Численный анализ истории погружения, термической эволюции
ипроцессов генерации углеводородов
восадочных бассейнах
(« Моделирование Бассейнов »)
Осадочный нефтегазоносный бассейн подобен химическому реактору, генерирующему УВ. Но, в отличие от реактора, где исходный состав продуктов, продолжительность реакций, температура и давление контролируются техническими средствами, в осадочных бассейнах мы можем лишь с некоторой точностью реконструировать условия формирования залежей УВ. И лучшим средством для этого служат компьютерные системы моделирования бассейнов.
Анализ эволюции осадочного нефтегазоносного бассейна требует понимания большого числа процессов, действовавших в пределах этого геологического объекта за всё время его существования:
Погружения, поднятия и деформации бассейна Палеогеографических и палеоклиматических условий развития бассейна Условий осадконакопления и типа отложений Кондуктивного и конвективного теплопереноса в бассейне
Кинетики преобразования ОВ и генерации УВ породами бассейна Переноса жидкости, с особой ролью первичной и вторичной миграции нефти и газа Формирования ловушек и анализа их надёжности
Процессов аккумуляции, преобразования и потери УВ.
Первый шаг моделирова- ния: данные из всех источ- ников, включая измерения в скважинах, геохимичес- кий анализ образцов пород, изучение сейсмических раз- резов, геологических обна- жений и многие другие, используются для построе- ния возможно более полной модели современного строе- ния и геолого-геофизичес- ких характеристик бассей- на. На следующем шаге по- строенная модель исполь- зуется для выяснения усло- вий развития бассейна при интеграции всех имеющих- ся данных, их геологичес- кой интерпретации и интерполяции.
Основные задачи, решаемые системой моделирования ГАЛО:
1.Численное восстановление истории погружения бассейна.
2.Расчёт изменения термического режима осадочной толщи и подсти- лающей литосферы бассейна в условиях термической и тектоничес- кой активизации района, внедрения интрузий и резких колебаний климата.
3.Численная оценка изменения степени метаморфизма органического вещества осадочной толщи бассейна
4.Реконструкция истории реализации нефтегазогенерационного потен- циала бассейна и оценка порога первичной эмиграции жидких УВ.
5.Восстановление спектра химико-кинетических реакций, управляю- щих процессами созревания ОВ материнских свит бассейна.
Следующие данные привязаны к конкретным скважинам:
-Толщины и возраст слоев осадков
-Распределение пористости в уплотненных породах
-Давление в породах
-Температуры пород
-Распределение зрелости органического вещества
осадков
-измерения глубинных температур
-оценки палеотемператур (включения жидкостей и другие методы)
-Геохимические характеристики генерационных своств пород (экстракция и данные пиролиза образцов материнских пород)
Табл. 4. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ЭВОЛЮЦИИ БАССЕЙНА УЭД-ЭЛЬ-МИА В РАЙОНЕ СКВ. ТКТ-1 (Восточный Алжир)
N |
Этапы |
Геологич. Время |
Глубина |
Литология |
Пелео- |
Палео- |
|
эволюции |
(млн.лет) |
(м) |
|
климат |
глубина |
|
|
|
|
гл:вл:ал:пс:из:дл:сл:ан:мр |
(oC) |
моря (м) |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
осадк. |
0-65 |
0-125 |
00:00:00:90:10:00:00:00:00 |
15 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
перерыв |
65-91 |
125 |
- |
15-18 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
осадк. |
91-93 |
125-322 |
00:00:00:00:50:40:00:00:10 |
12-18 |
0-30 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
осадк. |
93-97.5 |
322-870 |
00:00:00:00:00:00:40:60:00 |
12-13 |
30-80 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
осадк. |
97.5-113 |
870-1042 |
40:00:00:00:00:00:00:60:00 |
13-15 |
80-170 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
осадк. |
113-119 |
1042-1489 |
50:00:00:50:00:00:00:00:00 |
15 |
170 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
осадк. |
119-144 |
1489-2033 |
40:00:20:00:00:20:00:00:20 |
15-18 |
170-130 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
осадк. |
144-213 |
2033-2886 |
05:00:00:00:00:05:55:30:05 |
18 |
130-0 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
осадк. |
213-231 |
2886-3485 |
20:00:00:00:00:00:65:15:00 |
18 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
осадк. |
231-243 |
3485-3540 |
60:00:00:35:00:00:05:00:00 |
18 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
осад. |
243-248 |
3540-3711 |
00:100:00:00:00:00:00:00:00 |
18 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
эрозия |
248-286 |
2200 |
- |
15-18 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
перерыв |
286-360 |
3711-3711 |
- |
8-15 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
осад. |
360-408 |
3711-3711 |
54:00:00:46:00:00:00:00:00 |
7-8 |
0-240 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
осад. |
408-428 |
3711-3854 |
90:00:00:10:00:00:00:00:00 |
5-7 |
240-350 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
осад. |
428-438 |
3854-3924 |
90:00:00:10:00:00:00:00:00 |
5 |
350 |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
осад. |
438-590 |
3924-4100 |
90:00:00:10:00:00:00:00:00 |
5-15 |
350-0 |
|
|
|
|
|
|
|
Сравнение вычисленных значений пористости пород, температур и отражательной способности витринита с измеренными, а также анализ относительных вариаций амплитуд тектонического погружения фундамента, составляют основу контроля справедливости рассчитанной модели эволюции бассейна.
В пакетах MATOIL, GENEX, TEMISPACK, PDI в основании осадочной толщи или близко от неё задаётся тепловой поток как кусочно-линейная функция времени. Её форма определялась из условия совпадения вычисленных и наблюденных значений отражательной способности витринита (Doligez et al.,1986; Nakayama and Lerche, 1987; Welte and Yalcin, 1988; Ungerer, 1990 и др).
В системе ГАЛО область поиска распределения температуры кроме осадочной толщи включала ещё и подстилающую литосферу с частью астеносферы (если та существовала на глубинах менее 200 км). Это обеспечивало интеграцию процессов, определяющих термический режим осадочной толщи бассейна, с термической и тектонической историей подстилающей литосферы и позволяло использовать анализ кривой тектонического погружения бассейна для уточнения событий тепловой и тектонической истории его литосферы (слайд 8).
Уплотнение осадков, история погружения бассейна и пористость пород.
С погружением бассейна осадочные породы сжимаются, уменьшая объём порового пространства и высвобождая часть поровых вод .