英尺）的粗网格建立的。储层深度用不同色码表示，从红色到蓝色表示深度增加。等高线间增量是50米（164英尺）。通过局部网格细化的方法将100 x 100米（330 x 330英尺）的细网格Petrel储层模型包含在粗网格的PetroMod模型中。图中绿色表示石油积聚，红色表示天然气。绿色和红色细线表示流体到圈闭的多条运移路径。插图描绘了该油藏中溶解稠油（C60+）组分当前分布情况的模拟结果。颜色刻度（图中没有标出）的单位为百万吨，从0（蓝色）到0.04（红色）。每个油藏中稠油组分的当前分布可完全解释为油气生成、排出和运移史的函数。
21. “Phase Kinetics Wizard”，https://www.sodocs.net/doc/c816684332.html,/
? les/public/brochures/English/PhaseKineticsWizard.
pdf（2009年6月12日浏览）。
22. 阿雷尼厄斯等式是一个简单的公式，描述化
学反应速率的温度关系。
23. Peters KE：Basin and Petroleum System Modeling，
AAPG Getting Started Series，第16期，塔尔萨：
AAPG/Datapages，2009年。
24. Peters K，Snedden JW，Sulaeman A，Sarg JF
和Enrico RJ：“A New Geochemical-Sequence
Stratigraphic Model for the Mahakam Delta and
Makassar Slope，Kalimantan，Indonesia”，
AAPG Bulletin，84卷，第1期（2000年1月）：
12-44。
25. Saller A，Lin R和Dunham J：“Leaves in Turbidite
Sands：The Main Source of Oil and Gas in the Deep-
Water Kutei Basin，Indonesia”，AAPG Bulletin，
90卷，第10期（2006年10月）：1585-1608
。
连接后的模型有助于工程师研究在盆地发展史（包括多次流体充填事件、发生圈闭和古油/水界面倾斜的时期）中压力-体积-温度的变化对不连续稠油沉积的影响。模型连接的结果为KOC提供了稠油形成机理方面的可靠假设。事实证明，这对预测这种低渗透遮挡层的分布很有效果，适合作为ECLIPSE储层模拟的输入数据。
模拟冲断层带内天然气运移
构造复杂的挤压环境对BPSM十分不利。美国怀俄明州西部的冲断层带就是这样的一个地区，在分析该地区含油气系统时使用了公共数据和构造恢复软件，以确定La Barge油田井中的天然气、凝析油和CO2的分布[26]。
两个重叠的构造阶段－晚侏罗纪到早第三纪的塞维尔造山运动，和晚白垩纪到早第三纪的拉腊米造山运动
PetroMod软件。用
盆地井中的温度数据对
。
API重度和气油比
La Barge油田产出流体的^油气成熟度和运移过程模拟。PetroMod软件对来自某复杂冲断层带多种源岩的成熟过程进行了模
拟（上）。通过对下图中的部分储层进行运移计算，预测出CO2积聚在较深的古生代储层中，凝析
油积聚在Nugget砂岩层中，天然气积聚在Frontier层中。图中绿色箭头和红色箭头分别代表液相和汽
相的流动路径。模拟结果与该油田发布的流体资料一致。（根据Kemna等人的资料修改，参考文献
BPSM研究。研究区域
天然气窗口内的源岩
深
度
，
米
距离，米
镜质体反射率，%R o
不成熟(0.25 - 0.55)
早期石油(0.55 - 0.7)
主要石油(0.7 - 1.0)
晚期石油(1.0 - 1.3)
湿气(1.3 - 2.0)
干气(2.0 - 4.0)
过成熟(>4.0)
深
度
，
米
155,000175,000
160,000165,000170,000
Frontier层中的天然
气积聚
Nugget砂岩层中的
凝析油积聚
二氧化碳积聚
阿拉斯加北部含油气系统
盆地和含油气系统模拟可以加强对复杂流体分布的了解，既可应用于新区，也可应用于成熟地区。在阿拉斯加北坡的一个项目中，地学家通过结合区域级和远景区级BPSM 模拟结果，将上述方法有机结合起来，对一个跨越大面积未勘探区域和含有大量已探明储量区域的区块内的含油气系统进行研究。
该项目由斯伦贝谢和美国地质调查局（USGS ）共同负责，包括多个目标：利用公开的地球物理、地质和测井资料建立沉积单元和岩石属性的综合模型；进一步确定盆地充填、源岩成熟和石油运移和积聚的时间；量化生成油气的体积、组分和相。
研究区覆盖27.5万公里2（10.6万英里2），包含了400多口井的资料（前一页，下图）。该项目根据测井资料和2D 地震资料建立模型，采用1 x 1公里（0.6 x 0.6英里）的建模网格。研究区西部的楚科奇海域资料相对分散，东部的勘探程度较高，包含几个高产油田，如北美最大的普拉德霍湾油田。
当前地下构造几何形态表明该地区地层比较复杂（上图）。来自五种源岩的油气物质积聚到几个储层中，形成了多个含油气系统。
^ 阿拉斯加构造模型。左边的层序地层剖面把北坡含油气系统划分成源岩（Endicott 组Kekiktuk 煤层，Shublik 层，Kingak 页岩，Hue 页岩，Hue-GRZ ）和储
集层（Kemik 和Kuparuk 层，Sag River 砂岩，Ledge 砂岩）。地层重建解释出4000米（13000英尺）厚的被剥蚀上覆层，这些上覆层对下伏层的埋藏和成熟产生很大影响。右边的构造模型包含44层，根据井资料和地震资料建立。模型顶附近的黑线表示当前海岸线。晚白垩纪不整合（LCU ）是重要的构造特征，对石油运移和积聚产生很大影响。
26. Kemna HA ，Kornpihl K ，Majewska-Bell M ，Borracini F 和Mahon K ：“Structural Restoration and Petroleum Systems Modeling of the Wyoming-Utah Thrust Belt ”，发表在AAGP 年会上，得克萨斯州圣安东尼奥，2008年4月20-23日。27.
造山运动时期指的是山脉形成的地质时期。
当前几何形态
N
重要源岩位于晚白垩纪不整合明显的层边界以下。通过追踪上覆层即Brookian 前积层的沉积过程加深了对埋藏史的了解并有助于确定源岩的成熟度。在不同地质时期建立的PetroMod 模型结果展示了三叠纪、侏罗纪和白垩纪源岩的埋藏过程、Brookian 前积层沿西南-东北方向的进积以及其后发生的侵蚀事件（下一页，左图）。该动态模型为PetroMod 模型提供了构造信息。
对每种源岩，输入数据包括层厚图、原始TOC 图、原始HI 图以及预测的烃类组分，预测基础是从不同井位采集的热不成熟源岩岩样的动力学测量结果（左图）。
PetroMod 模拟结果还包括每种源岩的转化率时移图，即干酪根转化成石油的百分比图（左下图）。一般来说，埋藏深度越大，经过生油窗口的源岩越多，有机质的成熟就更加完全。巴罗拱外Shublik 层中的多数干酪根已经100%地转化成了石油。
通过对比盆地发展史和干酪根成熟度的独立信息，可对BPSM 模拟结果进行标定。关键标定参数为温度和镜质体反射率，分别从井筒和岩样中测得（下一页，右上图）。
通过综合考虑埋藏压力、热流计算结果、热成熟动力学和多相流动模拟结果，PetroMod 软件模拟了液态烃和气态烃从许多源岩排出的过程，以及这些流体运移到圈闭构造的过程。借助追踪流体直到当前时间的运移过程，指示了烃积聚的位置（下一页，右下图）。
模拟结果表明烃的充填过程非常快，在地质时间跨度内是瞬间发生的。如果在烃运移前或运移开始时，圈闭还没有形成，则极有可能出现无法圈闭流体的情况。
^ Shublik 层源岩属性。模型输入数据包括源岩厚度（左上），总有机碳（右上），氢指数（左下）和预测的烃类组分（右下），预测基础是在Phoenix 1井中的源岩同等不成熟物质上测定的反应动力学特征。对每种成油源岩都创建了类似的输入资料。
^ Shublik 层源岩转化率。该源岩中的干酪根随着Shublik 被上覆层埋藏，开始不断转化成石油。转化率用不同颜色表示，从蓝色到红色表示从0%到100%。到6500万年前， Shublik 层中一半以上的干酪根已完全转化成石油。但沿巴罗拱北部的上倾部分仍不成熟。当前的转化率图表明其东北部被埋藏后，石油转化仍在继续。
Shublik
层
180厚度
（米）
厚度
N
75
575
H I , m g
H C /g T O C
氢指数
公里100
100
00
英里
0.8
重量（%）
总有机碳
0.84
组分比（%）
活化能，kcal/mol
50556065
40302010
甲烷
乙烷丙烷i-异丁烷i-异戊烷n-正丁烷n-正戊烷C6
黑油轻质 C7 至 C15黑油轻质
C16 至 C25黑油轻质 C26 至 C35
黑油轻质 C36 至 C45黑油轻质 C46 至
C55黑油轻质 C56 至
C80各种烃类组分
1.15
亿年前 %
100
转化率
N
1.05亿年前
6500万年前当前
^
时移盆地模型。正演模拟从1.15亿年前开始，延伸到现在。如图所示为Brookian 层序从西南向东北方向进积情况，对来自下伏源岩的石油生成和运移的时间产生很大影响。研究区还受后来发生的多起隆起和侵蚀事件的影响。这里只显示出了148个被模拟时步中的四张图。
^ 标定模拟结果。采用独立信息如地下温度和镜质体反射率可以帮助检查BPSM 的质量。来自两口井的数据与模型计算结果拟合较好。镜质体重复利用可能是造成E. Mikkelsen Bay State 1井中2000米以上浅层岩石中镜质体反射率升高的原因。
^ 阿拉斯加北坡油气积聚模拟。利用PetroMod 软件对液态（绿色）和气态
（红色）烃从原生地运移到积聚地的路径进行了估算。
1.15亿年前
源岩和储集层埋藏
N
7500万年前
Brookian层序（绿色）进积
4100万年前
继续进积和埋藏
当前
西部、南部和中部发生侵蚀；东北部继续
沉积
普拉德霍湾
N
从覆盖热成熟Shublik 源岩的两个不同区域的地质事件图上可看出，圈闭形成和源岩成熟之间的相对时间是如何给油圈闭带来不利影响的（左图）。在普拉德霍湾和巴罗拱上的其他地方，圈闭的形成比油气的生成、运移和积聚早几百万年，从而形成大规模的石油积聚[28]。相比之下，布鲁克斯山山麓某井的地质事件图显示，地层圈闭的位置存在重大时间风险，因为地层圈闭的形成和Shublik 层流体的生成和运移几乎发生于同一时间。此外，构造圈闭的风险也很高，因为它们只能靠从较老的地层圈闭再次运移出的石油来充填。
北坡各种源岩是在不同时间、不同地点成熟和成油的，储集层充填了各种原油的混合物。通过分析从巴罗拱上的生产井采收的油样中的生物标志和稳定碳同位素，表明产油源岩的位置不同（左下图）[29]。从西部储层开采出来的油主要来自Shublik 层，而东部开采出来的油主要来自Hue-自然伽马层（Hue-GRZ ）。普拉德霍湾油田位居中间位置，产出的油成份较均匀，主要来自Shublik 层和Hue-GRZ 层，少量来自Kingak 页岩层。这些发现与3D PetroMod 模型描绘的多种充填事件是一致的。在PetroMod 模型中，Shublik 层和Kingak 层的源岩于白垩纪开始生成并排出油气， Hue-GRZ 较晚，并且目前还在生油。挪威油气积聚模拟实例
建模人员对挪威大西洋边缘的含油气系统进行了类似研究。研究证明了海相页岩层，即早侏罗纪Spekk 层，属于区域有效源岩，为侏罗纪砂岩储积层（Halten Terrace 地区的在产油田）提供了充填流体。但附近地区如靠近现有油田的深水区和远景区还未勘探。通过分析本地区的油气生成、排出、运移、积聚和保存的时间和位置，可将不确定因素降到最小，从而有利于对这些地区的评估。BPSM 能够加深人们对本地区地质要素和石油
^ 地质事件图对比。从普拉德霍湾的事件地质年代表（上）可以看出，来自Shublik 层的油气积聚在
时间上比较有利。油气在白垩纪中期（K ）开始运移时，许多圈闭已经形成并捕获运移来的流体。而在南部的布鲁克斯山麓地区（下），事件发生的时间不利。尽管构造圈闭可能形成的太晚而不能捕获白垩纪生成的油气，但形成后有可能及时捕获从较老的地层圈闭运移过来的流体，或从其他地区被驱替的流体（细线条区）。
^ 原油混合。对取自巴罗拱地区生产井的70份油样进行地质化学分析，发现它们来自不同的源岩。
油样分析结果与PetroMod 软件模拟的油气生成、运移和积聚的年代是一致的。三种产量最高的源岩在不同时间、不同位置发展成熟、排出石油，使储集层充填各种原油的混合物。（根据Peters 等人的资料修改，参考文献29。）
普拉德霍湾
布鲁克斯山山麓
百分比，%
形成过程的了解并进行风险分析。
初始的区域级模型覆盖面积为700 x 400公里（435 x 250英里）。用Petrel 软件建模网格为3 x 3公里（ 2 x 2英里）。该模型融合了188条二维地震测线和198口井的资料。建模时采用挪威石油董事会的资料和已发布的剖面解释成果，提高了模型精度（上图）[30]。
将各层深度图作为地层输入数据加载到PetroMod 软件中，以进行区域级含油气系统模拟。再输入岩性和年代信息以及源岩潜力数据。然后，PetroMod 软件利用边界条件，模拟区域级地层埋藏的影响，如压实造成的压力、孔隙度和渗透率的改变，还有整个地质时期的热变史、油气生成、运移和积聚等。
模拟结果表明石油生成于1.4－1.1亿年前的早白垩纪Spekk 源岩的最深层部分。这些最深层的源岩经历了从干酪根彻底转化为石油的过程（右图）。
^ 挪威大西洋边缘区域级BPSM 研究。该区域级模型覆盖大面积的挪威海上地区，是利用二维地震资料和大约200口井的资料（左下）建立的。由浅至
深到白垩纪层顶的深度用不同色码表示，从绿色逐渐到紫色。两条二维地震测线在模型东北部交叉。图中竖线表示井。解释后的剖面图（左上）选自文献。建立的Petrel 模型（右下）包含24个层，用相信息充填，以便进行PetroMod 含油气系统模拟。
^ Spekk 层中有机质向石油的转化。用PetroMod 软件模拟当前地质条件的
结果表明，浅层不成熟源岩（蓝色）出现在挪威海上深盆地的东部和西部边缘地区。而在这些盆地中，源岩转化是过成熟的；100%的干酪根都转化成了油气。
28. Bird KJ ：“Ellesmerian （！）Petroleum System ，North Slope ，Alaska ，U.S.A ”，Magoon LB 和Dow WG （编辑）：The Petroleum System －From Source to Trap ，AAPG Memoir ，60卷，塔尔萨：AAPG （1994年）：339-358。29. Peters KE ，Ramos LS ，Zumberge JE ，Valin ZC 和Bird KJ ：“De-Convoluting Mixed Crude Oil in Prudhoe Bay Field ，North Slope ，Alaska ”，
Organic Geochemistry ，39卷，第6期（2008年
6月）：623-645。30. Brekke H ，Dahlgren S ，Nyland B 和Magnus C ：“The Prospectivity of the V￠ring and the M￠re Basins on the Norwegian Sea Continental Margin ”，Fleet AJ 和Boldy SAR （编辑）：Petroleum Geology of Northwestern Europe ：第五次会议文集。伦敦：地质学会（1999年）：261-274
。
挪 威
研究区
Halten Terrace
M?re 盆地
V?ring 盆地
Spekk 层转化率
N
100
转化率，%
在Halten Terrace 的盆地东翼上，石油的转化还不彻底，而且仍在进行；迄今为止Spekk 层生成的油气量很少。从另一方面来看，局部出现的?re 源岩－较深且不连续的早侏罗纪煤状碎屑岩层－大约在四千万年前的始新世时期开始生油。因此，认为?re 层是盆地边缘在产油藏的主要烃源。
利用PetroMod 软件对Spekk 层和?re 层进行成油模拟后，又对排出油气的运移和积聚过程进行了模拟（上图）。模拟输出图表明，在储层规模
和流体组分上，油气积聚模拟结果与该地区已知的在产油田数据匹配，使研究人员有信心将模拟结果应用到新远景区的调查中。
为考察目前油田周围可能的卫星远景区，建模人员借助三维地震资料用200 x 200米（656 x 656英尺）的网格建立了油田区域的精细局部模型，以得到详细连续层的几何形态资料。对地震资料进行测井数据标定和岩相反演，提高了该油田区域孔隙度和渗透率估算结果的准确性。再用新型PetroMod 地震相细化技术把地震属性填入高分辨率层观测系统。这些更新后的岩石物性参数改善了局部细化模型，使它能够更精确地模拟油气从源岩到储集层的运移过程。通过局部网格细化将局部模型模拟结果与区域级模型结合起来，最终得到了更细致的油气三维分布模型，加深了对流体漏失、溢出等过程的了解（下图）。此外，通过模拟流体来源、组成和属性，准确了解了Halten Terrace 油田产出油气的确切来源。
^ 油气积聚模拟结果。根据BPSM 模拟结果，油（绿色）和气（红色）从
多种源岩运移并积聚到挪威近海的储集层中。其中许多模拟结果都与已探明油藏情况一致。图中白线表示泄油区边界。通过对积聚边界和泄油区边界进行可视化分析，可以帮助解释人员了解流体漏失和溢出的可能性。
^ 油田级的油气积聚。PetroMod 模型的两个曲面（大网格和小网格）展示了局部网格细化的能力。把最初在大网格（3000 x
3000米）上模拟的石油积聚（绿色立方体）显示在小网格（200 x 200米）上时，可以进行更详细的模拟分析。
油气积聚模拟
公里
英里
05
5
由于Spekk 层油气转化程度低且厚度有限，其预期产油量较低，但油气积聚原地组分模拟表明，该层成油量要高于预期值（左图）。接近60%的油气来源于外部区域。如果只是对周围储层区块的体积进行模拟则会得到错误的油气积聚体积和组分模拟结果。加入区域级和油田级的信息有助于更好地了解本地含油气系统及其对油藏流体的影响。
流体组分是考察卫星油田过程中一个需要重点考虑的因素。该因素以及其他PetroMod 模拟结果可以通过PetroMod-Petrel 数据交换插件输入到Petrel 软件，实现对所有现有油藏资料的整合和分析。对Halten Terrace 的在产油田来说，这种措施有利于考察是否可将卫星油田回接至现有油田基础设施。未来的发展
BPSM 的作用不仅仅是指示油气积聚。为了提高地震成像质量，BP 的地学家使用PetroMod 软件对墨西哥湾中部盐下地层的有效应力进行了模拟[31]。地学家把根据模拟结果导出的有效应力转换成地震速度，以此对三维地震资料进行重新偏移处理。应用改进的速度模型加强盐下构造体积的解释，建立储层和下伏源岩的最新模型。新成像结果对含油气系统的了解也有重要指导作用，包括修改源岩的解释深度和源岩的成熟度，扩大了成熟源岩的面积。钻井证明该远景区是一个大型油气发现，目前正在评估之中。
地学家正不断改进PetroMod 系统，提高其建立精确BPSM 的能力。例如，目前正在通过地震资料解释来确定层边界，用以建立几何模型。另一方面，确定了正确的约束条件后，可对地震资料进行反演，估计岩性和流体性质。这些资料可直接并入PetroMod 属性网格中。
目前还正在建立PetroMod 软件和
模拟储层地质力学的VISAGE 软件的联系。这种联系将能够预测地质史上的应力场和孔隙压力，帮助石油公司评估造成圈闭泄露的盖层失效带来的风险。同时也可改善油井规划和定向钻井作业。
目前，斯伦贝谢的科学家还在开发模拟其他类型含油气系统的方法，如与煤层气、页岩气和甲烷水合物等相关的含油气系统。这种模拟能力可提高这些资源的局部和全球评估效果。
文中提及的大面积区域研究－如大规模三维地震勘探－需要巨额投入，单个公司可能无法承担。石油公司如果考虑多客户合作地震勘探和电磁勘探，就将有能力承担大型BPSM 项目，这样就能在申请区块许可前预测和核验远景区构造。
现在，BPSM 给石油行业带来了巨大革新。就在不久前，建立三维地震模型还只是专家级地质人员才能从事的工作，使用的软件和硬件相当烦杂。如今，在个人电脑上就能建立三维模型，使得更多不太专业的地学研究人员也能够参与其中。同样，BPSM 一度只是高级勘探专家开拓探区时进行盆地级风险评估的活动领域。而现在，PetroMod 系统较强的功能使得地质人员能够把BPSM 的某些功能加入他们的标准工作流程中。现在，利用所发现流体的信息来更新模型，并把含油气系统模型用作油田生产周期内的开发工具，而不仅仅是在获得发现之前进行含油气系统模拟。
BPSM 可以通过模拟过去来预测现在，是业界专业人员的有力工具。虽然BPSM 还不能够准确对每一处油气积聚进行预测，但可帮助石油公司在未来发现更多的油气储量，规避高成本的钻井风险。 －LS
^ 模拟流体的积聚属性。PetroMod 软件在指定
条件下输出模拟的流体属性。这个例子给出了油藏条件下的流体体积、质量、密度、组分和相。在其他PVT 条件下的属性，如在地表条件下，可通过相态分析器（右下）进行模拟。右上部的彩环用图形方式表示中间表格中的组分。如果出现蒸汽相（该积聚中没有出现），则在彩环中心显示其组分。中间表格定量描述了甲烷、C 2－C 5，C 6－C 14和C 15+各组分的含量。该油气积聚主要来自三种源岩：?re 层，局部细化后网格内（intraLGR ）和局部细化后网格外（extraLGR ）的Spekk 层。至少有60%的积聚来自LGR 外（Spekk_extraLGR ）的Spekk 层。
31. Petmecky RS ，Albertin ML 和Burke N ：“Improving Sub-Salt Imaging Using 3D Basin Model-Derived Velocities ”，Marine and Petroleum Geology ，26卷，第4期（2009年4月）：457-463
。
中国近海盆地油气资源概况
中国近海油气资源概况 海洋，这个幽深而富饶的神秘世界，蕴含着巨大的能量。在孕育生命的同时，也形成丰富的石油、天然气等能源资源。以及滨海的砂矿、洋底的多金属结合、海山区的富钴结壳、磷块岩和深海多金属软泥，以及洋中脊的硫化物矿藏，这些来自海洋的油气、矿产资源为人类输送着源源不断的动力和能量[1]。通过对海洋资源这门课程的学习，了解到海洋中蕴含着人们难以想象的丰富矿产以及绚丽的海洋生命形态，并对海洋资源中讨论最热的油气资源产生浓厚兴趣。报告结合所学内容和国内外参考文献对中国近海油气资源分布、勘探历程、技术方法及未来研究趋势做了全面的总结概括，从而对我国海洋油气资源现状有更深入的了解。 一、前言 海洋资源中的石油和天然气资源是对于人类工业发展最为重要的资源来源，随着能源需求的增长以及陆上和浅海老油田区新发现难度的增大，自20世纪80年代中期以来勘察家的目光逐渐投向了海洋的深水区[2~3]。当前，以美国埃克森美孚、雪佛龙德士古、英国BP、荷兰皇家壳牌、法国道达尔、挪威国家石油公司以及巴西国家石油公司等为代表的大型石油公司，在全球掀起了深水油气勘探开发活动的热潮[4]。深水油气勘探已成为国际石油公司竞相投资的热门领域，全球 18个深水盆地(水深大于500m)均已进行了勘探。但大部分深水油气勘探开发活动集中在大西洋两岸的美国墨西哥湾、西非沿海(主要是安哥拉和尼日利亚)以及南美的巴西沿海深水区[5]。这三个地区是当前最热门的深水勘探地区，不仅如此，这三个地区也集中了绝大部分的深水油气储量和产量,占据了全球深水区发现储量的 88%,是全球深水油气勘探效益最好的地区,成为所谓的深水油气勘探的“金三角”(图1)。
含油气盆地分析
[含油气盆地分析] 读书报告 姓名：魏美丽 学号：2014020028 专业：矿物学、岩石学、矿床学 学院：地球科学学院 2014年6月
一、塔里木盆地 塔里木盆地是我国最大的内陆山间盆地，面积达56×104km2。盆地四周分别为天山、喀喇昆仑山及阿尔金山山脉所环绕，盆地中央是著名的塔克拉玛干大沙漠，沙漠覆盖面积达33×104km2。塔里木盆地也是我国陆上最大的沉积盆地，沉积岩最大残余厚度在16000m 以上，残余沉积岩体积超过400×104km3。因此，塔里木盆地历来受到中外石油地质家们的高度重视。80年代末以来，随着塔里木石油勘探会战的全面展开，塔里木盆地再度成为国内外石油界关注的焦点。同时，对该盆地的石油地质基本特征也有了更趋深入的了解。目前，有关塔里木盆地石油地质基本特征的认识尚不统一，有些人认为， 塔里木盆地主要有以下10大石油地质基本特征。 1、塔里木盆地为——由古生界克拉通盆地与中新生界前陆盆地组成的大型叠合复合型盆地 古生界克拉通盆地由震旦系至二叠系沉积组成，并以海相沉积为主。构造变形以形成大型隆坳相间的构造格局为特征。已在古生界构造层发现3类5个古隆起构造：(1)残余古隆起——塔北隆起和塔东隆起；(2)稳定古隆起——塔中隆起；(3)活动古隆起——巴楚隆起和塔南隆起。这5个古隆起及其斜坡是塔里木盆地古生界油气分布的一个主控因素。 2、塔里木盆地经历了多期构造运动及多个演化发展阶段 塔里木盆地是一个具有8亿年演化发展历史的多旋回盆地，经历了多期构造运动及多个演化发展阶段。目前，已在盆地内部识别出多
个不整合面，其中分布最广的有7个：(1)Z底不整合——代表前震旦纪青白口纪末的塔里木运动；(2)S底不整合——代表奥陶纪末的晚加里东运动；(3)C底不整合——代表泥盆纪末的早海西运动；(4)T底不整合——代表二叠纪晚期的晚海西运动；(5)J底不整合——代表三叠纪末的印支运动；(6)E底不整合——代表白垩纪末的燕山晚期运动； (7)Q底不整合——代表第三纪晚期的晚喜山运动。这些构造运动一方面为油气聚集成藏创造了条件，另一方面又造成一些古油气藏的大量破坏。塔里木盆地志留系广泛分布的沥青砂岩便是古油藏遭到破坏的产物。 3、塔里木盆地主要发育寒武——奥陶系、石炭——二叠系及三叠——侏罗系3套烃源岩 勘探实践与地质研究表明，塔里木盆地目前所发现的油气主要来源于寒武——奥陶系，石炭——二叠系及三叠——侏罗系3套烃源岩，并以寒武——奥陶系为主。前者是目前发现的海相油气的主要来源，后者为盆地内陆相油气的主要来源。 4、塔里木盆地发育多套深埋优质储层及5套良好储盖组合 塔里木盆地储层条件优越，储层具有类型全、物性好、层位多、埋深大、分布广等5大特点。储层类型包括碎屑岩和碳酸盐岩。层位上包括震旦系到第三系几乎各个层系。目前，除泥盆系和二叠系未发现工业油气流外，震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系、下第三系、上第三系均已获得工业油气流，从而构成塔里木盆地10个重要产油层系。其埋深一般在3000～6000m
含油气盆地构造单元划分
技术标准 目录汇编 2002年6月11 日 16:42:18 已访问次数：2次 标准名称: 含油气盆地构造单元划分 文件目录： 基础研究 标准性质 标准序号 标准年代号 专业 ICS分类号 采标情况 SY/T 5978 94 发布日期 实施日期 1995年01月18日 1995年07月01日
关键词 负责起草单位 是否废标 未 大庆石油管理局勘探公司 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 ────────────────────────────────── 含油气盆地构造单元划分 1995－01－18 发布 1995－07－01 实施────────────────────────────────── 中国石油天然气总公司发布 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5978—94 含油气盆地构造单元划分 ────────────────────────────────── 1 主题内容与适用范围 本标准规定了含油气盆地的一、二、三级构造单元划分原则。 本标准适用于具有断陷式、坳陷式结构特征的含油气盆地的构造单元划分。 2 构造单元划分 2.1 基本构造单元 2.1.1断陷式含油气盆地（以下简称“断陷盆地：）；
2.1.2坳陷式含油气盆地（以下简称“坳陷盆地”）。 2.2次级构造单元 2.2.1一级构造单元 2.2.1.1断陷盆地内的一级构造单元 a．坳陷； b．隆起； c．斜坡。 2.2.1.2坳陷盆地内的一级构造单元 a．坳陷； b．隆起； c．斜坡。 2.2.2二级构造单元（亚二级构造单元） 2.2.2.1断陷盆地内的二级构造单元 a．凸起 b．凹陷。 2.2.2.2断陷盆地内的亚二级构造单元 a．断阶带； b．断鼻带； c．断裂构造带； d．单斜带； e．次凹。 2.2.2.3坳陷盆地内的二级构造单元 a．背斜带（长填）； b．单斜带； c．超覆带； d．构造带（阶地）； e．凹陷。 2.2.3三级（局部）构造单元 2.2. 3.1断陷盆地内的三级（局部）构造单元 a．背斜； b．半背斜； c．鼻状构造； d．断鼻构造； e．断块； f．潜山； g．构造群。
含油气盆地分类
第二节含油气盆地的类型及特征 含油气盆地的形成和发展是受大地构造条件所控制的。有很多沉积盆地的分类方案，这主要是由于各个学者所持 的大地构造观点不同。 固定论：是根据软流圈的热流动所引起的垂直运动来解释盆地的形成。大洋的形成就是海洋化的结果。即槽台学说。 膨胀论：认为地球一直处于膨胀之中，大洋的形成不是海洋化的结果，而是由于沿着洋中脊的增生作用和扩展作用。 即海底扩张原理：中央海岭是地幔对流上升的地方，软流层的地幔物质不断从这里涌出、分异、冷却固结成新的大洋地 壳，以后涌出的一股岩浆“热流”又把先前形成的大洋地壳向外推移，后浪推前浪式地每年由海岭向两旁扩张，不断为 海洋地壳增添新的条带。 活动论：是以岩石圈在软流圈上的水平运动来解释盆地的形成，即板块构造学说（拉张、俯冲、碰撞、转换断层）。 固定论的盆地分类以苏联的布罗德（1965）和张厚福为代表。分为 1.地台平原型盆地，包括地台内部坳陷盆地和 地台内部断陷盆地—单断、双断；2. 山前坳陷盆地；3. 山间坳陷盆地；4. 复合盆地。 以板块构造理论为基础的盆地分类以美国Dickinson W. R.(1976) 为代表，分为裂谷型和聚敛型（共分16种）。 以地球动力学为基础的盆地分类以刘和甫（1983）为代表，分为张裂环境、压缩环境、剪切环境和重力环境。 综合地球动力学背景，再考虑所处的大地构造位置的盆地分类为现在采用的分类。 板块边界的类型 1. 背离型板块边界（拉张力） 称被动大陆边缘，地震活动不显著，构造作用不明显。 2. 聚合型板块边界（挤压力）
称主动大陆边缘，地震活动强烈，构造变动强烈。 (1) 洋壳俯冲到陆壳下面，并被吸收进地幔（B型俯冲） (2) 陆壳与陆壳碰撞（A型俯冲） 3. 平行的板块边界（剪切力） 一、张性环境发育的含油气盆地—张性盆地 以背离板块活动和拉张构造为主，由于地幔上隆，地壳变薄而沉降，也可以是由于盆地形成以前，高温热流使地 壳隆起，后来随着高温岩石圈热力衰减而发生沉降。 主动裂谷：地幔上隆，地表处于张性应力状态，加之重 力侧向扩张作用，使地壳破裂，形成裂陷盆地和伸展构造， 称为主动裂谷（如东非）。 被动裂陷：由于板块俯冲作用，造成大陆边缘的张性变 形或碰撞时大陆内部发生张性变形产生的裂谷，称为陆内 碰撞裂谷或大陆边缘裂谷盆地。 根据裂陷阶段可分： 大陆内裂谷盆地 陆间海盆地 被动大陆边缘盆地 根据所处的位置有： 孤后（间）裂谷盆地 夭折谷或坳拉槽
含油气盆地构造学 张先平 地大武汉解读
题型： 一. 选择题（10x2=20） 三．简答题（四选三，20） 四．论述题（40） 选择题 1.含油气盆地：是指具备成烃要素、有过成烃过程并已发现有工业油气流或者有油气形成过 程的盆地。 一个含油气盆地必须具备以下四个基本条件： （1）必须具有巨厚的沉积物和丰富的有机物质，这样才能保证含油气盆地有足够的生油母 质。 （2）要有一个有机质耐以繁殖、聚集和沉积下来使其避免氧化而向油气转化的古地理环境。 实践证明这就是具有一定水体深度的陆内湖泊和陆棚浅海地带。 （3）要有一个稳定持续下降的大地构造条件。这样才能使堆积下来的有机质迅速埋藏，并 逐渐向利于转化为油气的物理化学条件（如：压力、温度等）方面发展。 （4）含油气盆地必须经历一定程度的构造运动，这样不仅可以推动油气运移和为油气运移 创造必要的构造条件，而且为油气聚集提供圈闭场所。 2.地球内部圈层的划分类型 （1）地球内部的成分分层 根据两个一级成分不连续面，将地球分为三大部分：地壳、地幔和地核。 地壳：是指地球最外的一圈，即在地面以下至莫霍面以上的地球表层。陆壳30-50km 洋壳5-12km 地幔：莫霍面与古登堡面之间。可分为三层：上地幔、过渡带、下地幔。 地核：古登堡面以下。包括外核、过渡层、内核三部分。 （2）地球内部的力学分层 岩石圈：地球的刚性外壳，包括地壳和上地幔的上部，厚度20-150Km，大陆地区 110-150Km，大洋盆地70—80Km，洋脊裂谷20—50Km。 软流圈(50-250km范围内)：岩石圈以下的弱流变区，下界一般认为不超过400Km，顶部约有 100Km的地震低速带。具强度小，粘度低，塑性较高的特点，有局部熔融，易于蠕动变形。 岩石圈板块因软流圈的存在才能运动。 中间层：地幔的其余部分，厚度大于2000Km，强度大不、易变形。 地核：与成分分界相当，对其力学性质知之甚少。 3.大陆地壳与大洋地壳及其特点 （1）大陆地壳 1、分布在大陆、大陆架和某些岛屿上 2、具有双层结构 3、厚度大(30-50km) 4、时代老、分布时代长 5、地壳成分相当于安山岩类 6、地质构造复杂 （2）大洋地壳 1、分布在大洋盆地、洋中脊和边缘海地区 2、具有单层结构
塔里木盆地北部沙雅隆起含油气系统及勘探靶区选择_云露
文章编号:1001-6112(2002)06-0506-06 塔里木盆地北部沙雅隆起 含油气系统及勘探靶区选择 云露,蒋华山 (中国石化西北石油局勘探开发规划设计研究院,新疆乌鲁木齐830011) 摘要:沙雅隆起含油气系统可划分为两种类型:南部海相烃源含油气系统和北部陆相烃源含油气系统。两种含油气系统关键时刻、油气藏圈闭类型及发育层位均有各自不同的特点。处于海相含油气系统分布区的塔河地区主要勘探层位集中在侏罗纪以下层位,主要勘探目标是早奥陶世地层不整合-岩溶缝洞型圈闭、石炭纪披覆背斜圈闭、三叠纪背斜-断块圈闭、盐边低幅度背斜圈闭及早石炭世内部岩性-构造复合圈闭等;处于陆相含油气系统分布区的雅克拉)轮台地区的主要勘探层位是侏罗纪以上层位,主要勘探目标是晚第三纪、晚白垩世)老第三纪的构造圈闭、侏罗纪和早白垩世地层圈闭。在亚南断裂与轮台断裂间应重视对下部下古生界碳酸盐岩潜山-披覆背斜圈闭的勘探。 关键词:含油气系统;勘探层位;沙雅隆起;塔里木盆地 中图分类号:T E122文献标识码:A 塔里木盆地是我国陆上最大的多旋回复合型油 气盆地。经过多年勘探,已在盆地东北部沙雅隆起上Z)N的9个层位中获得工业油气,相继发现了雅克拉、阿克库木、阿克库勒、牙哈、英买力、塔河等大中型油气田,充分证明沙雅隆起是塔里木盆地最重要的含油气构造单元之一。沙雅隆起包括南部海相油源含油气系统和北部陆相油源含油气系统(图1)。1区域构造背景 沙雅隆起是加里东运动中期以来发育的塔里木盆地北部的边缘隆起,走向NEE或EW。从地层发育和接触关系分析,由于库鲁克塔格裂陷槽在奥陶纪末封闭上隆,沙雅隆起受挤压而显示出隆起的雏形。海西早期在NW)SE向挤压应力作用下, 沙雅 图1塔里木盆地北部沙雅隆起含油气系统划分图 1.海相含油气系统; 2.陆相含油气系统; 3.断裂; 4.盆地边界; 5.含油气系统边界; 6.海陆相交汇区 F ig.1Petroleum system in Shaya uplift of northern T ar im Basin 收稿日期:2002-02-07;修订日期:2002-10-19. 作者简介:云露(1972)),男(汉族),新疆奎屯人,工程师,主要从事石油地质综合研究. 第24卷第6期 2002年12月 石油实验地质 PETROLEUM GEOLOGY&EXPERIMENT V ol.24,No.6 Dec.,2002
塔里木盆地大中型油气田形成及分布规律_赵靖舟
西北大学学报(自然科学版) 2004年4月,第34卷第2期,Apr .,2004,V ol .34,No .2Journal of N orthwest U niversity (Na tural Science Edition ) 收稿日期:2002-08-06 基金项目:国家“九五”重点科技攻关资助项目(99-111-01-04-05);国家“十五”重点科技攻关资助项目(2001BA605A -02-01-06) 作者简介:赵靖舟(1962-),男,陕西临潼人,西安石油大学教授,博士,从事成藏地质学、天然气地质及地球化学研究。 塔里木盆地大中型油气田形成及分布规律 赵靖舟1,李启明2,王清华2,庞 雯1,时保宏1,罗继红1 (1.西安石油大学资源工程系,陕西西安 710065;2.塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒 841000) 摘要:目的 探讨塔里木盆地油气藏形成及分布规律,为油气田勘探部署提供依据。方法 运用石 油地质综合研究方法,探讨了区域构造背景,有效烃源岩分布及其成熟度、储盖组合、后期构造变动等对塔里木盆地大中型油气田形成及分布的控制作用。结果 塔里木盆地油气分布十分复杂,油气藏形成及分布受多重因素控制;早期形成、长期继承发育的大型稳定古隆起及其斜坡以及前陆逆冲带第2,3排构造分别是大中型油气田形成的最有利地区;古隆起控油、斜坡富集以及隆起高部位油气易发生调整、斜坡部位有利于保存,是克拉通区油气藏形成和分布的重要特点;已发现的油气藏具有多期成藏、晚期调整的特点,早期形成的原生油气藏后期特别是晚喜山期普遍受到了调整改造,以克拉通区海相油气藏最为突出;保存条件对塔里木盆地油气藏形成与分布具有重要控制作用,特别是优质区域盖层的存在,是大中型油气田形成和保存的关键。结论 继承性古隆起与隐伏前陆逆冲带是塔里木克拉通区与前陆区寻找大中型油气田的最有利地区。关 键 词:大中型油气田;分布规律;控制因素;塔里木盆地 中图分类号:TE122.1 文献标识码:A 文章编号:1000-274Ⅹ(2004)02-0212-06 塔里木盆地为中国最大的一个陆上含油气盆地,同时也是一个典型的叠合复合型盆地或改造型盆地,具有多种盆地类型、多期构造运动、多套烃源岩、多个含油气系统、多期成藏、多期调整再分配的石油地质特点,油气藏形成与分布十分复杂。因此,有关塔里木盆地的油气分布规律问题,一直处于不断探索之中,许多学者曾对此进行了有益的探讨[1～10]。近年来,随着塔里木盆地油气勘探工作的深入并不断取得重大突破,对其油气富集规律也有了进一步认识。因此,深入研究和总结塔里木盆地大中型油气田的形成和分布规律,不仅对塔里木盆地油气勘探具有重要指导意义,而且对其他叠合盆地的油气勘探也具有重要借鉴意义。同时,对于进一步认识叠合盆地或改造型盆地的特点,也具有重要的理论意义。 研究认为,塔里木盆地油气藏形成和分布受多 种因素控制,区域构造背景、有效烃源岩分布及其成熟度、优质区域盖层和储盖组合、成藏期以及断裂和不整合面等,均是重要的控油气因素。 1 继承性古隆起与隐伏前陆逆冲带油 气最为富集 1.1 继承性古隆起及其斜坡是克拉通区油气最富 集的地区 古隆起控油的重要性已为塔里木盆地克拉通区油气勘探证实,油气分布受古隆起控制也是世界古老克拉通盆地油气分布的普遍规律。塔里木盆地海相油藏形成时间较早,现存古生界油藏主要形成于晚海西期,喜山期是早期油藏的重要调整时期与气藏的主要形成时期 [11～19] 。因此,具有古隆起背景 是克拉通区海相油气藏形成的一个重要条件,目前 DOI :10.16152/j .cn ki .xd xbzr .2004.02.022
中国含油气盆地溶蚀作用综述
科技论文与学位论文写作题目：中国含油气盆地溶蚀作用综述 指导老师：杨申谷 学生姓名：张鹏 所属院系：地球科学学院 专业：矿物学、岩石学、矿床学 学号：201371037 完成日期：2014年5月20日
摘要 溶蚀作用是沉积岩的一种成岩作用，按照发生位置的不同可以分为表生岩溶与埋藏溶蚀作用。由于其对储层物性的影响最为显著，因此是沉积岩比较重要的一种成岩作用类型。虽然两者受岩石等内在因素的影响基本相同，但所受的外部主控因素差异显著。表生岩溶受构造不整合面、古构造等影响较大；埋藏溶蚀主要受断裂与深部流体控制。由于沉积岩储层的形成往往是多种成岩作用过程的叠加和改造，因此，根据沉积岩成岩作用的特征有时难以区分究竟哪一种作用为主，然而这种区分对岩溶储层发育及分布特征的研究可以将有助于对沉积岩储层发育地质模型的识别与建立，从而指导储层预测。 关键词表生溶蚀作用；埋藏溶蚀作用；影响溶蚀作用的因素；溶蚀作用对储层的影响 Abstract Dissolution is a kind of diagenesis of sedimentary rocks,according to the different position can be divided into supergene karst and burial dissolution.Because of its big influence on reservoir physical property,therefore it’s become one of the important diagenesis types.Although both influenced by same internal factors,the external main control factors of significant is different.Supergene karst affected by tectonic unconformity surface,palaeostructures,etc;Burial dissolution mainly controlled by fracture and deep fluid.Due to the formation of sedimentary rock reservoirs is often a variety of superposition and transformation of diagenesis process, therefore,according to the features of sedimentary rock diagenesis are sometimes difficult to distinguish which a diagenesis is given priority to,but this distinction of karst reservoir development and distribution characteristics of the research can help the recognition of sedimentary rock geological model of reservoir development and building,so as to guide the reservoir prediction. Key words：Epigenic karstification;Buried dissolution;The factors affecting Dissolution;The influence of dissolution on reservoir
中国含油气盆地概要
xx 概况 塔里木盆地（塔里木油田）位于新疆维吾尔自治区南部，北界天山，南为昆仑山、阿尔金山，面积约56×104km2。平均海拔1000m左右，是我国最大的内陆盆地。盆地中部有面积达33.7×104km2的塔克拉玛干沙漠，是我国面积最大、沙丘高差最大、气候最干燥的沙漠。盆地边缘有以高山冰川雪水为源的内流河，塔里木河位于盆地北半部，全长2137km。 塔里木盆地基底为元古界变质岩系，其上发育有震旦系和古生界海相沉积，中、新生界为陆相沉积，是一个在元古界基底上叠置的古生代和中、新生代的复合型盆地。 从盆地沉积发育的情况和周围褶皱带的特点来看，古生代明显地表现出近东西向的构造带，及其相伴随的主要断裂的构造格架，如塔北隆起带、中央隆起带和塔南隆起带，后者因受阿尔金山影响，呈北东走向。 中新生代的构造特点是在古生代构造基础上继承和改造的。由于边缘褶皱山系的隆起，首先在盆地的边缘山前地带形成前陆盆地，而后发展成为统一的坳陷盆地，接受了厚度巨大的中新生代沉积，这一特点掩盖了古生代形成的东西向和北西向构造面貌，成为现今的构造格局。 塔里木盆地沉积岩厚7000～100m，主要含油层有5套： 震旦系—下古生界、石炭二叠系、中上三叠—中下侏罗系、上白垩—下第三系和上第三系中新统。到目前为止，已在塔北、塔中、塔西南发现了油气田。 油气资源估算有120×108t左右，若经过进一步勘探，有条件成为中国石油战略接替地区之一。 xx构造单元划分表 构造单元面积（km2）沉积岩厚度（m） 库车坳陷30600
北部单斜带3380 - xx凹陷9700 - xx凹陷3700 - xx凹陷3080 - 南部平缓背斜带1540 - xx塔克背斜带4440 - xx背斜带4760 11000 xx隆起36700 南喀—英买力低凸起6640 11000 轮台凸起9300 8000 哈拉xx凹陷5000 100 xx低凸起4730 9000 草湖凹陷5020 11000 库尔勒鼻状凸起6010 8000 北部坳陷127700 xx凹陷300 14000 xx凹陷60700 15500 xx斜坡22000 12000 xx凹陷15000 12000 中央隆起114000 xx凸起43700 8000
含油气盆地分析
含油气盆地 发生过油气生成作用，并富集为工业油气藏的沉积盆地。沉积盆地是指在漫长的地质历史时期，地壳表面曾经不断沉降，接受沉积的洼陷区域。 含油气盆地必须具备的条件：①是一个沉积盆地；②在漫长的地质历史时期中，曾经不断沉降接受沉积，具备油气生成和聚集的有利条件；③有工业性油气田。凡是地壳上具有统一的地质发展历史，发育着良好的生储盖组合及圈闭，并已发现油气田的沉积盆地，统称为含油气盆地，因此可将含油气盆地看作是油气生成、运移和聚集的基本地质单位。在油气勘探中，常常把油气盆地作为一个统一整体看待，从整个含油气盆地的沉积发育史、构造发育史和水文地质条件出发，研究油气生成、运移和聚集的条件，划分出油气聚集的有利地区。分类在油气勘探中，为了将未知含油气盆地与已知含油气盆地进行对比，常常将沉积盆地或含油气盆地进行分类。 含油气盆地分类方案较多，归纳起来，主要有3大类：①按槽台学说划分盆地类型，这种分类从20世纪50年代起沿用至今。主张这种分类的代表为И．О．布罗德；②主要是根据板块活动的性质进行盆地分类，以W.R.迪金森（1974，1977）和A.W.巴利（1980）为代表；③以古生代槽台体制和中、新生代板块构造体制为基础进行盆地分类，主张此方案的为中国朱夏（1981）。此外，有些石油地质学家，主张采用以地球动力学为基础的盆地成因分类。例如，中国陈发景等（1981）和M.P.沃森（1986）主张，将中国中、新生代盆地划分为裂谷型盆地和前陆（或挠曲）型盆地两大类。中国刘和甫（1986）划分为张裂环境、挤压环境、剪切环境和重力环境4类。在上述的盆地分类方案中，盆地类型都是指某一时期的原型，实际上很多盆地都是由几种盆地原型有规律组合而成，D.R.金斯顿（1983）称之为多旋回盆地。除少数较年轻的中、新生代盆地外，普遍为多种类型叠加的古生代和中、新生代盆地。 因此，盆地的形成、构造演化是当前盆地研究中的重要课题之一。区分不同旋回时期不同性质的盆地，可以对含油气远景作出正确的评价。盆地中油气聚集特点不同类型的盆地及其后期的改造，影响着控制油气聚集的构造样式。大陆内裂谷型盆地，以北海中生代维京地堑和渤海湾早第三纪断陷盆地为代表。在拉张裂谷环境中，油气聚集与掀斜（或翘倾）断块有关。掀斜断块的构造特征是生长正断层发育，形成一系列半地堑（或地堑）和半地垒（或地垒）。断凹为生油中心，油气聚集主要分布在断凹和斜坡处。油气聚集模式多呈3层结构。断陷期前主要为基岩油藏、潜山油藏和构造裂缝油藏。断陷期主要为滚动背斜、披覆背斜、盐（泥）底辟背斜油气藏、断块油气藏以及地层油气藏。断陷期后主要为披覆背斜、滚动背斜以及地层油气藏。大陆内拗陷型盆地以中国松辽和俄罗斯西西伯利亚中生代盆地为代表，下伏有裂谷型盆地。
_中国含油气盆地构造学_首发式与学术报告会在北京举行
中国含油气盆地构造学 首发式与学术报告会在北京举行 秋末冬初的北京,由中国科学院院士李德生等著的 中国含油气盆地构造学 首发式与学术报告会于2002年11月2日在中国石油勘探开发科学研究院隆重召开。会议由以李先生在京学生、中国石油勘探开发科学研究院副院长赵文智教授为主任,陈蟒蛟、刘友元、张兴、何登发等其余在京学生为委员的组委会发起组织。中国石油股份公司总地质师贾承造教授、中国海洋石油公司勘探部总经理朱伟林教授、中国地质科学院任纪舜院士、中国石油勘探开发科学研究院副院长赵文智教授等领导、李先生的京内外同事好友代表、李先生亲自培养的学生弟子代表及部分石勘院在读硕士、博士研究生近100人参加了会议。 时值李德生院士及夫人朱琪昌教授伉俪80华诞之际,更使会议增添了浓重的喜庆色彩。李德生(LI De-sheng)先生是我国著名石油地质学家,江苏苏州人,1922年10月17日生,现任中国石油天然气集团公司北京石油勘探开发科学研究院总地质师、教授级高级工程师、博士生导师,是中国科学院院士及第三世界科学院院士。 李德生先生长期致力于石油勘探开发和地质研究工作。作为大庆油田发现过程中的地球科学工作者之一,他获1982年国家自然科学一等奖。作为主要完成者,他参加研究的 大庆油田长期高产稳产的注水开发技术 和 渤海湾油区复杂油气聚集(区)带的理论与实践 以济阳等坳陷复杂断块油田的勘探开发为例 两项成果双获1985年国家科技进步特等奖。他在国内外地球科学刊物上发表100余篇论文,出版专著 石油勘探地下地质学 (1989年,中文)、 中国含油气盆地构造类型 (1991年,英文)、 李德生石油地质论文集 (1992年,中文)、 中国石油天然气总公司院士文集 李德生集 (1997年,中文)和 中国含油气盆地构造学 (2002年,中文,李德生等著)等。同时,他为国家培养了二十余名硕士、博士和博士后研究生。他于1991年当选中国科学院院士,1994年美国石油地质学家协会(AAPG)授予他 石油地质杰出成就奖章 ,1996年当选中国科学院学部主席团成员,1997年获香港何梁何利基金科学与技术进步奖,2001年又当选第三世界科学院院士。 会议在庆贺李德生院士及夫人朱琪昌教授伉俪80华诞的热烈气氛中举行了 中国含油气盆地构造学 一书的首发式。该书收集了李德生院士的20篇代表性著作及附录2篇,又含有他的同事、朋友撰写的18篇论文和学生撰写的15篇论文;既有中国重要含油气盆地的专题论文,又有全国性综述和理论探讨。这些论文在板块构造和盆地类型、地幔隆升和裂谷成因、逆掩冲断带和前陆盆地、克拉通和海相叠合盆地、复式油气聚集(区)带的成矿规律、构造力学机制和地应力类型及裂缝性储层的缝洞分布规律和断裂控烃理论等方面均有所探索和创新。书中附有大量珍贵的实际资料和图件,如基底构造、沉积序列、构造单元、圈闭样式及构造演化图等。由于文章作者多是中国相关盆地长期从事油气地质勘探的专家、学者,因此该文集也可以说是中国含油气盆地构造研究的系统总结,具有重要的学术价值和实际意义。全书共675页、110万字,由石油工业出版社出版。 首发式之后,任纪舜院士作了题为 中国含油气盆地大地构造背景 、赵文智教授作了题为 中国叠合含油气盆地石油地质特征与研究方法 、李德生院士作了题为 我的科技生涯 的精彩学术报告。 会后举行了李德生院士及夫人朱琪昌教授伉俪80华诞庆典宴会。中国科学院学部主席团和国家科学技术部联合赠送了贺寿花篮,李先生的部分同事友好及学生分别发来了贺卡、贺电或礼仪鲜花。 (蔚远江 供稿)
含油气盆地分析汇总
中国前陆盆地特征及其油气藏控制因素 分析 一、前陆盆地概述 前陆盆地即前陆构造背景中发育的盆地，为沿造山带大陆外侧分布的沉积盆地。前陆盆地最早是由Dickinson(1974)[1]提出的。Dickinson将盆地分为裂谷盆地和造山型盆地、陆块未完全裂开情况下形成的盆地等5小类。其中前陆盆地属于造山型盆地，并将前陆盆地定义为与造山带变形翼部毗连的克拉通边缘前陆环境中形成的盆地。Jordan [2]( 1981 )将前陆盆地定义为前陆逆冲带周缘的狭长沉降槽地。是世界范围内造山带的伴生体；Allen等[3]（1986）将前陆盆地定义为处在造山链和克拉通之间的并与大陆碰撞带密切相关的高度不对称盆地；何登发等[4]（1996）对前陆盆地的定义是沿造山带大陆外测分布的沉积盆地；田作基等[5](1996)的定义是前陆盆地与造山带（冲断带)毗邻，在其运动前方的挤压下不对称挠曲所形成的沉积盆地。 前陆盆地是挤压造山带和稳定克拉通之间的长条形沉积盆地，一般有如下特点:①位于盆地毗邻的褶皱-冲断层带的构造负载促使盆地弯曲下沉；②盆地的横剖面具有明显不对称性；③在盆地演化期间盆地的靠造山带一冀遭受变形作用;④盆地靠克拉通一翼逐渐与地台层序相合并[6]（图1）。 图1 前陆盆地剖面示意图 图1示前陆盆地发生奠基在某一时期的克拉通或陆壳向活动带或洋壳的过渡带上，
即被动大陆边缘之上，被动大陆边缘层序构成前陆盆地的基底。前随盆地的演化记载着由伸展边缘到聚敛、碰撞(陆-陆、弧-陆碰撞)的过程。 盆地结构的不对称性表现在靠近造山带一侧较陡、靠近克拉通一侧宽缓。由造山带向克拉通方向，前陆盆地可划分为三部分：①褶皱-冲断带（常为薄皮构造）构成的活动翼或造山楔形体；②紧邻活动翼活伏在冲断带下盘的深凹陷；③连接深凹陷进一步向克拉通方向延伸的稳定前陆斜坡及前缘隆起。 前陆盆地基本类型 Dickinson, W.R.(1974)在沉积盆地分类中正式引入了前陆盆地这一术语[1]，并见将其划分为周缘前陆盆地(peripheral foreland basin)和弧后前陆盆地(backarc foreland basin)两种成因类型[1](图2)。 图2 前陆盆地的两种成因类型（据Dickinson，W．R．1974） （a）周缘前陆盆地；（b）弧后前陆盆地
含油气盆地分析课件 盆地埋藏史
负指数模型中参数使用1stopt 解方程组得到 其中a=0.48，c=0.000410714560430877，简化取c=0.0004 公式推导得知 ? 2 h 1 h （1-ψ（h ））dh= ? 4 h 3 h （1-ψ（h ））dh 假设沉积水深一直为230m 。 故在此时h1，h2，h3已知仅h4未知，因手中1stopt 版本较低，无法解决带积分的隐函数求解，故使用matlbe ，程序如下。 例如：当恢复层一的地表真实厚度时，h1=5421m ，h2=6643m ，h3=250m 首先定义一个M-file 文件如下： function f= hanshu(h1,h2,h3,h4) syms y1 y2 y3 h global y4 z y1=1-0.48*exp(-0.0004*h)/*负指数压实模型*/ y2=int(y1,h,h1,h2)/*岩层1现今埋深骨架体积*/ y3=int(y1,h,h3,h4) /*岩层1原始地表条件骨架体积*/ y4=y2-y3 z=solve(y4,x4)/*骨架体积不变*/ eval(z) 主程序如下： Syms x4； Hanshu （5421,6643,250，x4）； 故得到岩层1层底界（盆地基底面）的沉降历史： 线性模型（未用） 负指数模型（使用） ） （h *0.0004-exp *48.0y =
时间（Ma）基底深度 40.3 -230 37.6 -1945.8538 33.1 -3062.4 28.4 -4656.1 24.6 -5322.5 17.5 -6231.9 15.4 -6016.9 10.3 -6504.752 0 -6643 由于均恒作用产生的基底沉降表征公式为： 时间（Ma）该时间段内沉降深度（m）累计沉降深度（m） 40.300 37.6872.3996288872.3996 33.1625.50180081497.901 28.4961.89416682459.796 24.6409.79298612869.589 17.5569.54905743439.138 15.4-134.1528143304.985 10.3306.84290993611.828 087.126057523698.954 时间（Ma） 基底构造沉降累计量该时间段内基底构造沉降 （m） 40.300 37.61073.4541711073.454171 33.11564.49857491.0443992 28.42196.304404631.8058332 24.62452.911417256.6070139 17.52792.76236339.8509426 15.42711.915174-80.84718595 10.32892.924264181.0090901 02944.04620751.12194248
含油气盆地分类
为了对各种地质条件进行概括和比较，以便对各种盆地进行评价和勘探，许多学者提出了盆地分类。 含油气盆地的形成和发展是受大地构造条件所控制，所以含油气盆地的分类也都以不同的大地构造理论为基础。 近三十年来地质科学的进展，在理论上发展了板块构造学说，在应用上发展了反射地震勘探，二者对石油工业发展都起了重要作用。目前更多的学者采用板块构造理论作为研究含油气盆地的工作假说：采用反射地震勘探作为研究盆地深部地质的工具。下面将各种含油气盆地分类作一简述，以供参考。 一、以板块边界类型和沉陷机制为基础的分类 Ingersoll和Busby（1995）据五种板块边界类型和盆地的以下七种沉陷机制确定出26个盆地类型（图）。 由于拉伸、侵蚀、或岩浆抽出而致使地壳变薄 ?下地壳和上地幔的冷却 ?地壳和岩石圈的沉积负荷和火山负荷 ?地壳和岩石圈的构造负荷 ?岩石圈俯冲造成壳下负载 ?被下降岩石圈穿透的软流圈之动力流动 ?由于高压变形而引起的地壳致密化
26种盆地类型的沉陷机制(据Ingersoll and Busby,1995)
二、以地球动力学为基础的盆地分类 以地球动力学为基础来进行盆地分类，是七、八十年代提出来的新的分类方法（Bally，1975；朱夏，1983；刘和甫，1982，1983）。盆地作为岩石圈上巨大的沉陷区域，以岩石圈地球动力学的研究为前提，将对盆地形成的认识得到进一步的提高。 总之，在盆地内沉积及构造样式的演化是受地球动力学环境所控制，由于地球旋转速度的变化以及重力与热流的相互作用，使含油气盆地在不同地质历史时期遭受各种应力作用，但主要是两种力起着主导作用，即地球旋转惯性力和重力。因此，从地球旋转惯性力所产生的水平应力场（图）和重力场来考虑，首先将含油气盆地划分为四大类，即：张裂环境、压缩环境、剪切环境和重力环境。然后再根据盆地所在的地壳结构和大地构造位置作进一步划分。最后讨论由于含油气盆地在空间和时间上的变化所产生的横向复合盆地和垂向复合盆地。 现将含油气盆地的分类列表于后（见表）。 ?张裂环境盆地 随着超级大陆的解体，中、新生代油气盆地的形成往往与大陆岩石圈破裂有关，也就是地壳破裂化作用所产生，这种碎裂往往与岩石圈的张应力有关，根据其地壳性质和所处大地构造位置可以分为四个类型： 1.大陆裂谷盆地：形成于大陆扩张初期，盆地位于大陆型地壳之上，开始为 裂陷作用，然后为区域性坳陷，如北海盆地和渤海湾盆地； 2.陆间裂谷盆地：产生于海底扩张早期，出现有狭长的过渡型地壳，如红海 盆地； 3.大陆边缘盆地：产生于海底扩张后期，在被动大陆边缘上沉积向海方向推 进的进积型沉积，包括一些大型三角洲盆地，如大西洋沿岸的一些盆地； 4.边缘海盆地：主要是由于弧后扩张或弧间扩张所产生的一些小洋盆，如日 本海盆地及南海盆地。 5.另外当裂谷扩展作用遭到中断，没有形成新的海洋，这类盆地可以称为坳 拉谷（aulacogen），把这类盆地暂归于大陆裂谷盆地之中。
塔里木盆地库车坳陷油气藏形成及油气聚集规律
第 !!卷第"期王振华：塔里木盆地库车坳陷油气藏形成及油气聚集规律 文章编号：#$$#%"&’"（!$$#）$"%$#&(%$" 收稿日期：!$$$%#$%$( 作者简介：王振华（#()*%），男，工程师，主要从事石油地质研究工作。 第!!卷第"期新疆石油地质+,-.!!，/,." !$$#年)月 01/213/456789:6;<469:94= 2>?.!$$# 塔里木盆地库车坳陷油气藏形成及油气聚集规律 王振华 （滇黔桂石油勘探开发科学研究院，云南昆明 )*$!$$） 摘要：库车坳陷已在*个层系 （组）中获得工业油气流，发现了多个大型油气藏。从烃源条件、圈闭条件、储盖组合及保存条件，系统分析了库车前陆盆地油气藏形成与演化，指出库车前陆盆地的油气藏类型多，含油气层系多，且多沿断裂和不整合面分布。油气聚集受盆地构造格局、区域盖层、断裂和不整合面控制。关键词：库车坳陷；油气藏形成；油气藏类型；油气聚集中图分类号：76###.### 文献标识码：3 库车坳陷位于塔里木盆地北部，是一个叠置在古生界克拉通盆地之上的中、新生界陆相前陆盆地。早在#(*&年于坳陷内就发现了依奇克里克油田（至#(&’年累积产原油#.#@#$)A ），#((*—#((&年又相继发现了大宛齐油田、克拉!大气田和依南!大气田。库车坳陷的勘探程度还较低，仍具有较大的勘探潜力。 #油气藏形成条件 （#）烃源条件 在库车坳陷内，中、上三叠统浅 湖%半深湖相泥质烃源岩和中、下侏罗统煤系烃源岩分布面积广。根据露头剖面统计，库车坳陷三叠、侏罗系具有较厚的烃源岩，一般为"$$B)$$C.烃源岩有机质丰度高，三叠系烃源岩总有机碳平均含量为#.#&!B#.&&!， 热解生烃潜量平均为$.(D EF G A ；侏罗系烃源岩总有机碳含量平均为#.’&!B"."&!，热解生烃潜量平均为#.!*EF G A.三叠、侏罗系烃源岩干酪根类型一般为!型，三叠系烃源岩中"型干酪根次之。三叠、侏罗系烃源岩热演化程度较低，总体上呈现中、西部高，东部低的特点，镜质体反射率（!,）值一般为$.*!B$.&!， 但在坳陷中心!,值为#.*!B!.#!，达到高成熟%过成熟阶段。总之，库车坳陷三叠、侏罗系烃源岩具有十分丰富的油气生成量，因此，油气资源不是制约该区油气勘探的因素。 （!）储盖组合条件 库车坳陷中、新生界由砂泥 岩频繁间互层组成，厚!.&B#$.*EC.多期构造活动造成了多套储盖组合，宏观上看主要的储盖组合有四套，即：克拉玛依组（7!%"E ）下部砂砾岩为储集层，上部 泥质岩与黄山街组（7"H ）泥岩为盖层；下侏罗统阿合组（2#I ） 和阳霞组下部（2#J #）砂岩为储集层，阳霞组上部（2#J !）煤系为盖层；中侏罗统克孜勒努尔组（2!E ）砂泥岩交互层组成储盖层；白垩系%下第三系砂岩为储集层，上第三系膏泥岩为盖层。总之，库车坳陷发育良好的储集层与盖层，具有多套储盖组合，这是形成油气藏的重要条件之一。 （"）圈闭条件 库车坳陷局部构造发育，类型多 样，有挤压背斜、断背斜、地层超覆不整合、古潜山及与盐构造有关的圈闭，现已发现和落实的各类圈闭D)个， 圈闭多沿断裂或近不整合面分布，具明显的逆冲、推覆特征，经钻探证实获工业油气的圈闭以断背斜为主，主要分布于逆冲主体带（直线背斜带）中。 （D ）保存条件 库车坳陷圈闭形成期为燕山%喜 马拉雅运动期，其中以喜马拉雅运动期形成的圈闭为主。三叠系烃源岩主要生油高峰期为晚白垩世%早第三纪，侏罗系烃源岩主要生油高峰期为晚第三纪与圈闭的生成期匹配较好，并且有上侏罗统齐古组泥岩和上第三系膏泥岩作良好的区域盖层，有利于油气聚集、成藏和保存。 !油气藏形成与演化 库车坳陷发育一套三叠—侏罗系陆相烃源岩，形成以三叠—侏罗系为烃源岩的含油气系统，鉴于塔北隆起北缘所属的英买’、羊塔克、牙哈、提尔根构造带的油气均来自库车坳陷三叠、侏罗系烃源岩，故库车含油气系统应包括塔北隆起北缘。库车坳陷含油气 万方数据
干旱的宝地——塔里木盆地 习题(含答案)
干旱的宝地——塔里木盆地习题（含答案） 一、单选题(本大题共22小题，共34.0分) 读图“西气东输线路图”，完成题目。 1. 西气东输线路不经过 A. 北方地区 B. 南方地区 C. 西北地区 D. 青藏地区 2. 西气东输工程 A. 缓解了新疆能源紧张问题 B. 带动了新疆地区相关产业的发展 C. 可把上海的资源优势转变为经济优势 D. 加剧了上海的大气污染 新疆喀什地区的疏勒县是东营的对口援建城市，暑假期间东营的小琦到新疆看望援疆的爸爸。结合图，回答22～23题。 3. 小琦到喀什后，发现这里的瓜果特别甜，你认为其原因是 A. 降水丰富，水分充足 B. 气温低，生长缓慢 C. 夏季日照充足，昼夜温差 大 D. 人 口稀 少， 环境 污染 小 4. 下列情景有可能是小琦在塔里木盆地游览时遇到：①一路上阴雨连绵②城市和人口
主要分布在盆地边缘的绿洲上③盆地绿洲的用水主要来自天山和阿尔泰山的冰川融水 ④在盆地内部看到许多大型油田 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 5. 有关“西气东输”工程的说法，错误的是： A. 会严重破坏工程沿线的生态环境 B. 会缓解东部地区如皖.沪等地的能源短缺问题 C. 该工程改善东部地区的能源结构 D. 能增加当地的收入和就业机会 6. 有关西气东输工程的说法，错误的是（） A. 会严重破坏沿线的生态环境 B. 会缓解东部地区如安徽、上海等地的能源短缺问题 C. 该工程西起新疆，东到上海 D. 能增加当地的收入和就业机会 7. 塔里木盆地近些年来生态环境问题日益突出，主要表现在乱砍滥伐造成洪涝灾害频发。 A. 正确 B. 错误 8. 塔里木盆地农业生产最大的制约因素是 A. 热量 B. 光照 C. 水源 D. 技术 读我国某区域示意图，回答17～18题。 9. 对图中河流①的描述，正确的是 A. 是我国最长的河流 B. 是我国最长的内流河 C. 地处我国的外流区 D. 河水主要来自大气降水 10. 对图示区域的地理环境描述错误的是 A. ②地位于我国最大的盆地内 B. ③是我国西气东输一线工程的气源地 C. ④城镇的大小与绿洲面积大小无 D. 本区地处我国内陆地区，远离海洋 关 11. 读图完成30、31题。