三维盆地油气生排烃模型研究及应用

论文摘要

盆地模拟技术是当前石油地质领域内的重要研究课题,它利用数值模拟方法,定量地、动态地、系统地研究盆地的形成、演化以及油气生成、运移和聚集的规律,进而快速、准确地进行油气资源预测,提供勘探方向。本文建立了全三维的TTI-Ro生烃模型和组分排烃模型,并结合计算机技术完成模型的算法编码,最后将研发的生排烃模拟系统应用于东营凹陷牛庄-王家岗地区的生烃演化史和排烃演化史的模拟研究。TTI-Ro生烃模拟是在构造演化史、热演化史的基础上,应用数值模拟技术,通过TTI和有机质成熟度史的演化模拟,重构含油气盆地的生烃演化史。本文建立了三维TTI-Ro生烃模型,实现基于角点网格的生烃史模拟算法,利用线性关系算法较准确的获取三维角点网格中心点的沉积时间,并实现烃源岩层暗色泥岩厚度在垂向上各岩性单元格的合理性分配,同时实现多尺度的生烃模拟算法。组分排烃模型是应用热力学方法描述孔隙流体的相态及其在烃源岩演化过程中的变化,采用组分模型描述孔隙流体的组成,实现排烃演化史的模拟,本文建立排烃模拟的地质模型和数学模型,并实现了算法编码。在排烃模拟子系统中,考虑到地质情况的复杂性,将模型分为机械压实排烃模型和幕式排烃模型,在机械压实排烃模型中,压实作用是油气初次运移的主要驱动力,其导致烃源岩孔隙体积的变化,同时考虑粘土矿物脱水、生烃增压、流体热膨胀等因素的影响,而在幕式排烃模型中,烃源岩内的异常高压是流体排出的主要驱动力。应用研制的生排烃演化模型对东营凹陷牛庄-王家岗地区做了三维的生烃演化史和排烃演化史模拟研究,并取得了丰富的成果。模拟成果表明,研究区沙四上亚段和沙三下亚段为主力烃源岩,从沙一段沉积期开始生烃,馆陶组沉积期开始大量生烃,主要排烃期为明化镇组沉积期,属于晚期排烃,有利于油气的聚集成藏,而沙三中亚段和沙三上亚段也有一定的排烃量和资源量,但对油气成藏的贡献较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景与意义
• 1.2 目前研究现状
• 1.2.1 盆地模拟现状
• 1.2.2 油气生排模拟概况
• 1.2.3 油气排烃模拟概况
• 1.3 研究思路及内容
• 1.4 完成的主要工作量
• 第2章 研究区块三维地质模型
• 2.1 研究区地质概况
• 2.1.1 地质构造背景
• 2.1.2 地层发育介绍
• 2.1.3 构造演化特征
• 2.2 三维油气成藏地质模型研究
• 2.2.1 油气成藏地质模型概况
• 2.2.2 油气成藏数据模型
• 2.3 研究区三维地质模型
• 第3章 生排烃演化模型研究
• 3.1 生烃演化模型研究
• 3.1.1 烃类成熟度模型
• 3.1.2 TTI-Ro产烃率模型
• 3.1.3 组分产烃率模型
• 3.2 排烃演化模型研究
• 3.2.1 油气初次运移的主要机理
• 3.2.2 组分排烃数学模型
• 第4章 生排烃演化模型关键技术
• 4.1 RO-产烃率模型思路及方法
• 4.1.1 TTI时温指数计算
• 4.1.2 TTI-Ro关系曲线拟合
• 4.1.3 暗色泥岩垂向分配
• 4.2 组分排烃模型思路及方法
• 4.2.1 孔隙流体相态平衡计算
• 4.2.2 油相和气相体积计算
• 4.2.3 其它参数的确定
• 第5章 牛庄-王家岗地区生排烃模拟研究
• 5.1 研究区模拟参数的确定
• 5.1.1 基础地质参数
• 5.1.2 烃源岩的分布与发育
• 5.1.3 烃源岩有机质的丰度
• 5.1.4 烃源岩有机质的类型
• 5.1.5 产烃率曲线及有机碳恢复系数
• 5.2 烃源岩成熟度演化
• 5.3 烃源岩生烃潜力分析
• 5.3.1 烃源岩生烃演化模式
• 5.3.2 烃源岩生烃潜力分析
• 5.4 烃源岩排烃潜力分析
• 5.4.1 烃源岩排烃演化模式
• 5.4.2 烃源岩排烃潜力分析
• 5.5 研究区资源量潜力评价
• 第6章 研究成果及认识
• 6.1 主要研究成果
• 6.2 主要认识
• 致谢
• 参考文献
• 附录