盆地模拟技术在烃源岩热演化实验教学中的应用
生烃岩热模拟实验及其结果应用
未成 熟生 油 岩较有 代 表性 。在 超过 生油 门 限后 ， 随着埋 藏深 度 的增 加 ， 酪根 热 降解 生 油 ， 有 机 质 的氢 含 量 干 使 逐渐 变小 ， 时 的生油 岩不适 于做热 模拟 实验 。 此
从 ３ ０ ～６ ０ ０℃ Ｏ ℃一 系列 瞬 时产烃 量 。 另外 把 其 中后 一 份 样 品 在热 解 炉 中 以 ５ ／ ｎ的 ℃ ｍｉ
生 油岩 的热解 热 模 拟 实 验 是建 立 在 干 酪根 热 降 解 生 油机 理 的基 础 上进 行 的 。 自然 界 的 有 机 质 随生 油 岩
在沉 积 盆 地 内 ， 相 对 较 低 的 地 温 ５ ℃ ～ １ ０ 在 ０ ５ ℃
下 ， 机质 的 自然 热 演 化 需 １ ～ ４ ０ 有 Ｏ ０ Ｍａ的 时 间 ， 实 在 验 室用 １ ０ ～２ ０ 温 度 进 行 人 工 模 拟 有 机 质 热 演 ８℃ ５℃ 化 也 要 几 个 月 的 时 间 （ ｓｏ ， ９ ８ ［ 。 而 用 快 速 热 Ｔｉ ｔ １ ７ ）２ ｓ ］
４ ０ 、 １ ℃ 、 ２ ℃ 、 ３ ℃ 、 ４ ℃ 、 ５ ℃ 、 ０ ℃ 、 ５ ℃ ０ ℃ ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ５０ ５０
上覆 沉 积物 的增加 ， 度 逐 渐 升 高 ， 漫长 的地 质 历 史 温 在 时期 生 成油气 。这个过 程 今天 已无 法再 现 ， 在短 暂 的 要
解 的方 法在 半 小 时 内把有 机 质 加 热 至 ６ ０ ０ ℃来 模 拟 有
经 粉碎 过 筛 （ ０ 目） ， 出 若 干 份 ， 份 １ ０ ２０ 后 称 每 ０ ｍｇ左 右 ， 一 份 样 品 装 入 热 解 炉 ， ５ ｍｉ 取 以 ￣ Ｃ／ ｎ速 度 连 续 升
生烃岩热模拟实验及其结果应用
生烃岩热模拟实验及其结果应用
周丽;柳忠泉
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2011(023)009
【摘要】简要介绍热模拟实验的方法,并以鄂尔多斯盆地西缘苦深1井古生界烃源岩样品为例,开展了热模拟实验,制作出苦深1井的ⅡA型和Ⅲ型烃源岩的热演化系数关系图版和有机碳恢复系数图版,并简要叙述了图版的几点应用.同时得出,热模拟试验在恢复成熟特别是过成熟生油岩的原始面貌方面是有效的.
【总页数】5页(P45-48,51)
【作者】周丽;柳忠泉
【作者单位】胜利油田西部新区研究中心,山东东营 257015;胜利油田西部新区研究中心,山东东营 257015
【正文语种】中文
【中图分类】TE135
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1.山西地区太原组煤岩显微组分生烃模拟实验研究 [J], 王静;郭树芝
2.低熟页岩生烃特征的热模拟实验研究 [J], 郭少斌;毛文静;马啸
3.银根—额济纳旗盆地主力烃源岩生烃热模拟实验研究 [J], 朱连丰
4.烃源岩生烃热模拟实验方法及影响因素探讨 [J], 乔羽
5.低成熟海相黑色页岩生烃特征的热模拟实验 [J], 邓模;翟常博;杨振恒;段新国;郑伦举;宋振响
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塔里木盆地东部地区海相烃源岩超高温热模拟实验研究
摘 要 ：生 烃模拟 实验是 评 价 源岩 生烃 潜 力的 重要 手段 ，以往 受技 术条 件和 常规 实验 思维 的 限制 ，模 拟温度 一般不超过 ６００℃ ，对于更 高温度条件下是否还有生烃潜力研 究的较 少。为此 ，我们 自行研 制 了超 高温模 拟 实验 装置 ，其 最 高模 拟 温度 可 以达到 １ＩＯ０￣Ｃ，应 用此装 置 对塔 东地 区过 成 熟 海相 烃 源 岩进行 了生烃热模拟 实验研 究。实验 结果表 明：（１）常规模拟实验结束后 ，过成熟的烃源岩仍然具有 一 定的生烃潜力；（２）在超 高温条件下水中的氢参与了生烃反应 ，但在地质条件下 ，由于温度较低 ，水 参与的生烃反应可能不会发生；（３）实验产生气体 中的ＣＯ 来 自于无机物（碳酸盐类）的裂解。 关 键词 ：烃 源岩 ；过成 熟 ；超 高温模 拟 实验 ；生烃 潜力 中图分 类 号 ：ＴＥｌ４ 文献标 识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：１００４—５７１６（２０１８）０９—００８６—０３
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西 部探 矿 工程
２０１８年第 ９期
塔 里木 盆地 东部地 区海相烃 源岩超 高温热模拟 实验研 究
贾艳 双 ｑ
（１．大庆油 田有限责任公 司勘探开发研究院，黑龙江 大庆 １６３７１２； ２．黑龙江 省 致 密油和 泥岩 油 成藏 研 究重 点 实验 室 ，黑 龙江 大庆 １６３７１２）
模 拟 实 验 原 始 样 品为 过 成 熟 黑 色 泥 岩 ，采 自塔 东 地 区早古生界奥套 系中奥 陶统 的井下岩芯样 品 ，其基 本地 球化 学 参数 见 表 １。
表 １ 中奥 陶统黑 色泥岩样品地球化学参数
实验 使 用 的 岩 石 样 品 是 岩 芯 经 过 粗 碎 、缩 分 后 得 到 的 ，其 粒 径 小 于 Ｏ．１８ｍｍ。干 酪根 是 原 始样 品经 常 规 干 酪 根 制 备 流 程 （ＧＢ／Ｔ １９１４４—２０１０沉 积 岩 中 干 酪 根 分 离方 法 ）得 到 的 。
油气盆地烃源岩热演化模拟概述
热 史 模 型 的功 能 是 重 建油 气 盆 地 的热 流史 、 地 温史 和成岩 史 。 热 史 的模拟 方 法［ ａ ］ 可分为 两种 ： 地球
中， 随着 埋藏 深度 的增加 ， 地 层岩 石 的体 积变 小是 由 地层 孔 隙体 积变 小 所引起 的 ， 而 骨架 体积 不变 。 恢复
３ ４
内蒙 古石 油 化 工
２ ０ １ ４ 年第 １ ８ 期
油气 盆地烃 源岩热演化模拟概述
杨 丽娟 ， 吴 小锋 ， 何 斌 ， 王玉堂， 朱俊 杰 ， 李 顺 凯
（ 中原 油 田分 公 司 采油 五厂 ， 河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ）
摘 要 ： 研 究 盆地 中烃 源岩 的 热 史及 成 熟 史对 油 气勘 探 具有 重要 的 意义 ， 可 以确定 生烃 门限、 生 烃
流或算 出今 热流 后进 行 的 。今 热 流 的获 取有 多种途
径 嘲， 可通过 实 际测量 获得 今 热流 ， 也 可用统 计法 即
系， 但 在埋深 较浅 时则 不 适应 。为 此 ， 他们提 出 了另
收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ４ 一Ｏ ７ —１ ０
计 算地 层 剥 蚀 厚度 的 方法 ［ ６ １］ 有很 多 ， 如 泥岩 声 波
时差 曲线法 、 古 温标 法 、 沉 积 速率 法 以及地层 对 比法
等。
２ 热 史恢 复
是恢 复地 层 的古 厚 度也 即地 层压 实校 正 。压 实校正 是 指对 于某 一 地层 单 元 ， 把 现 今 实 测 厚度 恢 复 到地
（ １ ９ ３ ６ ） 基 于 正 常 压 力 提 出 了孑 Ｌ 隙 度 一 深 度 关 系 方 程， 认 为孔 隙度 与埋 深 呈 指 数 关 系 ， Ｐ＝ｐ ｏ ＊ｅ ｘ ｐ（ 一
Termit盆地上白垩统Yogou组烃源岩埋藏史、热演化史和生烃史模拟
第42卷 第6期2023年 11月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .6N o v . 2023王涛,王洋,袁圣强,等.T e r m i t 盆地上白垩统Y o go u 组烃源岩埋藏史㊁热演化史和生烃史模拟[J ].地质科技通报,2023,42(6):151-161.W a n g T a o ,W a n g Y a n g ,Y u a n S h e n g q i a n g ,e t a l .S i m u l a t i o n o f b u r i a l h i s t o r y ,t h e r m a l e v o l u t i o n h i s t o r y ,a n d h yd r o c a r b o n ge n -e r a t i o n h i s t o r y of t h e U p p e r C r e t a c e o u s Y og o u F o r m a t i o n s o u r c e r o c k s i n th e T e r mi t B a s i n [J ].B u l l e t i n o f G e o l o gi c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2023,42(6):151-161.T e r m i t 盆地上白垩统Y o go u 组烃源岩埋藏史㊁基金项目:中国石油科技创新基金项目(2020D -5007-0103)作者简介:王 涛(1997 ),男,现正攻读地质资源与地质工程(油气)专业硕士学位,主要从事石油地质方面的研究工作㊂E -m a i l :w t 274854041@c u g.e d u .c n 通信作者:杨 锐(1987 ),男,教授,主要从事石油与天然气地质相关的教学与研究工作㊂E -m a i l :y a n g y i n g r u i @c u g.e d u .c n ©E d i t o r i a l O f f i c e o f B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y .T h i s i s a n o pe n a c c e s s a r t i c l e u n d e r t h e C C B Y -N C -N D l i c e n s e .热演化史和生烃史模拟王 涛1,王 洋1,袁圣强2,毛凤军2,刘计国2,郭小文1,杨 锐1(1.中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室,武汉430074;2.中国石油勘探开发研究院,北京100083)摘 要:Y o go u 组烃源岩作为尼日尔T e r m i t 盆地晚白垩世重要的烃源岩层系,然而缺乏对该套地层的埋藏史㊁热演化史和生烃史的系统研究,制约了该地区油气成藏规律的认识㊂结合钻井㊁地震二维剖面及地球化学等资料,利用B a s i n M o d 盆地模拟软件中生烃动力学模型,恢复了T e r m i t 盆地Y o go u 组烃源岩热演化史,分析不同地区烃源岩的热演化特征及其与油气成藏的匹配关系,为T e r m i t 盆地下一步油气勘探提供了重要依据㊂研究表明,T e r m i t 盆地热流值具有明显的两段式演化特征,初始热流值较低,古近纪晚期热流值达到最大,热流值介于64.3~69.2mW /m 2之间;新近纪以来,盆地热状态表现为持续冷却,现今热流值介于60.7~67.4mW /m 2之间㊂Y o -go u 组顶部烃源岩在55M a 进入生烃门限(R o =0.5%),达到生烃高峰(R o =1.0%)的时间为35M a ,在27.5M a 进入高成熟演化阶段(R o =1.3%)㊂Y o go u 组烃源岩存在2期生烃过程,晚白垩世末期(70~60M a )生烃阶段主要存在于盆地深凹陷区,古近纪(40~20M a )是全盆地主要的生烃阶段㊂盆地不同构造带对比发现,D i n g a 凹陷烃源岩具有成熟度更高,生烃时间更早和生烃能力更强等特征,可为T e r m i t 盆地储层提供充足油气来源㊂古近纪T e r m i t 盆地断裂强烈活动,促使底部烃源岩生成的油气在古近系储层中聚集成藏㊂研究成果为T e r m i t 盆地烃源岩生烃潜力评价提供依据,并为该盆地油气勘探提供理论指导㊂关键词:裂谷盆地;T e r m i t 盆地;烃源岩;盆地模拟;热演化史2022-03-29收稿;2022-05-18修回;2022-05-20接受中图分类号:P 618.13 文章编号:2096-8523(2023)06-0151-11d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.t b 20220140 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):S i m u l a t i o n o f b u r i a l h i s t o r y ,t h e r m a l e v o l u t i o n h i s t o r y,a n d h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n h i s t o r y o f t h e U p p e r C r e t a c e o u s Y o go u F o r m a t i o n s o u r c e r o c k s i n t h e T e r m i t B a s i n W a n g T a o 1,W a n g Y a n g 1,Y u a n S h e n g q i a n g 2,M a o F e n g j u n 2,L i u J i g u o 2,G u o X i a o w e n 1,Y a n g Ru i 1(1.K e y L a b o r a t o r y o f T e c t o n i c s a n d P e t r o l e u m R e s o u r c e s o f M i n i s t r y of E d u c a t i o n ,C h i n a U n i v e r s i t y of G e o s c i e n c e s (W u h a n ),W u h a n 430074,C h i n a ;2.P e t r o C h i n a R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n &D e v e l o p m e n t ,B e i j i ng 100083,C h i n a )h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年A b s t r a c t:[O b j e c t i v e]T h e Y o g o u F o r m a t i o n s o u r c e r o c k i s a n i m p o r t a n t L a t e C r e t a c e o u s s o u r c e r o c k s e r i e s i n T e r m i t B a s i n,N i g e r.D u e t o t h e l a c k o f s y s t e m a t i c r e s e a r c h o n t h e b u r i a l h i s t o r y,t h e r m a l e v o l u t i o n h i s t o r y,a n d h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n h i s t o r y o f t h i s s e t o f s t r a t a,t h e u n d e r s t a n d i n g o f o i l a n d g a s a c c u m u-l a t i o n r u l e s i n t h i s a r e a i s r e s t r i c t e d.[M e t h o d s]I n t h i s p a p e r,t h e t h e r m a l e v o l u t i o n h i s t o r y o f t h e Y o g o u F o r m a t i o n s o u r c e r o c k s i n T e r m i t B a s i n i s r e s t o r e d b y u s i n g t h e h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n d y n a m i c s m o d e l i n B a s i n M o d b a s i n s i m u l a t i o n s o f t w a r e,c o m b i n e d w i t h d r i l l i n g w e l l s,t w o-d i m e n s i o n a l s e i s m i c p r o f i l e s,a n dg e o c h e m i c a l d a t a.T h e t h e r m a l e v o l u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f s o u r c e r o c k s i n d i f f e r e n t a r e a s a n d t h e i r m a t c-h i n g r e l a t i o n s h i p w i t h h y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n a r e a n a l y s e d,w h i c h p r o v i d e s i m p o r t a n t e v i d e n c e f o r t h e n e x t e x p l o r a t i o n o f t h e T e r m i t B a s i n.[R e s u l t s]T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e h e a t f l o w v a l u e o f T e r m i t B a s i n h a s o b v i o u s t w o-s t a g e e v o l u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s.T h e i n i t i a l h e a t f l o w v a l u e i s l o w a n d r e a c h e s m a x i m u m v a l u e s i n t h e L a t e P a l a e o g e n e(r a n g i n g f r o m64.3t o69.2mW/m2).S i n c e t h e N e o g e n e,t h e t h e r m a l s t a t e o f t h e b a s i n h a s b e e n c h a r a c t e r i z e d b y c o n t i n u o u s c o o l i n g,a n d t h e c u r r e n t h e a t f l o w v a l u e i s b e t w e e n60.7 a n d67.4mW/m2.T h e h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n o f t h e t o p Y o g o u F o r m a t i o n b e g a n a t55M a(R o=0.5%), a n d t h e m a i n h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n w i n d o w(R o=1.0%)s t a r t e d a t35M a a n d r e a c h e d a h i g h m a t u r i t y l e v e l(R o=1.3%)a t27.5M a.T w o s t a g e s o f h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n a r e f o u n d i n t h e s o u r c e r o c k s o f t h e Y o g o u F o r m a t i o n;i n p a r t i c u l a r,t h e L a t e C r e t a c e o u s(70-60M a)h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n s t a g e m a i n l y e x i s t s i n t h e d e e p a r e a d e p r e s s i o n o f t h e b a s i n,w h i l e t h e P a l a e o g e n e(40-20M a)i s t h e m a i n h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n s t a g e o f t h e w h o l e b a s i n.C o m p a r e d t o d i f f e r e n t t e c t o n i c b e l t s s h o w t h a t t h e s o u r c e r o c k s o f t h e D i n g a D e p r e s s i o n a r e c h a r a c t e r i z e d b y h i g h m a t u r i t y,e a r l i e r h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n,a n d s t r o n g e r h y d r o-c a r b o n g e n e r a t i o n,w h i c h a r e b e n e f i c i a l f o r p r o v i d i n g s u f f i c i e n t h y d r o c a r b o n s.T h e s t r o n g a c t i v i t y o f t h e P a l a e o g e n e f a u l t s l e d t o t h e m i g r a t i o n a n d a c c u m u l a t i o n o f o i l a n d g a s g e n e r a t e d b y t h e b o t t o m s o u r c e r o c k s i n t o t h e P a l a e o g e n e r e s e r v o i r s.[C o n c l u s i o n]T h e r e s e a r c h r e s u l t s c a n p r o v i d e a b a s i s f o r t h e e v a l u a-t i o n o f t h e h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n p o t e n t i a l o f s o u r c e r o c k s i n t h e T e r m i t b a s i n a n d p r o v i d e t h e o r e t i c a l g u i d a n c e f o r o i l a n d g a s e x p l o r a t i o n i n t h e b a s i n.K e y w o r d s:r i f t b a s i n;T e r m i t B a s i n;s o u r c e r o c k s;b a s i n m o d e l i n g;h i s t o r y o f t h e r m a l e v o l u t i o nR e c e i v e d:2022-03-29;R e v i s e d:2023-05-18;A c c e p t e d:2023-05-20盆地模拟技术以石油地质的物理化学机理为基础,通过建立沉积盆地的地质模型从时间和空间的角度将复杂的地质过程定量化㊁模型化,揭示实际地质条件下油气藏的形成和演化规律,从而指导油气勘探工作[1-3]㊂随着油气勘探实践不断深入和技术发展,盆地模拟分析技术也越来越成熟,目前应用较为普遍的盆地模拟软件包括P e t r o M o d㊁B a s i n M o d㊁T S M和B a s i m s等[4-5],这些盆地模拟技术各具特色,在揭示含油气盆地的构造演化㊁烃源岩有机质热演化㊁烃源岩生排烃史以及油气资源运聚模拟等方面起到了重要作用[6-9]㊂尼日尔T e r m i t盆地是中石油海外重点风险探区,经过多年的勘探,已在盆地多个区域发现了商业性油气藏,证实了该盆地具有良好的勘探潜力㊂前人在勘探早期主要针对盆地构造特征㊁沉积环境以及基础石油地质条件进行了研究,近些年有学者针对盆地局部地区的油气成藏特征也取得了一定认识[10]㊂相关研究指出,T e r m i t盆地存在2套成藏组合,分别是上白垩统成藏组合以及古近系成藏组合[11-12],其中古近系油藏的勘探成效显著,先后发现了多口高产井[13-14]㊂T e r m i t盆地主要发育3套烃源岩地层,分别是上白垩统D o n g a组㊁Y o g o u组泥岩以及局部古近系S o k o r1组泥岩㊂前人开展的油源对比结果显示,全盆地Y o g o u组烃源岩是古近系储层的主要供烃层位[15],因此针对Y o g o u组烃源岩埋藏史㊁热成熟演化史和生烃史的研究对进一步认识T e r m i t盆地油气成藏与分布规律显得尤为重要㊂为此,笔者拟利用B a s i n M o d盆地模拟软件重建T e r m i t盆地典型井地层埋藏史,在此基础上,应用S w e e n e y等[16]提出的生烃动力学模型对T e r m i t 盆地烃源岩热演化史和生烃史进行模拟和恢复,并将Y o g o u组烃源岩生烃阶段与油气成藏要素进行匹配分析㊂研究成果有望为T e r m i t盆地Y o g o u组烃源岩生烃潜力评价以及盆地油气勘探提供依据㊂1区域地质概况T e r m i t盆地属于西非裂谷系中典型的中㊁新生代裂谷型盆地,南临L a k e C h a d盆地,北与T e n e r e 和T e f e d e t盆地相连,主体位于尼日尔东南部[17]㊂251第6期 王 涛等:T e r m i t 盆地上白垩统Y o go u 组烃源岩埋藏史㊁热演化史和生烃史模拟盆地呈NW-S E 向长条形展布,南北长约300k m ,盆地面积约为3ˑ104k m 2㊂根据平面展布和盆地结构特征,可将T e r m i t 盆地划分为9个主要构造单元,包括T e r m i t 西台地㊁D i n ga 凹陷㊁M o u l 凹陷㊁S o u d a n a 隆起㊁F a n a 低凸起㊁D i n g a 断阶带㊁Y o go u 斜坡带㊁A r a ga 地堑和T r a k e s 斜坡带(图1[13,15])㊂区域构造特征显示,T e r m i t 盆地经历了白垩纪和古近纪-第四纪2期裂谷旋回叠置的演化㊂下白垩统-古近系沉积于同裂谷期,以断裂活动㊁构造沉降和沉积作用为主,同裂谷期按构造强度的不同分为3期,分别为同裂谷Ⅰ期㊁同裂谷Ⅱ期和同裂谷Ⅲ期;新近系-第四系沉积于后裂谷期,以热沉降拗陷作用为主(图2)[12,18-21]㊂早白垩世盆地西侧发育NW -S E 走向断裂,此阶段主要控制盆地初始形态㊂古近纪地层活动性较强,全盆地发育大量N NW-S S E 走向断裂,此阶段断裂控制着古近系地层圈闭的形成和改造,对后期油气形成与富集具有重要的控制作用[22-23]㊂图1 T e r m i t 盆地构造单元与模拟井位和测线位置F i g .1 T e c t o n i c u n i t ,a n d l o c a t i o n s o f m o d e l i n g se i s m i c l i n e ,w e l l p o s i t i o n s of t h e T e r m i t B a s i nT e r m i t 盆地地层自上而下发育第四系㊁新近系㊁古近系(S o k o r 2段和S o k o r 1段)㊁上白垩统(D o n g a 组㊁Y o g o u 组及M a d a m a 组)和下白垩统㊂古近系以湖相沉积为主,岩性为砂泥岩互层㊂上白垩统下部为海相泥岩沉积,上部为陆相砂岩沉积;下白垩统为湖相沉积,岩性为含硅质㊁高岭石及石英质的砂岩㊁粉砂岩与泥岩互层(图2)[21]㊂已有研究表明Y o go u 组上部海相泥岩为全盆地主力烃源岩[15,24]㊂图2 T e r m i t 盆地地层综合柱状图[21]F i g .2 S t r a t i g r a p h i c c o m p o s i t e h i s t o gr a m o f t h e T e r m i t B a s i n2 烃源岩地球化学特征有机质类型㊁丰度和成熟度等特征是评价烃源岩好坏的重要地球化学指标[25]㊂T e r m i t 盆地Y o -g o u 组烃源岩1016块样品的测试结果显示,Y o go u 组烃源岩有机碳质量分数w (T O C )主要分布在0.2%~14.2%之间,均值为1.72%(图3-a);氢指数(H I )主要分布在6.0~1543.6m g /g 之间,均值为187.6m g /g (图3-b )㊂从烃源岩H I -T m a x 的交会图可知(图3-c ),Y o g o u 组烃源岩有机质类型以Ⅱ1-Ⅱ2型为主㊂盆地断阶带和斜坡带Yo g o u 组烃源岩C 29甾烷αββ/(αββ+ααα)与C 29甾烷20S /(20S +20R )参数交汇图显示,凹陷周边构造带烃源岩处于低熟-成熟热演化阶段(图3-d ),这与前人的研究认识基本一致[10]㊂由此可知,T e r m i t 盆地Y o go u 组烃源岩整体属于中等-好的烃源岩,生烃潜力大㊂351h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年图3 T e r m i t 盆地Y o go u 组烃源岩地球化学特征F i g .3 G e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s o u r c e r o c k s o f t h e Y o go u F o r m a t i o n i n t h e T e r m i t B a s i n 3 模型与关键参数确定3.1埋藏史模型埋藏史重建主要是利用地层沉积压实与岩石孔隙度变化原理,模拟地层从古至今的沉积演化过程;如果地层经历抬升剥蚀阶段,则还需要利用孔隙度与深度的关系对地层进行脱压实回剥[26-27]㊂为了获得更准确的埋藏史,有必要对沉积层厚度进行压实校正㊂B a s i n M o d 盆地模拟软件中提供的倒数模型(r e c i p r o c a l ),即利用地层岩石孔隙度倒数变化和上覆岩层之间的压缩系数存在的线性关系可对地层古厚度进行恢复[28]㊂该倒数模型的可用如下公式表示:1φ=1φ0+kH (1)式中:φ,φ0分别代表埋藏深度H (m )和地表处的孔隙度(%);k 为压实因子㊂模拟过程所需要参数有:①地层厚度,主要根据钻井分层数据获得,地层剥蚀厚度可根据单井声波时差测井法恢复或根据前人研究成果获得;②地层年龄,参照前人成果;③岩性数据,各个层段的岩性采用混合岩性的方法进行处理,根据录井资料统计可确定不同层位的岩性百分含量㊂本研究模拟的地质年代与前人对T e r m i t 盆地年代地层格架的认识保持一致,地层系统根据钻井的分层数据㊂W a n 等[29]研究表明,T e r m i t 盆地没有发生大幅度的抬升剥蚀,剥蚀厚度约200m ㊂因此,本次研究的剥蚀厚度选取为200m ㊂3.2热史恢复热史是模拟烃源岩在埋藏过程中所经历的古热流和古温度特征,通常表示地层层序中地质事件的时温历史㊂M c k e n z i e [30]提出均一拉张岩石圈模型能有效地解决地壳拉张变薄过程中产生的沉降空间和相应的热力学问题,并且该模型能通过盆地构造沉降曲线 反演 出拉张系数,再通过与热流的函数关系公式恢复古热流值,现今已被广泛应用于裂陷盆地的热流值计算[30-31]㊂裂谷热流具体计算公式如下:F (t )=K T 1Z 1+2βπðɕn =11n s i n n πβe x p [-n 2Δt τ]τ=Z 2/(x π2)(2)式中:F (t )为t 时刻裂谷地表常温带的热流值(mW /m 2);K 为热导率(W /(m ㊃ħ));T 1为软流圈底界温度(ħ);β为拉伸系数;n 为自然数;Δt 为拉伸系数值为β时持续裂陷的时间(M a );Z 为裂谷盆地所处的岩石圈厚度(k m );x 为导热系数;τ为深度为Z 的原始板块的时间常数(M a)㊂热史恢复451第6期 王 涛等:T e r m i t 盆地上白垩统Y o go u 组烃源岩埋藏史㊁热演化史和生烃史模拟所需要参数主要有:现今地表温度㊁井底温度㊁岩石热导率和镜质体反射率㊂T e r m i t 盆地属于典型的裂谷型盆地,其热流值因裂谷拉张的时代不同可能存在差异㊂因此,应用B a s i n M o d 软件中的裂谷热流模型模拟T e r m i t 盆地热史演化,恢复其古热流值,并用实测镜质体反射率进行校验[32]㊂利用公式(2)计算得到T e r m i t 盆地M -1井㊁Y N -1井㊁T N -1D 井现今的热流(表1),利用单井实测温度和镜质体反射率数据对模拟的地温曲线和成熟度曲线进行校验,并优选最佳拟合效果(图4),这也说明采用模拟方法恢复T e r m i t 盆地热史具有较高的可靠性㊂T e r m i t 盆地热流模拟结果显示,不同构造带现今热流值差别不是很大,主要介于60.7~67.4mW /m 2之间,与前人研究认识基本一致[33]㊂图5显示T N -1D 井的古热流演化经历了早期持续升高和晚期逐渐降低2个阶段,最大热流值可达69.2mW /m 2㊂表1 T e r m i t 盆地单井热流值T a b l e 1 S i n gl e -w e l l h e a t f l o w v a l u e s i n t h e T e r m i t B a s i n 井名现今热流值/(mW ㊃m -2)最大古热流值/(mW ㊃m -2)M -1井62.567.6Y N -1井60.764.3T N -1D 井67.469.2图4 T e r m i t 盆地单井模拟地温和成熟度与实测值拟合F i g .4 F i t t i n g o f s i m u l a t e d g e o t e m p e r a t u r e a n d m a t u r i t y t o m e a s u r e d v a l u e s f o r a s i n gl e w e l l i n t h e T e r m i t B a s in 图5 T N -1D 井热流演化史F i g .5 E v o l u t i o n h i s t o r y of h e a t f l o w i n w e l l T N -1D 3.3烃源岩生烃史模拟在热流史恢复的基础上,利用生烃模型对T e r -m i t 盆地热成熟演化史进行模拟和重建㊂该模型依据镜质体在演化过程中的化学动力学本质所建立,有机质经历了20个平行反应导致了镜质体元素组成的变化及相应镜质体反射率的增加[16,34-36]㊂该模型同时考虑了众多一级平行化学反应及其相应反应的活化能和加热速率适用范围(R o 值在0.2%~4.7%之间),还能精确地模拟地质过程中有机质成熟度演化㊂图4表明模拟的成熟度趋势与实测R o 具有很好的拟合效果,说明生烃成熟史模型适合于551h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年T e r m i t 盆地烃源岩生烃史模拟㊂4 模拟结果分析4.1烃源岩埋藏史与成熟史为了揭示T e r m i t 盆地Y o g o u 组烃源岩成熟史,开展了典型单井(一维)和地质剖面(二维)的烃源岩成熟史模拟,并在二维剖面最大埋深处设置一口虚拟井(D -X 井)㊂不同构造带的典型单井模拟用实测地温和镜质体反射率(R o )数据进行矫正,二维剖面模拟结果用一维模拟结果进行约束㊂单井埋藏史㊁热史和成熟史模拟结果显示,Y o -go u 组烃源岩现今已全部进入了生烃门限(R o >0.5%)(表2,图6),但不同构造带烃源岩成熟阶段和门限深度存在明显差异(图6)㊂考虑到烃源岩有机质成熟度受地层沉积㊁沉降㊁温度和压力等因素的共同影响[37-38],在盆地热流值相当条件下,地层沉积-沉降速率决定烃源岩进入成熟的时期㊂Y N -1井位于Y o g o u 斜坡带,该井的Y o g o u 组烃源岩地层沉积速率较大,进入生烃门限早,对应的门限深度为1620m ;M -1井位于T e r m i t 盆地西台地,该井Y o -go u 组地层埋深浅,烃源岩沉积沉降速率较低,进入生烃门限相对较晚,对应的门限深度为1450m ㊂通过对不同井的模拟结果对比发现,只有Y N -1井Y o go u 组烃源岩在15M a 时到达生烃高峰期(R o =1.0%),对应的深度为3250m ㊂虚拟井D -X 井处于S W-N E 二维剖面D i n ga 凹陷中央处,此区域Y o go u 组烃源岩生烃时间早,生烃潜力大,现今埋深表2 T e r m i t 盆地底部烃源岩成熟度演化史及生烃史特征T a b l e 2 M a t u r i t y e v o l u t i o n a n d h y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n h i s t o r y ch a r a c t e r i s t i c s o f b o t t o m s o u r c e r o c k s i n t h e T e r m i t B a s i n 井名烃源岩成熟阶段距今时间/M a R o =0.5%R o =0.7%R o =1.3%R o =2%开始生烃距今时间/M a 生烃高峰距今时间/M aM -1井49.015.566.025.0Y N -1井64.539.515.0 69.029.0T N -1D 井59.024.568.024.5D -X 井68.267.165.259.467.666.2图6 T e r m i t 盆地单井和虚拟井成熟史模拟F i g .6 M a t u r a t i o n h i s t o r y s i m u l a t i o n s o f s i n gl e w e l l a n d v i r t u a l w e l l i n T e r m i t B a s i n 相对更大且整体处在高-过成熟度阶段㊂基于S W-N E 二维地震剖面,建立了T e r m i t盆地关键地质时期的热演化模型(图7),进一步对Y o go u 组烃源岩在时间和空间的演化特征进行对比㊂模拟结果显示,在地质历史时期Y o g o u 组烃源岩热演化呈现出 中间高㊁两边低 的特征,这与651第6期 王 涛等:T e r m i t 盆地上白垩统Y o go u 组烃源岩埋藏史㊁热演化史和生烃史模拟T e r m i t 盆地地层埋藏厚度分布趋势相似㊂T e r m i t盆地S W-N E 剖面的成熟度随时间演化模拟结果显示,Y o g o u 组顶部烃源岩基本都处于中-高成熟演化阶段,部分埋深较深区域处于过成熟演化阶段(图8)㊂Y o g o u 组顶部烃源岩在55M a 时进入生烃门限(R o =0.5%),在35M a 时达到生烃高峰(R o =1.0%),在27.5M a 时进入高成熟度阶段(R o =1.3%)㊂现今Y o go u 组顶部烃源岩成熟度主要介于0.5%~2.0%之间,仍处于油气生成阶段㊂与D i n g a 断阶带和A r a g a 地堑相比,D i n g a 凹陷烃源岩进入生烃阶段时间更早,且具有更高的成熟度和更大的生烃潜力,反映D i n g a 凹陷烃源岩可为附近油气藏提供充足的油气来源,成为盆地主要的烃类供给源㊂图7 二维剖面成熟度模拟结果F i g .7 S i m u l a t i o n r e s u l t s o f m a t u r i t yi n t h e 2D s e c t i on 图8 二维剖面Y o go u 组顶部烃源岩成熟度演化F i g .8 M a t u r i t y e v o l u t i o n o f s o u r c e r o c k s a t t h e t o p o f t h e Y o go u F o r m a t i o n i n t h e 2D s e c t i o n 4.2烃源岩生烃史烃源岩生烃史模拟结果显示,全盆地开始生烃时间较相近,但生烃高峰期存在差异(图9)㊂盆地边缘构造带生烃高峰期要远晚于凹陷地带,主要集中在40~20M a 之间,且生烃量较小,局部浅埋藏地区烃源岩现今仍具有一定生烃能力㊂图9所示,T N -1D 井烃源岩从68M a 时开始生烃,在24.5M a 时生烃率达到最大值,最大生油率和最大生气率分别为3m g /(g ㊃T O C ㊃M a )和0.6m g /(g㊃T O C ㊃M a );在13.5M a 时生烃再次出现峰值,但生烃量较少,现今烃源岩底部转化率达到40%㊂Y N -1井烃源岩从69M a 时开始少量生烃,在29M a 时生烃量达到最大值,对应的生油率和生气率分别为10.8m g /(g ㊃T O C ㊃M a )和2.2m g /(g㊃T O C ㊃M a );Y N -1井现今烃源岩基本不生烃,且烃源岩底部转化率已达到100%㊂M -1井烃源岩整体生烃量少,在25M a 时生烃量达到峰值,但生油生气率不超过2m g /(g㊃T O C ㊃M a ),现今烃源岩底部转化率不超过30%㊂模拟井D -X 存在2期生烃,第一阶段是Y o g o u 组烃源岩的主生烃期(70~60M a ),Y o go u 751h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年组烃源岩第二生烃期主要集中在50~20M a ㊂在第一生烃期Y o go u 组底部烃源岩在67.3M a 时生油率达到最大值138m g /(g ㊃T OC ㊃M a ),在64M a 时烃源岩生气率达到最大值62m g /(g ㊃T OC ㊃M a );Y o go u 组顶部烃源岩出现第二期生烃,但该期的生烃量远低于第一期,Y o go u 组顶部烃源岩在35M a 时生油率达到最大值15m g /(g ㊃T OC ㊃M a ),在25.5M a 时生气率达到最大值5m g /(g ㊃T O C ㊃M a )㊂Y o g o u 组烃源岩顶底部转化率分别在33.8M a 和65M a 时,达到100%㊂图9不同井的模拟结果可知,T e r m i t 盆地Y o go u 组烃源岩主要存在2期生烃,其中古近纪(40~20M a)是全盆地主要的生烃阶段,而晚白垩世末期(70~60M a)生烃阶段主要存在盆地深凹陷区㊂图9 T e r m i t 盆地单井和虚拟井Y o go u 组地层生烃史F i g .9 H y d r o c a r b o n g e n e r a t i o n h i s t o r y o f t h e Y o u g o u F o r m a t i o n o f s i n gl e a n d v i r t u a l w e l l s i n t h e T e r m i t B a s i n 研究区各井底部烃源岩的演化阶段和生烃时间见表2㊂从表2中可知,烃源岩生烃时间要早于烃源岩进入生烃门限时间,这主要是因为地层中部分有机质从埋藏阶段开始,在较低的温度条件下进行生物化学反应,导致烃源岩未成熟阶段也会有少量生物气和未成熟油生成[39-40]㊂在烃源岩 三史 模拟的基础上,对Y o go u 烃源岩生烃阶段与油气成藏要素进行了匹配分析㊂在上白垩统成藏组合中,Y o go u 组烃源岩具有良好的生烃能力,与上覆M a d a m a 组砂岩匹配良好,但缺乏稳定的区域性盖层,导致T e r m i t 盆地的生-储-盖组合匹配条件相对较差,此阶段构造活动性弱,生成的油气更易通过侧向运移到邻近的Y o g o u 组储层中聚集成藏㊂古近纪是Y o g o u 烃源岩的主要生烃期,S o k o r 1组三角洲砂岩具有良好的储集物性且与烃源岩交互接触,上覆渐新统S o k o r 2组发育一套厚层泥岩,能够起到很好的封堵作用,有利于油气保存[21]㊂综合分析烃源岩生烃阶段㊁构造活动强度以及油气成藏匹配关系表明(图10),古近纪构造活动强度大㊁断裂活动强烈,形成的断裂系统能有效地沟通底部烃源岩生成的油气,可成为油气运移的有效通道,Y o go u 组烃源岩生成的油气逐渐向古近系储层运移并富集成藏,具有形成大型油气藏的潜力㊂5 结 论(1)T e r m i t 盆地热流值具有明显的两段式演化特征,从白垩纪的较低热流值逐渐增加直至古近纪末期热流值达到最大;新近纪至今,盆地热流值持续降低,表明构造活动减弱㊂851第6期 王 涛等:T e r m i t 盆地上白垩统Y o go u 组烃源岩埋藏史㊁热演化史和生烃史模拟图10 T e r m i t 盆地生储盖层分布与成藏要素匹配关系F i g .10 D i s t r i b u t i o n o f s o u r c e -r e s e r v o i r -c a p r o c k s i n t h e T e r m i t B a s i n a n d m a t c h i n g re l a t i o n w i t h t h e r e s e r v o i r -f o r m i ng el e m e n t s (2)Y o go u 组顶部烃源岩在55M a 时进入生烃门限(R o =0.5%),达到生烃高峰(R o =1.0%)的时间为35M a ,在27.5M a 时进入高成熟演化阶段(R o =1.3%)㊂现今Y o go u 组顶部烃源岩成熟度主要介于0.5%~2%之间,说明Y o g o u 组烃源岩仍处于油气生成阶段㊂(3)Y o go u 组烃源岩存在2期生烃,其中第一期生烃发生在晚白垩世末期(70~60M a),主要存在盆地深凹陷区;第二期生烃为古近纪(40~20M a ),该生烃期是全盆地主要的生烃阶段㊂D i n g a 凹陷深部烃源岩具有埋深大㊁成熟度高㊁生烃时间早和生烃能力更强等特征,显示良好的生烃潜力,古近纪形成的断裂系统能有效地沟通Y o g o u 组烃源岩生成的油气,逐渐向古近系砂岩储层运移并富集成藏,具有形成大型油气藏的潜力㊂(所有作者声明不存在利益冲突)参考文献:[1] 石广仁.盆地模拟技术30年回顾与展望[J ].石油工业计算机应用,2009,61(1):3-6.S h i G R.R e v i e w a n d o u t l o o k f o r t h e 30t h a n n i v e r s a r y of b a s i n m o d e l l i ng t e ch ni q u e s [J ].C o m p u t e r A p pl i c a t i o n s o f P e t r o l e -u m ,2009,61(1):3-6(i n C h i n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[2] 郭小文,何生,侯宇光.板桥凹陷沙三段油气生成㊁运移和聚集数值模拟[J ].地球科学:中国地质大学学报,2010,35(1):115-124.G u o X W ,H e S ,H o u Y G.N u m e r i c a l s i m u l a t i o n o f p e t r o l e u mg e n e r a t i o n ,m i g r a t i o n a n d a c c u m u l a t i o n o f t h e E s 3Fo r m a t i o n i n B a n q i a o D e pr e s s i o n [J ].E a r t h S c i e n c e :J o u r n a l o f C h i n a U n i -v e r s i t y of G e o s c i e n c e s ,2010,35(1):115-124(i n C h i n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[3] 段威,侯宇光,何生,等.澳大利亚波拿巴盆地侏罗系烃源岩热史及成熟史模拟[J 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准噶尔盆地东部石炭系烃源岩演化模拟
ｔｅｅ ｓ ｆｔｅＪ ｎ ｇ ｒＢ ｓ ｅｅｓｕ ｉｄ ｂ ａ ｓｏ ｅＴ Ｍ ａｉ ｔ ｌｔ ｎ Ｓｆ ｒ ．Ｉ ｗ ｓｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｔａ ｈ ａｔ ｕ ｇ ａ ａｉ ｗ ｒ ｔｄｅ ｙｍｅ ｎ ｆｔ Ｓ ｂ ｓｎ ｓ ｍｕａｉ ｏ ｗａｅ ｔ ａ ｏ ｃｕ ｅ ｈ ｔ ｏ ｈ ｎ ｈ ｉ ｏ ｔ ｔｅｄ ｐ ｃ ｎｅ ｆｔｅ ｓ ｄ ｒａｔａ ｓｅｒｄ ｆ ｍ ｈ ｏ ｔ ｏ ｔｅ ｎ ｒｈ ａ ｄ ｔｅ ａ ｋ ｔ ｈ ｏ ｔ ｏ ｕ ａ ｓ ｈ ｅ ｏ ｅ ｔｒｏ ｔ ｙ ａｅ ｎ ｆｒｅ ｒ ｔｅｓｕｈ ｔ ｈ ｏｔ ｎ ｈ ｎｂ ｃ ｏｔｅｓ ｕｈｆ ｍ Ｊ ｒｓｉ ｈ ｕ ｒ ｏ ｒ ｃ ｔ ｅ ｏ ｏｃ ｎ ｔｅＪｍｓｒＳ ｇｉ ｈ ｏ ｔ ｆ ｈ ａｉ ｏ Ｃ ｎ ｚｉ ．Ｉ ｉ ａ ａ ｔ ｅｓｕｈｏ ｅｂ ｓｎ．ｔｅｓｕ ｃ ｏ ｋ ｎｔｅＢ ｔｍａ ｉｅｓ ａ ｏ ｍａｉｎｇ ｖ ｈ ｎ ｔ ｈ ｏ ｒｅｒｃ ｓｉ ｈ ａａ ｙｎ ｉｈ ｎ Ｆ ｒ ｔ ａ ｅ ｏ
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渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩热演化史研究
渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩热演化史研究
渤海湾盆地青东凹陷是中国东北地区的一个大型盆地，具有丰富的石油和天然气资源。
在这个盆地中，古近纪烃源岩是石油和天然气形成的主要来源之一。
因此，对于烃源岩的热演化史研究具有重要的意义。
热演化是指烃源岩在地质历史长期作用下所经历的热力学变化过程。
在这个过程中，热源的作用下，烃源岩中的有机质分解、裂解和重组，产生了大量的烃类物质，包括石油和天然气。
因此，热演化是影响石油和天然气生成和分布的重要因素之一。
在对渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩的热演化史进行研究时，主要通过采用有机地球化学和岩石热力学方法进行分析。
研究表明，这里的古近纪烃源岩主要由湖相生物(藻类和藻类残骸)、陆相生物(植物)和煤系有机质组成，具有较高的有机碳含量和
良好的早成熟度。
在热演化过程中，烃源岩因为受到地貌抬升、侵蚀剥蚀和板块运动等因素的影响，密度、温度和压力等因素也不断发生变化，因而产生了复杂的热演化史。
研究表明，早期的热演化主要发生在白垩—古新世时期，当时热源主要来自于地质构造作用和热流的作用。
而晚期的热演化主要发生在近新世时期，当时热源主要来自于深部热流和火山活动的作用。
总的来说，研究表明渤海湾盆地青东凹陷的古近纪烃源岩热演化史比较复杂，并且热演化史中还存在有许多不确定因素需要进一步探究。
这对于开发石油和天然气资源有着重要的意义。
柴达木盆地东部石炭系烃源岩热模拟实验及生烃潜力
ｔｅｈ ｄｏ ａｂ ｎｇｎ ｒｔ ｎｐ ｔ ｔ ｌ ｎ ｒｄ ｃｓ ｆ ａｂ ｎｆｒｕ ｏ ｒｅ ｏｋ ｅ ａｔ ｆ ｉａ ｂ ｓｎｗｅｅ ｈ ｙ ｒｃｒｏ ｅ ｅａｉ ｏｅ ｉ ｄｐｏ ｕ ｔ ｏ ｒｏ ｉ ｏ ｓ ｕｃ ｃ ｓｎｔ ｓ ｏ ｄ ｍ ａｉ ｒ ｏ ｎ ａａ ｃ ｅ ｓ ｒ ｉ ｈ ｅ Ｑａ
ｓｕ ｉ ｄ ｔ ｄ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｇ ｓ ｈ ｄ ｏ ａ ｂ ｎ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｏ ａ ｂ ｎ ｆ ｒ ｕ ｏ ｒ ｅ ｒ ｃ ｓ ｗｅ ｅ ６ ． ７ ６１０１ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ａ ｙ ｒ ｃ ｒ ｏ ｅ ｅ ａ ｉ ｆ ｃ ｒ ｏ ｉｅ ｏ ｓ ｓ ｕ ｃ ｏ ｋ ｒ ７ ２ ￣１ ． ｏ
ｅ ａ ｉ ｎ ｃ ｐ ｃ ｔ ．Ｈｏ ｖ ｒ ｓ ｎ ｅ ｃ ｒ ｏ ｉｅ ｏ ｓ ｓ ｕ ｃ ｏ ｋ ｒ ｌ ｓ ｏ ｔ ｅ ｍａ ｕ ｉ ｆ ｏ ｌｗｉ ｄ ｗ ｆｔ ｅ ｌ ｗｅ ｒ ｔ ａ ａ ｉｙ ｏ ｗｅ ｅ ， ｉ ｃ ａ ｂ ｎ ｆ ｒ ｕ ｏ ｒ ｅ ｒ ｃ ｓ ａ ｅ ｃ ｏ ｅ ｔ ｈ ｔ ｒｔ ｏ ｉ ｙ ｎ ｏ ｏ ｏ ｒ ｈ
的生 烃 能 力及 产 物 特征 进 行 了研 究 。结 果 表 明 ：石 炭 系烃 源 岩 的 气态 烃 产 率 为 ６ ．７ １ １ １ ７ ～６． ２ ０ ｍ ／Ｔ ） （ＯＣ ，总 气体 产率 为 ２ ０５－ ５ ． （ＯＣ ，显 示柴达木 盆地 东部石 炭 系烃 源岩 具有较 高 ｔ ２．１４ ３３ ｍ ／Ｔ ） ９ ｔ 的生气 能力 ；液 态有 机质 产率仅 为 １ ３ ４３ ｇ （ＯＣ ，残余 生油 能力相对 较低 ，但考 虑到石 炭 ． ～ ． ｋ ／Ｔ ） ７ ０ ｔ 系烃 源岩 的成 熟度 已经接 近 生 油窗 的下 限值（．％） 因此模 拟 实验 的液 态有 机质 产 率不 能真 实反 １ ３ ，
三塘湖盆地汉1井烃源岩热演化模拟
在 二 叠 纪 晚期 就 已达 到 生 油 门限 ，在 侏 罗 纪 中期 开 始 大 量 生 烃 ； 二 叠 系 下 仓 房 沟群 、 中上 三 叠 统 烃 源 岩
分 别 在 侏 罗 纪 晚期 、 白垩 纪 早 期达 到 生 油 门限 ，但 直 到 现 今 一 直 处 于 成 熟 阶 段 早 期 ； 中 侏 罗 统 底 部 烃 源
相 比，石 炭 系 ３ 尺（ 偏低 （ １ 。其 原 因可能 是镜 质体反 射率 的抑 制 引起 的 。 目前 文 献报 道 的镜 质 个 值 图 ） 体 反射 率抑 制最 常见 的情 形是 高含量 的 壳质 组 和 （ 或） 腐泥 组 含量 ，而石 炭 系这 ３个 Ｒ。 值 （ ． ３ ～ ０ ７ ０ ８ ）偏 低 的样 品腐泥组 相对 含量 在 ５ ～５ ；而石 炭 系另一个 样 品 Ｒ。 在 １ ０ ，腐 泥组 相对 ．２ ０ ９ 值 ．３ 含 量在 ４ 。Ｌ ０／ ９ ６ ｏ指 出在极 端富 氢 的烃源 岩 ， 的抑 制程 度竞达 到 ０ ５ ～ ｌ ５ Ｒ。 ． ， 。
３ 烃 源 岩 热 演 化 模 拟
热 演 化 模 拟 所 需 要 的参 数 主要 包 括 地 质 和
烃 源 岩 有 机 地 球 化 学 等 两 大 类 参 数 。 烃 源 岩 有
Ｒ ／ ％
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０８
沉积 岩 中有机 质 的丰 度和类 型 是油气 生 成 的物质 基 础 ，但 沉积 盆 地有 机 质 只有 经 过 相应 的热 演化 ， 超 过生 油 门限 ，才 能生 成石 油 。大量 的勘 探 实践证 实 ，只有 对 烃源 岩成熟 的区域进 行地 质勘探 才 能有较
高 的勘 探成 功率 ，所 以对 烃 源岩 成熟 度进 行有 效 的评价 显得 尤 为重要 ，是 决定 油气勘 探成 败 的关 键 。因
北部湾盆地纪家凹陷烃源岩热演化史模拟
北部湾盆地纪家凹陷烃源岩热演化史模拟牛捷，郭新安，祁德清（中国石化江苏油田分公司物探研究院，江苏南京$+&&%)）摘要：本文利用地震#地球化学#录井及测井资料，对北部湾盆地纪家凹陷进行了剥蚀量恢复，模拟恢复古地温梯度，并通过人工取井，采用X8J^D@1方法开展盆地模拟，确定流沙港组成熟烃源岩的展布特征，预测有利生烃区带!结果表明，纪家凹陷的古地温梯度流沙港组沉积时期为#,&f I+&&]，涠洲组沉积时期为%,*f I+&&]!流沙港组横向展布表现为北厚南薄的特征，最大厚度达/&&]以上，烃源岩在涠一段沉积期已经进入生烃门限，在下洋组沉积期进入生油高峰，成熟烃源岩主要分布于北部靠近控凹断层的深凹带地区，面积约%&;]$，生烃量+,/*亿吨!关键词：纪家凹陷；烃源岩；古地温梯度；热演化史；盆地模拟中图分类号：()+/,+*&,/文献标识码：-文章编号：+&&)"’./+（$&+)）&’"&+$)"&*纪家凹陷位于北部湾盆地的东北部，处于北部河头凸起与南部企水凸起之间，为整体北断南超#局部南北双断的箕状凹陷，总体呈北东向展布!图+北部湾盆地纪家凹陷地理位置及地质背景图北部湾盆地的涠西南#乌石#迈陈等凹陷已取得较多研究成果［+D)］，已经发现油田，与其结构和地层充填相似的迈陈凹陷也已实现了工业油气流的突破!因此，认为纪家凹陷也具有较好的勘探潜力!纪家凹陷勘探起步较晚，目前仅有二维地震资料，研究程度还非常的低!纪家凹陷盆地地层经历的沉降和抬升造成了烃源岩热演化程度的不均一性!本区烃源岩热演化还未开展相关研究工作!本文借鉴迈陈凹陷测井#录井#实测有机质镜质体反射率并结合纪家凹陷地震资料，恢复了纪家凹陷两期不整合面的剥蚀量，模拟古地温梯度，得到成熟烃源岩展布特征，并预测有利生烃区带，从而为油气勘探的方向提供指导意义!+烃源岩发育特征纪家凹陷主要烃源岩为流沙港组二段及三段，流二段岩性为暗色纯泥岩，流三段为暗色泥岩与灰色粉细砂岩互层，研究认为流二段及流三段中的暗色泥岩均具备生烃潜力［’D/］!对研究区不同构造带的地质剖面的#&多口人工取井进行流沙港组X$=地层厚度统计，并绘制出流沙港组X$=残留厚度等值线图（图$），明确了流沙港组X$=地层横向展布特征，流沙港组地层X$=主要分布在纪家凹陷的北部凹陷，最大残留厚度可达/&&]以上，展布方向与盆地展布方向一致，为北东向，面积+%&;]$!图$纪家凹陷X$=残留厚度等值线图$剥蚀量恢复纪家凹陷烃源岩层沉积后经历了涠洲组沉积末期和流沙港组沉积末期两次大的构造抬升剥蚀，造成埋深减少，延缓了烃源岩的成熟!因此只有准确恢复剥蚀量的厚度，才能对埋藏史及热演化史进行准确模拟!目前用于沉积盆地剥蚀厚度恢复的方法主要为地热指标法#地球物理指标法#地球化学指标法以及地质分析法四大类方法［.］，本次研究所掌握)$+内蒙古石油化工$&+)年第’期收稿日期：$&+)D&*D&#的资料仅为测井资料，经前人研究表明，地球物理指标法中声波时差法是沉积盆地剥蚀厚度恢复简便而有效的方法［+&］，因此本次对剥蚀量的恢复采用声波时差法!研究区缺乏测井资料，由于纪家凹陷与迈陈凹陷处于同一盆地，具有相似的构造演化特征，因此采用迈陈凹陷井资料用于本次对纪家凹陷剥蚀量的恢复!本次研究选择了迈陈凹陷LcL’#LcL+# LcL$-#LcL*#LcL)井#口井，由测井资料较全的LcL’井，通过声波时差法，计算出地表处声波时差值+9&B)&/4]IJ，下洋组剥蚀量为+)+]（图*），同理，恢复得出涠洲组的平均剥蚀量为+..]，流沙港组平均剥蚀量为#&*]!由于纪家凹陷的构造形态表现为中部凹陷#边部斜坡，因此给定纪家凹陷涠洲组沉积末期剥蚀量取值范围为盆地中心++&] P盆地边部$$&]，流沙港组沉积末期剥蚀量取值范围为盆地中心%&&]P盆地边部)&&]!图*LcL’井剥蚀面（涠洲组与下洋组）上和剥蚀面下声波时差对数D地层深度关系*恢复古地温梯度目前镜质体反射率法已在多个沉积盆地的古地温梯度恢复中取得了良好成果［++D+%］，是最重要的古温标，本文采用所掌握的研究资料镜质体反射率恢复古地温梯度!通过对LcL+及LcL$-井现今地温梯度的统计结果表明，现今地温梯度呈两段式，地温梯度分界面即为涠洲组与流沙港组地层分界面!结合从文献资料中获得的北部湾盆地涠西南凹陷（与纪家凹陷相邻）古地温梯度演化史，给定涠洲组和流沙港组沉积时期地温梯度，利用‘8J46T1E5软件对LcL+井进行埋藏史模拟（图%），调整给定的古地温梯度，当进入生烃门限时模拟得到的@1数据与实测@1数据相吻合时的古地温梯度即代表盆地的古地温梯度（图#）"图%LcL+井埋藏史#热演化史图图#LcL+井实测@1随深度变化图根据LcL+井的实测镜质体反射率数据，得知实测不同深度的镜质体反射率，据前人对迈陈凹陷烃源岩研究结果，@1为&,)n时，处于成熟阶段，@1为&,#n P&,)n时，处于低熟阶段!根据LcL+井@1D深度关系，埋深为$/%&]时，@1为&,#n，埋深为**’&]时，@1为&,)n，同理，对LcL+井进行模拟，模拟结果为当流沙港组沉积时期地温梯度为#,&f I+&&]，涠洲组沉积时期地温梯度为%,*f I +&&]时，模拟出来的$/%&]#**’&]的镜质体反射率与实测$/%&]#**’&]的镜质体反射率较为吻合，所以得出本区的古地温梯度为流沙港组沉积时期#,&f I+&&]，涠洲组沉积时期%,*f I+&&]! %纪家凹陷X$=烃源岩热演化分析结合上述模拟得到工区古地温梯度，与现今地温梯度涠洲组底界之上+,/f I+&&]，涠洲组底界之下*,*f I+&&]，进一步模拟了#&多口人工取井（图)）的埋藏史和热演化史，得到不同构造带烃源岩的埋藏史与热演化史!模拟过程为首先将井分’$+ $&+)年第’期牛捷等北部湾盆地纪家凹陷烃源岩热演化史模拟层#岩性#地质年代数据以及模拟得到的古地温梯度输入‘8J46]1E软件，经软件运算，最后统计出X$=层位中部的镜质体反射率值［+#］!经模拟认为，纪家凹陷流沙港组烃源岩在涠一段沉积期已经进入生烃门限，下洋组沉积期进入生油高峰!并进一步绘制出研究区X$=中部的镜质体反射率@1等值线图，得出了低熟烃源岩及成熟烃源岩的范围（图’）"从图可以看出，主要生烃区带集中在北部靠近控凹断层的深凹带地区，成熟烃源岩面积为%&;]$，低熟烃源岩面积为+.,#;]$!图)本项目进行人工取井的测线位置图图’纪家凹陷X$=烃源岩成熟度等值线图通过对该区烃源岩成熟度及展布特征的研究，综合选取烃源岩厚度大且成熟度适中的地区为有利生烃区带，横向上，纪家凹陷流沙港组有利生烃区带主要位于北部靠近控凹断层的深凹带，纵向上，主要位于深部洼陷带!采用氯仿沥青$-%法进行资源量计算，生烃量达到+,/*亿吨，资源量在&,+$/P&, $’%亿吨，具有进一步研究价值!#结论剥蚀量的恢复及古地温梯度的恢复是烃源岩热演化史研究的重要环节!本文通过声波时差法恢复了地层剥蚀量，计算出流沙港组平均剥蚀量为+..]，涠洲组平均剥蚀量为#&*]；利用‘8J46]1E软件对古地温梯度进行校正，得到流沙港组沉积时期古地温梯度为#,&f I+&&]，涠洲组沉积时期为%, *f I+&&]!纪家凹陷有利生烃区带靠近北部控凹断层的深凹带，地层厚度大，面积分布广，于涠一段沉积期已经进入生烃门限，在下洋组沉积期达到生油高峰，生烃量达到+,/*亿吨，沿断层下降盘是下一步勘探的重点区带!［参考文献］［+］郭飞飞，郭小文，孙建峰，等,北部湾盆地涠西南凹陷Z洼烃源岩热史及成熟史模拟［U］,海洋地质与第四纪地质，$&+&，*&（$）：/’P.$,［$］杨海长，梁建设，胡望水,乌石凹陷构造特征及其对油气成藏的影响［U］,西南石油大学学报（自然科学版），$&++，**（*）：%+P%),［*］钱浩，陈伟，卢黎霞，等,迈陈凹陷东部构造特征对沉积#生烃的影响［U］,复杂油气藏，$&+%，’（+）：.P+$,［%］黄志超,北部湾盆地Lc区块石油地质条件与油气远景［U］,海洋石油，$&&*，$*卷增刊：*)P*.,［#］苏永进，唐跃刚，石胜群，等,北部湾盆地迈陈凹陷东部地区油气成藏特征［U］,石油与天然气地质，$&&.，*&（$）：$+&P$+%,［)］丁卫星，王文军，马英俊,北部湾盆地福山凹陷流沙港组合油气系统特征［U］,海洋石油，$&&*，$*（$）：+P),［’］王修平，叶加仁，孙建峰，等,涠西南凹陷Z洼油气成藏动力学过程与充注历史［U］,海洋地质与第四纪地质，$&+&，*&（#）：+&+P+&’,［/］黄保家，黄合庭，吴国王宣，等,北部湾盆地始新统湖相富有机质页岩特征及成因机制［U］,石油学报，$&+$，**（+）：$#P*+,［.］袁玉松，郑和荣，涂伟,沉积盆地剥蚀量恢复方法［U］,石油实验地质，$&&/，*&（)）：)*)P)%$,［+&］翁望飞，王建强，张蓉蓉，等,利用声波测井技术计算地层剥蚀厚度"以鄂尔多斯盆地为例［U］,新疆石油地质，$&++，*$（$），+%*P+%),［++］胡圣标，张容燕，周礼成,沉积盆地热史恢复方法［U］,勘探家，+../，*（%）：#$P#%,［+$］任战利,中国北方沉积盆地热演化史的对比［U］,石油与天然气地质，$&&&，$+（+）：*#P*),［+*］付彩利,楚雄盆地现今地温场特征分析与烃源岩热演化史恢复［h］,西安：西北大学，$&&#,［+%］苏向光，邱楠生，柳忠泉，等,济阳坳陷惠民凹陷热演化史分析［U］,天然气工业，$&&)，$)（+&）：+#P+’,［+#］程燕君，吴智平，李伟，等,渤海湾盆地青东凹陷古近纪烃源岩热演化史研究［U］,高校地质学报，$&+*，+.（+）：+%+P+%’,/$+内蒙古石油化工$&+)年第’期。
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D O I :１０．１６７９１/j ．c n k i ．s j g．２０１８．０４．０４５㊀盆地模拟技术在烃源岩热演化实验教学中的应用刘景东,蒋有录,张卫海(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛㊀２６６５８０)摘㊀要:针对烃源岩热演化实验教学中存在的不足,将盆地模拟技术引入到实验教学环节,进行了实验设计,并在资源勘查工程专业实验教学中进行了应用,取得良好应用效果.该实验设计使用了地史㊁热史和成熟度史模型,通过参数分析与加载,能够快速㊁准确地将实验结果直观地展现出来.整个实验过程有助于激发学生学习该门课程的积极性和主动性,深化理论认识,提高学生的动手实践能力和创新能力,具有较高的教学实用性.关键词:盆地模拟技术;烃源岩热演化;实验设计中图分类号:G ４３４;G ６４２．０㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００２Ｇ４９５６(２０１８)０４Ｇ０１８０Ｇ０３A p p l i c a t i o n o f b a s i n s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y i n e x p e r i m e n t a l t e a c h i n gf o r s o u r c e r o c k t h e r m a l e v o l u t i o n L i u J i ng d o n g ,J i a n g Y o u l u ,Zh a n g We i h a i (S c h o o l o fG e o s c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,C h i n aU n i v e r s i t y o fP e t r o l e u m ,Q i n gd a o ２６６５８０,C h i n a )A b s t r a c t :I nv ie wof t h e s h o r t c o m i ng s i n th e e x p e ri m e n t a l t e a c h i n g fo r t h e s o u r c e r o c k t h e r m a l e v o l u t i o n ,t h e b a s i n s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y i s i n t r o d u c e d i n t ot h ee x p e r i m e n t a l t e a c h i n g ．T h ee x p e r i m e n t a ld e s i gni sc a r r i e d o u t ,a n dt h et e c h n o l o g y i sa p p l i e di nt h ee x p e r i m e n t a lt e a c h i n g f o rt h e R e s o u r c e E x p l o r a t i o n E n g i n e e r i n g m a j o r ,w h i c hh a sa c h i e v e dt h e g o o da p p l i c a t i o ne f f e c t ．T h e m o d e l so ft h e g e o h i s t o r y ,t h e r m a lh i s t o r y a n d m a t u r i t y h i s t o r y a r eu s e df o r t h ee x p e r i m e n t a ld e s i g n ,a n dt h r o u g ht h e p a r a m e t e ra n a l y s i sa n dl o a d i n g,t h e r e s u l t s o f t h e e x p e r i m e n t c a nb e q u i c k l y ,a c c u r a t e l y a n d i n t u i t i v e l y s h o w n ．T h ew h o l e e x p e r i m e n t a l p r o c e s s i s h e l p f u l t os t i m u l a t es t u d e n t s e n t h u s i a s m a n di n i t i a t i v ei nl e a r n i n g t h i sc o u r s e ,d e e pe nt h e i rt h e o r e t i c a l u n d e r s t a n d i n g ,a n d i m p r o v e t h e i r p r a c t i c a l a n d i n n o v a t i v e a b i l i t y ,w h i c hh a sh i g h e r t e a c h i n gp r a c t i c a l i t y ．K e y wo r d s :b a s i n s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y ;s o u r c e r o c k t h e r m a l e v o l u t i o n ;e x p e r i m e n t a l d e s i g n 收稿日期:２０１７Ｇ１０Ｇ２５基金项目:国家自然科学基金项目(４１７０２１４２);中国石油大学(华东)常规教学研究与改革项目(J Y ＧB ２０１６０２)作者简介:刘景东(１９８４ ),男,山东菏泽,博士,讲师,主要研究方向为油气地质与勘探．E Ｇm a i l :l jd ８４０９１１＠１２６．c o m ㊀㊀烃源岩热演化是在温度㊁时间等因素影响下,有机质向油气转化的过程,它是本科生 石油天然气地质与勘探 和研究生 高等石油地质学 教学中的重要内容.研究烃源岩有机质热演化史㊁确定有机质演化生烃阶段,对于分析油气生成㊁运移㊁聚集过程和油气资源评价都具有重要意义.以往关于烃源岩热演化史的实验教学主要包括直接根据地球化学数据来划分烃源岩有机质热演化阶段[１]和通过时间 温度指数(T T I 值)的计算来分析烃源岩热演化史[２Ｇ３],这２种实验对于加深油气成因理论及其研究方法的理解和掌握具有一定的意义,但在实验分析过程中,由于计算过程繁琐,学生将大部分的时间耗费在了相关数据的计算和处理上,对理论知识的理解和应用效果并不理想.随着现代计算机技术的高速发展,油气地质界出现了多种基于真实地质模型和油气成因机理的盆地模拟技术[４Ｇ５],能够用于快速地进行烃源岩热演化史分析,并且在科学研究中已经取得良好的实践效果,但这些新的技术方法在大学生实验教学中还很少涉及.因此,在教学改革中,有必要将这些新的实验技术引入到课程的教学环节,以达到巩固理论知识㊁接触技术发展I S S N１００２Ｇ４９５６C N １１Ｇ２０３４/T ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理E x p e r i m e n t a lT e c h n o l o g y a n d M a n a g e m e n t ㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀第４期㊀２０１８年４月V o l ．３５㊀N o ．４㊀A pr ．２０１８前沿㊁熟悉实际研究与工程应用等目标.本文结合目前业界流行的盆地模拟技术,根据 石油天然气地质与勘探 课程教学目标与学生学习特点,设计了基于德国有机地化研究所I E S盆地模拟技术的烃源岩热演化实验,对于培养学生学习兴趣㊁提高学生专业素养和创新能力都有很大的帮助.１㊀盆地模拟技术盆地模拟技术是７０年代末发展起来的,它推动了石油地质的模型化㊁定量化的发展,是当今世界石油勘探定量化研究的先进技术,在石油地质综合研究中发挥了重要的作用[６Ｇ７].它是从石油地质的物理化学机理出发,利用地质㊁地球物理㊁地球化学㊁热力学等学科的理论知识,将概念模型转化为数学模型,定量恢复盆地的地质发育史㊁烃类生成史㊁运移史和聚集史.目前常用的盆地模拟软件技术包括德国有机地化研究所(I E S)的P e t r o M o d模拟技术㊁美国P l a t t eR i v e r公司的B a s i n M o d模拟技术和法国石油研究院(I F P)的T e m i s p a c k模拟技术,三者其实并无本质区别,但各有其优势.２㊀方法模型盆地模拟一般包含５个成因联系的模型,即地史㊁热史㊁生烃史㊁排烃史和运聚史[６].地史包括构造演化史㊁沉降埋藏史和沉积发育史;热史包括盆地热流史和地温史;生烃史包括有机质成熟度史和油气生成量史;排烃史即油气初次运移史;运聚史指油气二次运移和聚集史.每个模型都是建立在输入参数以及前面模型的计算结果基础上.烃源岩热演化史模拟,是在地史㊁热史模型基础上建立的有机质成熟度史,因此,地史㊁热史模型的准确性直接影响热模拟实验的结果,实验教学过程中需要对地史㊁热史模型进行分析.２．１㊀地史模型地史模型是盆地模拟的基础,也是进行盆地恢复的重要内容.沉积史和构造史本身也具有很大的地质意义,在地史模型的恢复过程中要尽可能地考虑构造与负荷沉降㊁沉积压实㊁剥蚀与沉积间断等各种地质事件的影响.地史模拟的关键是考虑压实校正来恢复地层的古厚度.目前用于压实校正的数学模型主要是基于以下假设:(１)压实过程中,地层骨架体积不变,地层体积变小是由于地层孔隙体积变小;(２)压实过程中,地层横向宽度不变,仅纵向厚度变小;(３)地层压实程度由埋深决定,具不可逆性.常用的压实模型是前人基于正常压力提出的孔隙度－深度关系方程[６]:φ＝φ０e x p(－c z)(１)㊀㊀式中,φ为埋深z时的孔隙度(％);φ０为地表孔隙度(％);c为压实系数(１/m),岩性不同其取值不同;z为地层埋深(m).２．２㊀热史模型热史模型的主要功能是描述和建立含油气盆地的古热流史和古地温史,从而为生烃史模拟提供温度场.该模型的热史恢复一般是假定古热流已知的情况下获得模拟结果,进而结合实测参数(镜质体反射率或温度)对古热流进行校正,从而获得合适的热史模型.２．３㊀成熟度史模型目前被广泛认可的成熟度史模型是E a s y％R o模型,该模型是美国L L N L(L a w r e n c eL i v e r m o r e N aＧt i o n a lL a b o r a t o r i e s)实验室的S w e e n e y&B u r n h a m (１９９０)对V I T R I MA T模型的简化[８].其过程是利用热史模型获得的古地温史,计算出反应程度F k,然后代入E a s y％R o模型求出R o史(公式如下).该模型也是I E S模拟技术中默认的成熟度史模型之一,因此在应用时较为简便.R o＝e x p(－１．６＋３．７F k)(２)F k＝ð２０i＝１f i{１－e x p[－(I i k－I i k－１)(t k－t k－１)/(T k－T k－１)]}(３)I i k＝T k A e x p(－E i/R T k)１－(E i/R T k)２＋a１(E i/R T k)＋a２(E i/R T k)２＋b１(E i/R T k)＋b２[](４)㊀㊀式中R o为镜质体反射率,％;F k为地层底界第k 个埋藏点的化学动力学反应程度,其范围为０~０．８５,因此R o的最大值可达到４．７％;k＝１,２, ,直到今天(埋藏点个数);f i为化学计量因子,i＝１,２, ,２０(２０是活化能的个数);t k为地层底界第k个埋藏点的埋藏时间,M a;T k为地层底界第k个埋藏点的古地温;A为频率因子的预指数,其值为１．０ˑ１０１３sＧ１;E i 为活化能,i＝１,２, ,２０,k c a l/m o l e;a１＝２．３３４７３３;a２＝０．２５０６２１;b１＝３．３３０６５７;b２＝１．６８１５３４,R为气体常数.３㊀实验流程３．１㊀建立模拟井在打开P e t r o M o d１D模块前,建立模拟项目存放路径;然后进入P e t r o M o d１D模块,设置模拟井名称.３．２㊀模拟参数设置烃源岩热演化模拟所需的基础参数包括地层地质年龄㊁分层数据㊁岩性数据㊁剥蚀厚度等,其中:地质年龄及分层数据通过区域及钻井资料获得;岩性数据由１８１刘景东,等:盆地模拟技术在烃源岩热演化实验教学中的应用录井资料获得,若地层岩性为混合岩性,可根据砂岩㊁泥岩㊁粉砂岩等岩性比例,由M i x i n g模块生成混合岩性;剥蚀厚度根据前人研究成果或通过剥蚀厚度计算来获得.另外,烃源岩热演化模拟的关键还在于边界条件的设置,包括古水深(P WD)㊁古地表温度(S W I T)和古热流值(H F),这些参数主要基于前人的区域研究成果.在获得上述参数后,在P e t r o M o d１D的 I n p u t 模块中,输入模拟井地层的层位名称㊁地质年龄㊁地层厚度㊁剥蚀厚度㊁岩性类型等参数;在 B o u n d a r y A s s i g nＧm e n t 模块中,输入古水深(P WD)㊁沉积水表面温度(S W I T)以及古热流(H F)数据.３．３㊀标定井建立及标定数据输入打开 W e l l E d i t o r s 模块,首先建立标定井,输入井名㊁井位坐标等信息.进而选择标定井,打开 C a l iＧb r a t i o nD a t a 对话框,选择标定数据类型并将标定数据输入到对话框中.３．４㊀过程模拟与结果输出进入P e t r o M o d１D主页面,打开 O u t p u t 模块,开始过程模拟,模拟运行后,可以直接获得温度 埋深曲线㊁镜质体反射率 埋深曲线以及埋藏史㊁温度史㊁热演化史等模拟结果.将上面步骤中设置的校正数据,加载到温度 埋深曲线和镜质体反射率 埋深曲线上,对比模拟结果与校正数据是否吻合,若不吻合,则重新审查输入的各项参数是否准确,并对不准确的参数进行调整.调整参数后,再次运行模拟过程,并再次对比模拟结果与校正数据是否吻合,若不吻合则重复上述步骤,直到模拟结果较为理想为止.４㊀实际应用为使学生更全面地认识到造成烃源岩热演化差异的原因,选取２口具有不同埋藏史的井,进行了烃源岩热演化模拟的实验教学.应用上述实验方法在资源勘查工程专业的４个班级中进行了应用,发现学生能够顺利完成实验参数的选取㊁实验过程的实施及实验结果的分析,实验应用效果好.通过该实验方法来分析烃源岩热演化,不仅实验结果的准确性高㊁图形直观,同时也大大节省了学生实验的时间,能够为学生留出更多的时间去对实验过程和实验结果进行思考分析,这不仅较大程度上提高了学生的专业能力,而且激发了学生的学习兴趣㊁创新潜能与工程意识.另外,该实验室的日常管理过程中,实验平台长期对学生开放,为学生的深入学习及开展与该实验相关的创新训练项目提供了有利条件.５㊀结语在当前计算机技术快速发展和高校亟须教学改革的背景下[９Ｇ１２],将盆地模拟技术应用到烃源岩热演化的实验教学中,是对目前资源勘查工程专业实验教学的一次突破.基于盆地模拟技术的实验教学,极大地提高了学生的学习积极性,能够很好地提高资源勘查工程专业的教学质量,增强学生对烃源岩演化生烃理论的全面认识,提高学生的动手和实际应用能力,培养学生的创新意识与工程意识.参考文献(R e f e r e n c e 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