Основные компоненты систем моделирования бассейнов

Основные компоненты систем моделирования бассейнов

Блок схема системы моделирования бассейнов показана на рис. 2-3 на примере компьютерной системы ГАЛО. Система моделирования бассейнов ГАЛО представляет пакет программ для индивидуальных компов, позволяющий численно реконструировать историю погружения и эволюцию температурных критерий пород осадочного чехла и фундамента и на базе этого восстанавливать историю реализации нефтегазогенерационного потенциала материнских толщ осадочного Основные компоненты систем моделирования бассейнов бассейна. Процедура моделирования включала численный анализ теплопереноса в осадочной толще и фундаменте бассейна, эрозию и отложение осадков на поверхности бассейна, уплотнение и изменение с глубиной термофизических черт осадков (плотности, теплопроводимости, теплоемкости), расчёт термический эволюции в периоды тепловой реактивизации и растяжения литосферы бассейна и другие процессы. Система ГАЛО рассматривает эволюцию плоских Основные компоненты систем моделирования бассейнов одномерных бассейнов, также всераспространенного типа псевдо-двух- и трехмерных бассейнов, допускающих трактовку через локально-одномерное моделирование, когда производится условие dT/dz >> dT/dx.

Система ГАЛО, как и подобные ей пакеты моделирования бассейнов, включает три главных блока компьютерного анализа (рис. 2-3): блок ввода данных по структуре и эволюции бассейна, блок подготовки начальных Основные компоненты систем моделирования бассейнов характеристик для моделирования бассейна с внедрением численной обработки этих данных и, в конце концов, блок численного моделирования процессов погружения, теплопереноса и генерации углеводородов в бассейне. 1-ый блок включает базу геологических, геофизических и геохимических данных по строению и развитию бассейна. Он содержит описание современного осадочного разреза бассейна (либо Основные компоненты систем моделирования бассейнов только его моделируемой части), оценки амплитуд эрозии и длительностей перерывов в истории бассейна, литологический состав и петрофизические свойства пород, слагающих бассейн, мощности слоёв коры и подстилающей литосферы бассейна, петрофизические свойства их пород, индикаторы палеотемпературной истории бассейна, такие как измерения отражательной возможности витринита, оценки степени зрелости органического вещества пород по Основные компоненты систем моделирования бассейнов чертам биомаркеров и другие, палеоклиматические данные, палеоглубины моря, современный термический поток и измерения температур в скважинах, также информацию о современной и палеотектонической обстановке эволюции бассейна.

Рис. 2-3. Блок-схема компьютерной системы моделирования осадочных бассейнов ГАЛО (Галушкин, 1990; Makhous et al., 1997).

Вместе с гелогогеофизической информацией о развитии бассейна в моделировании обширно употребляются данные, приобретенные из Основные компоненты систем моделирования бассейнов конкретных скважинных измерений, такие как (Yalcin et al., 1997):

- Мощности осадочных слоёв

- Рассредотачивание пористости в уплотненных породах

- Давление в породах

- Температуры пород

- Рассредотачивание зрелости органического вещества осадков с глубиной, приобретенное

разными способами, включая измерения отражательной возможности

витринита, анализ состава стеранов и др.

- Оценки (палео)температур, приобретенные из жидкостных включений и других

геотермических способов

- Геохимические свойства материнских пород, включая Основные компоненты систем моделирования бассейнов оценку потенциала

генерации углеводородов и другие.

Очевидно, не во всех случаях мы можем располагать перечисленной базой данных, но пополнение её увеличивает надёжность результатов моделирования. Часть начальной базы данных для моделирования бассейнов можно созидать на примере табл. 1-3, использованной при реконструкции истории погружения и температурной эволюции осадочного бассейна Уэд эль-Миа Основные компоненты систем моделирования бассейнов в Восточном Алжире в районе площади. Такхухт (рис. 1-3). В этой таблице представлена информация по глубинам осадочных слоев в современном разрезе бассейна, длительности разных периодов развития бассейна, по литологическому составу пород, палеотемпературам на поверхности бассейна и палеоглубинам моря.

В программных пакетах моделирования литология пород обычно указывается в процентных толиках Основные компоненты систем моделирования бассейнов последующих 10-ти литологических единиц: 1) глины, глинистые сланцы и аргиллиты, 2) вулканиты и туффиты 3) алевролиты, 4) песчаники, 5) известняки и мел, 6) доломиты, 7) галиты, 8) ангидриты, 9) мергель, 10) уголь либо другое органическое вещество (табл. 1-3). Но в принципе могут быть включены любые породы, соответствующие для изучаемого региона, для которых имеются измерения петрофизических характеристик (пористости, теплоёмкости, теплопроводимости, теплогенерации Основные компоненты систем моделирования бассейнов и плотности. При отсутствии измерений для определенных пород изучаемого района значения петрофизических характеристик рассчитываются на базе данных о литологическом составе пород (табл. 1-3) и среднемировых петрофизических черт пород.

Табл. 1-3. Главные этапы эволюции бассейна Уэд-эль Миа в районе пл. Такхухт (Восточный Алжир)
N Этапы эволюции Время (млн.лет) Глубина Основные компоненты систем моделирования бассейнов (м) Литология гл:вл:ал:пс:из:дл:сл:ан:мр Пелео-климат (oC) Глубина моря (м)
осадк. 0-65 0-125 00:00:00:90:10:00:00:00:00
перерыв 65-91 - 15-18
осадк. 91-93 125-322 00:00:00:00:50:40:00:00:10 12-18 0-30
осадк. 93-97.5 322-870 00:00:00:00:00:00:40:60:00 12-13 30-80
осадк. 97.5-113 870-1042 40:00:00:00:00:00:00:60:00 13-15 80-170
осадк. 113-119 1042-1489 50:00:00:50:00:00:00:00:00
осадк. 119-144 1489-2033 40:00:20:00:00:20:00:00:20 15-18 170-130
осадк. 144-213 2033-2886 05:00:00:00:00:05:55:30:05 130-0
осадк. 213-231 2886-3485 20:00:00:00:00:00:65:15:00
осадк. 231-243 3485-3540 60:00:00:35:00:00:05:00:00
осад. 243-248 3540-3711 00:100:00:00:00:00:00:00:00
эрозия 248-286 - 15-18
перерыв 286-360 3711-3711 - 8-15
осад. 360-408 3711-3711 54:00:00:46:00:00:00:00:00 7-8 0-240
осад. 408-428 3711-3854 90:00:00:10:00:00:00:00:00 5-7 240-350
осад. 428-438 3854-3924 90:00:00:10:00:00:00:00:00
осад. 438-590 3924-4100 90:00:00:10:00:00:00:00:00 5-15 350-0

Замечания: “Глубина” – современные глубины подошвы и кровли осадочного слоя либо амплитуда эрозии. “осад.” – осадконакопление, гл Основные компоненты систем моделирования бассейнов – глины, вл – вулканиты, ал – алевролиты, пс – песчаники, из – известняки, дл – доломиты, сл – соль, ан – ангидриты, мр – мергели.

Измерения глубинных температур и отражательной возможности витринита для пород изучаемого разреза составляют важную часть базы начальных данных для моделирования, потому что надлежащие значения употребляются для контроля предполагаемой численной модели развития бассейна. При отсутствии Основные компоненты систем моделирования бассейнов измерений температуры для калибровки модели употребляются данные по современному термическому сгустку изучаемого района. Но, измерения глубинных температур всегда лучше, потому что термический поток подвержен сильному воздействию климатического, литологического и гидрологического причин (см. главы 5 и 10). Начальная база данных для моделирования бассейна содержит также описание черт литосферы бассейна, включающее мощности слоёв Основные компоненты систем моделирования бассейнов коры и петрофизические характеристики их пород (см. главу 5). Геохимическая часть базы данных для моделирования бассейна включает перечисление предполагаемых материнских свит бассейна, современного содержания органического вещества (Сорг в г ОВ/г породы) в породах этих свит и тип этого вещества. Последний может быть задан типом керогена, допускающим произвольную смесь I Основные компоненты систем моделирования бассейнов-ого, II-ого и III-его стандартных типов с разным начальным потенциалом генерации УВ (см. главу 8).

Таб. 2-3 Петрофизические характеристики осадочных пород бассейна Уэд-эль Миа (пл. Такхоухт)
N j(0) B (км) Km (Вт/м oC) Al (oC-1) Cv (МДж/м3 oK) rm (г/см3) AA (мкВт/м3)
0.429 2.77 4.00 0.0027 2.872 2.66 0.816
- - - - - - -
0.572 1.91 3.49 0.0011 2.696 2.73 0.578
0.244 0.86 5.61 0.0050 1.943 2.30 0.050
0.577 1.39 3.71 0.0030 2.332 2.52 0.888
0.600 2.06 2.96 0.0017 2.575 2.71 1.465
0.635 1.88 2.82 0.0011 2.487 2.70 1.394
0.296 1.20 5.17 0.0043 1.993 2.32 0.209
0.354 1.24 4.72 0.0040 1.955 2.30 0.431
0.620 1.94 2.81 0.0015 2.462 2.66 1.549
0.500 3.27 2.01 0.0001 2.500 2.70 1.005
- - - - - - -
- - - - - - -
0.610 2.03 2.88 0.0016 2.549 2.68 1.516
0.684 1.84 2.24 0.0007 2.324 2.69 1.968
0.684 1.84 2.24 0.0007 2.324 2.69 6.699
0.684 1.84 2.24 0.0007 2.324 2.69 1.968

Замечания: N – номер Основные компоненты систем моделирования бассейнов шага развития бассейна в Табл. 1, j(0) – средняя пористость верхних 0.-200 м осадочных пород, B – масштаб конфигурации пористости с глубиной в зависимости: j(z) = j(0) EXP(-z/B)), Km - теплопроводимость матрицы пород при температуре T=0oC, Al – коэффициент температурного конфигурации матричной теплопроводимости: Km(T)=Km / [1.+ Al×T(oC)], Cv – обьемная Основные компоненты систем моделирования бассейнов теплоемкость матрицы пород, rm – плотность матрицы пород, AA – обьемная генерация радиогенного тепла в в матрице осадков (A(z) = AA´[1 - j(z)]). Значения коэффициентов в таблице относятся к консистенциям литофаций, представленным в соответственных строчках табл. 1-3.

Последующий блок системы моделирования имеет дело с подготовкой набора характеристик, нужных для численного восстановления истории Основные компоненты систем моделирования бассейнов погружения и тепловой эволюции бассейна. Сначала, он включает вычисление характеристик, определяющих изменение петрофизических параметров пород с глубиной (пористости, плотности, теплопроводимости, теплоёмкости, теплогенерации). По литологическому составу пород (см., к примеру, табл. 1-3) и среднемировым данным термофизических характеристик для отдельных литофаций либо/и по измерениям характеристик для пород определенного района программка Основные компоненты систем моделирования бассейнов вычисляет петрофизические характеристики для консистенции литофаций, представляющих рассматриваемую осадочную породу. Табл. 2-3 показывает пример таких вычислений для разреза площади Такхухт бассейна Оуэд-эль-Миа. Принцип расчёта этих характеристик рассматривается в последующих главах. Блок подготовки данных моделирования содержит также методы и программные модули, ответственные за вычисление таких характеристик как: объём неуплотненных осадков, отлагающихся Основные компоненты систем моделирования бассейнов на поверхности бассейна, время и амплитуда тектонических и тепловых событий в фундаменте (термический активизации либо растяжения литосферы и др.), исходный профиль температуры в литосфере бассейна и температура в основании области счета (Галушкин, 1990).

И, в конце концов, 3-ий блок употребляет приготовленные характеристики моделирования для численного проигрывания истории погружения, тепловой эволюции Основные компоненты систем моделирования бассейнов и созревания органического вещества в осадках. Сопоставление вычисленных значений пористости пород, температур и отражательной возможности витринита с измеренными значениями из базы данных, также вычисление относительных вариантов амплитуд тектонического погружения фундамента, употребляются для корректировки начальных характеристик моделирования бассейна. Эти корректировки, надлежащие оборотным связям меж блоками, показаны на Основные компоненты систем моделирования бассейнов рис. 2-3пунктирными линиями. 3-ий блок системы моделирования бассейнов включает также пакет программ химико-кинетического моделирования. Кинетические диапазоны действенных реакций созревания ОВ нефтематеринских пород (т.е. наборы характеристик: энергий активаций, Ei, частотных причин, Ai, и начальных потенциалов реакций. Xi) употребляются тут для вычисления генерации УВ и оценки порога первичной эмиграции водянистых УВ (см Основные компоненты систем моделирования бассейнов., к примеру, рис. 1-3и). При наличии данных экспериментального пиролиза определенного эталона материнских пород надлежащие программки из этого блока позволяют численно восстанавливать кинетические диапазоны действенных реакций созревания ОВ материнских этих пород (глава 8).

Численный расчет конфигурации теплового режима осадочных пород в процессе эволюции бассейна просит учета таких причин Основные компоненты систем моделирования бассейнов как деформация среды, изменение теплофизических характеристик пород с глубиной, температурой и временем, движение флюидов, воздействие интрузий и тектоно-термической активизации литосферы и других. Надлежащие пакеты компьютерных программ по моделированию бассейнов, такие как MATOIL, GENEX, TEMISPACK, PDI и ГАЛО обширно употребляются для реконструкции истории погружения и тепловой эволюции нефтегазоматеринских пород и Основные компоненты систем моделирования бассейнов восстановления истории реализации их УВ потенциала (Welte and Yukler, 1981; Смирнов, Галушкин, 1983; Галушкин и др.,1985; Doligez et al.,1986; Berthold and Galushkin, 1986, 1988; Berthold et al., 1986; Tissot et al.,1987; Nakayama and Lerche, 1987; Welte and Yalcin, 1988; Espitalie et al.,1988; Галушкин, 1988, 1990; Ungerer, 1990; Ungerer et al.,1990; Дучков и др., 1990; Галушкин и Кутас, 1995; Lopatin et Основные компоненты систем моделирования бассейнов al., 1996; Makhous et al., 1997; Welte et al., 1997; Galushkin, 1997; Galushkin et al., 1999; Schaefer et al., 1999 и др.; Makhous and Galushkin, 2005). Пакеты программ по моделированию бассейнов, применявшиеся в цитированных работах, характеризуются различными подходами к рассмотрению тепловых, геохимических и гидродинамических заморочек формирования и эволюции бассейнов. Так, в пактах MATOIL, GENEX, TEMISPACK, PDI при восстановлении Основные компоненты систем моделирования бассейнов температурной истории бассейна в основании осадочной толщи либо в подошве коры задаётся термический поток в виде ступенеобразной функции времени, или градиент температуры, которые подбираются из условия совпадения вычисленных и наблюденных значений температуры и отражательной возможности витринита (Doligez et al.,1986; Nakayama and Lerche, 1987; Welte and Yalcin, 1988; Ungerer, 1990 и др Основные компоненты систем моделирования бассейнов). При разработке пакета ГАЛО основной целью была по способности полная интеграция процессов, определяющих тепловой режим осадочной толщи бассейна, с тепловой и тектонической историей подстилающей литосферы. Потому тут область поиска рассредотачивания температуры не считая осадочной толщи включала ещё и подстилающую литосферу с частью астеносферы (если та была на глубинах наименее 200 км Основные компоненты систем моделирования бассейнов; Галушкин, 1990; Галушкин и Кутас, 1995; Галушкин и Яковлев, 2003; Makhous et al., 1997, Galushkin et al., 1999; Makhous and Galushkin, 2003; 2005). Это обеспечивало более корректную трактовку термообмена меж осадочными слоями и фундаментом и позволяло вычислять амплитуду тектонического погружения фундамента, из анализа рассредотачивания плотностей, а потом использовать приобретенные данные для оценки длительности периодов термический и Основные компоненты систем моделирования бассейнов тектонической реактивизации и их амплитуд в истории развития бассейна. Но, за это преимущество пришлось платить ограничением рамками одномерного анализа, т.е. рассмотрением так именуемых плоских бассейнов. Но можно отметить, что одномерные реконструкции нередко употребляются в двумерном и трёхмерном анализе бассейнов, когда изучаемые профиль либо площадь разбиваются на маленькие участки Основные компоненты систем моделирования бассейнов, выставленные своими «псевдоскважинами», для которых осуществляются одномерные реконструкции. Такие подходы, именуемые «псевдодвухмерными» и «псевдотрёхмерными» допустимы в отсутствии приметных горизонтальных градиентов температур и мощностей осадочных слоёв, в достаточном удалении от зон разломов и выраженных складок (Ершов, Волож, 2004). Его справедливость проверяется для каждого определенного бассейна, а поправки оцениваются с привлечением двумерного анализа Основные компоненты систем моделирования бассейнов, примеры которого приведены и в истинной книжке.


osnovnie-metodi-indeksacii-elektronnih-dokumentov.html
osnovnie-metodi-izucheniya-svyazej.html
osnovnie-metodi-modelirovaniya-kareri.html