地学三维可视化与过程模拟第七章 地质过程的动态模拟.pptVIP

第七章地质过程的动态模拟第七章地质过程的动态模拟第一节、盆地模拟概述 第二节、构造－地层格架演化的平衡剖面法模拟 第三节、构造-地层格架演化的平衡体法模拟 第四节、盆地古地热场与有机质热演化模拟 第五节、生烃模拟 第六节、排烃模拟 第七节、运聚模拟 第七章地质过程的动态模拟 地质与成矿过程的动态模拟是近年来最为活跃的地质信息技术之一。这方面的内容难度较高，本书拟以在石油地质勘探领域中较为成熟的盆地模拟和油气成藏模拟为例，对地质成矿过程的动态模拟的方法原理，做一些简单介绍。第一节盆地模拟与成藏模拟概述广义的盆地模拟(BasinModeing)，是从盆地及石油地质演化的地球动力学机理出发，经由实体建模、功能建模到逻辑建模，再到物理建模并转化为相应的软件，然后在四维时空条件下由计算机定量地再现油气盆地的形成演化，以及烃类的生成、运移和聚集过程。从学科分类角度，可定名为“盆地数值模拟”；从其软件工具角度，可定名为“盆地模拟系统”。这是当今世界石油地质科学领域内的一门新兴课题。盆地模拟技术在深化人们对含油气盆地及油气成藏过程的认识、降低油气勘探的风险、提高目标命中率方面的显著价值，引起各国油公司和石油地质学家的广泛兴趣，竟进行研究与开发。这项技术不仅是油气资源评价的工具，而且是油气地质勘探日常地质分析的必备技术，因而也是石油地质定量化研究的热门手段，成为当今世界石油勘探领域大力发展的信息化新技术。然而，由于含油气盆地及其石油地质过程的极端复杂性，这项技术虽然已有近40年的发展历史，至今仍然处于发展之中，仍然不很成熟。一、盆地模拟的任务和性质石油地质家的任务是更快地以最少的资金投入找到更多更大的油气藏，并查明其数量、质量和赋存状态，为发展工业和经济提供能源保证。石油和天然气深埋地下，又是流体，控制它们分布的自然条件很复杂。石油地质学所要回答的主要问题是：究竟是哪些条件控制油气资源的形成和分布？应该如何去寻找和评价油气藏？盆地模拟和油气成藏模拟的任务，就是为回答这两个问题提供一个快速、高效、综合的研究手段，同时实现研究过程的定量化和信息化。模拟的方法源自常规的石油地质研究，但又区别于常规方法，即完全的定量化、信息化。盆地模拟技术的兴起，既是油气勘探、评价的需要，也是盆地分析自身由定性向定量发展的需要。在虚拟仿真已经成为与理论演绎、实验观察并列的科学研究形态的今天，三维动态模拟和仿真在地质空间决策支持认知过程的应用意义是不言而喻的。利用三维动画技术和虚拟现实(VirtualReality)技术提供的具有沉浸感(Impressive)、动态、交互的环境和工具，来开展盆地地质演化过程和油气生排运聚过程的模拟或仿真，既有理论意义，也有实践价值。盆地模拟系统是以石油地质机理为基础、应用多学科知识而建立起来的大型综合软件，由地史、热史、生烃史、排烃史和运移聚集史等模型有机组成的统一体。这些模型牵涉到石油地质领域的各个分支。这种定量化的历史模拟或仿真，能够直接揭示盆地油气规律本质，不仅可以从根本上改进与完善石油地质的研究方法，而且可以有效地促进石油地质朝着定量化、信息化和绘图自动化方向前进。所以，有些学者甚至称盆地模拟是石油地质的一场革命。根据盆地模拟的对象和目标，广义的盆地模拟可分为盆地模拟和油气系统模拟。后者在国内通常称为油气成藏动力学模拟，简称成藏模拟。盆地模拟的目标：再造盆地系统的构造史、沉积史、地热史、有机质成熟史和生烃史，实现盆地油气资源潜力的总体定量评价。油气系统模拟的目标：再造各级油气系统的油气生成史、排放史、运移史、聚集史和散失史，实现油气系统的油气资源潜力定量评价。前者是总体的概略模拟评价，后者是局部的详细模拟评价。二者之间既有联系又有区别。二、盆地模拟及成藏模拟的内容?盆地模拟是油气系统模拟(油气成藏模拟)的基础。在这里，为了阐述方便，我们将盆地模拟与油气系统模拟合并在一起，统称为盆地模拟。其模拟对象从整个盆地到每一个基本油气生聚单元(即油气系统)；所模拟的区域可以是盆地，也可以是坳陷、凹陷或次凹和区带等。模拟内容包括：盆地和油气系统的沉积史、构造史、热流史、地温史、生烃史、排烃史和运聚史。盆地模拟系统输入的数据包括：地质，地震、测井、地化甚至开发试验等资料。一个完整的盆地模拟系统由如下五个模型有机组成：——地史模型；——地热史模型；——生烃史模型；——排烃史模型(油气初次运移)；——运移聚集史模型(油气二次运移)。地史模型的主要功能是重建含油气盆地的沉积史和构造史。该模型是盆地模拟的基础，其相似性、精准度和三维可视化特征直接影响后面四个模型。应考虑介质非均质非连续