CN110568149B - 沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法 - Google Patents

沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，涉及油气资源评价技术领域，用于解决解决传统的计算方法中存在的误差较大以及计算工作量大、推广困难的技术问题。本发明的方法，通过定义烃源岩纵向所处位置及连续分布程度定量表征参数即等效分布指数及分散系数，建立更接近实际烃源岩生烃过程的快速逼近算法，达到了精细、快速、定量的计算烃源岩生烃量目的，能够为油气资源评价及盆地模拟提供更加科学准确的结果。

Description

沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法
技术领域
本发明涉及油气资源评价技术领域，特别地涉及一种沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法。
背景技术
目前，我国油气资源评价主要采用成因法，且在未来一段时期内该方法仍是我国油气资源评价的主要方法[宋振响,陆建林,等，常规油气资源评价方法研究进展与发展方向[J],中国石油勘探,2017,22(3):21-29]。
其中，生排烃量(包括生排烃史)的计算是该方法的关键步骤，传统的生烃量计算方法是将整套烃源岩作为一个均质的整体看待，其过程为：首先统计钻井在某一套地层中暗色泥岩的分布情况，累计得到暗色泥岩厚度，然后根据有机碳(TOC)的下限值(TOC＝0.5％)和Ro下限值(Ro＝0.5％)剔除非烃源岩，得到烃源岩厚度；再根据在该段烃源岩中取得的少数几个样品的实测有机碳值和Ro值作平均处理算作该套烃源岩的有机质丰度和成熟度，根据该套烃源岩的有机质类型和成熟度得到对应演化阶段的产烃率，最后采用体积法计算其生烃量。当沉积环境一定，且烃源岩厚度较小时，有机质丰度、及成熟度等变化不大，用上述方法计算生烃量误差不大。但当烃源岩厚度较大时，地层顶、底的热演化程度差别很大，且由于沉积条件变化导致的烃源岩非均质性较强，采用统一的机碳值和Ro值计算获得的生烃量误差必然较大。
近年来，已有学者认识到泥页岩非均质性在一定程度上影响了传统的烃源岩生烃量计算结果，同时也影响了排烃量计算结果，提出了将一套烃源岩划分为若干韵律层进行生烃史计算，并开展初步应用[王克,查明,曲江秀.烃源岩非均质性对生烃和排烃定量计算的影响[J].石油学报,2005,26(3):44-47]，计算表明一段厚度为13.7m的烃源岩采用传统的生排烃量计算方法与使用考虑烃源岩非均质性的生排烃量计算方法得到生烃强度可相差28.09％，排烃强度也相差27.57％，当烃源岩厚度更大时，计算结果误差还会更大。在实际勘探中，一套烃源岩往往发育大量的韵律层，当韵律层很薄时，各韵律层的横向展布范围很难预测，即使获得了烃源岩各韵律层展布特征及对应的Toc、Ro、密度、孔隙度等属性，生烃量的计算工作量也太大，因此划分多个韵律层进行生排烃量计算方法应用推广困难。
发明内容
本发明提供一种不同采集参数沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，用于解决传统的计算方法中存在的误差较大以及计算工作量大、推广困难的技术问题。
本发明提供一种不同采集参数沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，包括以下步骤：
S10：确定烃源岩在目的地层区域中的展布信息；
S20：根据所述展布信息，以步长h沿深度方向对目的地层进行单元化，获得烃源岩的等效分布指数和分散系数；
S30：根据烃源岩所在目的地层的厚度，获得烃源岩的成熟度：
S40：根据所述烃源岩的成熟度，采用体积法计算获得烃源岩的最大理论生烃强度和最小理论生烃强度；
S50：根据所述最大理论生烃强度和所述最小理论生烃强度，采用快速逼近法计算获得烃源岩的理论生烃强度。
在一个实施方式中，步骤S30中，所述烃源岩的成熟度Ro(x，y，z，t)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000021
其中，L为所述目的地层的现今厚度，L满足下列定义式：
L＝Hb-Ht
x为所述目的地层在所述目的地层区域的横坐标；
y为所述目的地层在所述目的地层区域的纵坐标；
t为演化时刻；
z为所述目的地层中某烃源岩单元的现今埋深；
Ht为所述目的地层的顶部埋深；
Hb为所述目的地层的底部埋深。
在一个实施方式中，步骤S30中，所述最大理论生烃强度QRmax(x，y，z)满足下列定义式：
QRmax(x，y，t)＝n(x，y)hK(x，y)[(1-G(x，y))·fs(Ro(x，y，Ht，t))+G(x，y)·fs(Ro(x，y，Hb，t))]
所述最小理论生烃强度QRmin(x，y，z)满足下列定义式：
QRmin(x，y，t)＝n(x，y)hK(x，y)fs(Ro(x，y，H，t))
其中，n(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层经过单元化后烃源岩的单元数；
h为进行单元化时采用的步长；
K(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的加权参数平均值；
G(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的等效分布指数；
Ro(x，y，Ht，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层顶部烃源岩的成熟度；
Ro(x，y，Hb，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层底部烃源岩的成熟度；
Ro(x，y，H，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层加权分布中心位置处烃源岩的成熟度；
fs(Ro(x，y，Ht，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数；
fs(Ro(x，y，Hb，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数；
fs(Ro(x，y，H，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数。
在一个实施方式中，步骤50中，所述烃源岩的理论生烃强度Qa(x，y，t)满足下列定义式：
Qa(x，y，t)＝QRmax(x，y，t)·D(x，y)+QRmin(x，y，t)·(1-D(x，y))
其中，D(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的分散系数。
在一个实施方式中，步骤S20包括以下子步骤：
S21：根据所述展布信息，以h为步长沿深度方向对坐标为(x，y)的目的地层进行单元化；
S22：根据单元化的结果，计算坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的加权参数平均值K(x，y)，其中，K(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000041
S23：根据所述烃源岩的加权参数平均值K(x，y)，获得烃源岩的等效埋深H(x，y)，其中，H(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000042
S24：根据所述烃源岩的等效埋深H(x，y)，获得烃源岩的等效分布指数G(x，y)，其中，G(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000043
S25：根据所述烃源岩的等效埋深H(x，y)，获得烃源岩的分散系数D(x，y)，其中，D(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000044
其中，Ki(x，y)为第i烃源岩单元的加权参数；
Hi(x，y)为第i烃源岩单元的底部埋深；
R为烃源岩的分散距离；
Rmax为烃源岩的最大分散距离；
Rmin为烃源岩的最小分散距离，Rmin＝0。
在一个实施方式中，步骤S22中，第i烃源岩单元的加权参数Ki满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000045
其中，Ci(x，y)为第i烃源岩单元的平均Toc含量；
Φi(x，y)为第i烃源岩单元的平均孔隙度；
ρi(x，y)为第i烃源岩单元的平均岩石骨架密度。
在一个实施方式中，步骤S25中，烃源岩的分散距离R满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000051
且烃源岩的最大分散距离Rmax满足下列定义式：
Rmax＝2(H(x，y)-Ht)(Hb-H(x，y))/L。
在一个实施方式中，步骤S50中获得烃源岩的理论生烃强度后，将累计计算方法获得的烃源岩的生烃强度作为实际生烃强度，采用实际生烃强度对烃源岩的理论生烃强度进行有效性验证。
在一个实施方式中，所述烃源岩的实际生烃强度Q(x，y，t)满足以下定义式：
Figure BDA0001685263760000052
其中，fs(Ro(x，y，Hi(x，y)，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数。
在一个实施方式中，所述步长h满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000053
其中，c为自然数；
m为采样率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：由于传统的生烃(史)模拟方法采用烃源岩底部成熟度代替整个烃源岩层成熟度，且不考虑烃源岩纵向非均质性，因此不能反映一套较厚地层的烃源岩真实生烃过程，本发明通过定义烃源岩纵向所处位置及连续分布程度定量表征参数即等效分布指数及分散系数，建立更接近实际烃源岩生烃过程的快速逼近算法，达到了精细、快速、定量的计算烃源岩生烃量目的，能够为油气资源评价及盆地模拟提供更加科学准确的结果。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明的实施例中的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法的流程图；
图2是本发明的实施例中对钻井(单点)地层数据进行规格单元化的示意图；
图3是本发明的实施例中松辽盆地XX断陷XX钻井XX层位录井综合柱状图；
图4是本发明的实施例中松辽盆地XX断陷XX钻井XX层位阶段生烃史线条图；
图5是本发明的实施例中松辽盆地XX断陷XX钻井XX层位累计生烃史线条图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其包括以下步骤：
第一步：确定烃源岩在目的地层区域中的展布信息。
第二步：根据展布信息，以步长h沿深度方向对目的地层进行单元化，获得烃源岩的等效分布指数和分散系数。
第三步：根据烃源岩所在目的地层的厚度，获得烃源岩的成熟度。
第四步：根据烃源岩的成熟度，采用体积法计算获得烃源岩的最大理论生烃强度和最小理论生烃强度。
第五步：根据最大理论生烃强度和最小理论生烃强度，采用快速逼近法计算获得烃源岩的理论生烃强度。
首先，对本发中的目底层区域和目的地层进行定义。本发明所述的目的地层区域为某一地区，可将该地区看做是一个平面，那么平面上任意钻井即可看做是平面上一个点，在该平面上建立平面直角坐标系，那么任意一个钻井在该平面上的坐标为(x，y)，将每口井的地层定义为目的地层，并定义目的地层的垂直于该平面的方向为深度方向(即z方向，满足笛卡尔坐标系)，那么任意一个目的地层在目的地层区域的坐标为(x，y)。
其次，对本发中的地层的生排烃过程进行说明。由于通过体积法计算烃源岩生烃及排烃过程采用的算法具有相似性，因此本发明仅通过说明处理一套地层中烃源岩生烃史的计算过程，排烃过程可参照生烃过程处理，在此不做赘述。
最后，对体数据与散点数据进行说明。本发明阐述的方法针对深度方向上平面网格数据点对齐的数据模型。平面上任意数据点在深度方向上表现为带深度的单元数据(如岩性数据包括：顶深、底深、岩性)。
下面对本发明的每个步骤进行详细的说明。
第一步：确定烃源岩在目的地层区域中的展布信息，其中，展布信息作为已知的输入数据体。
其中，展布信息包括地震反演数据、地质建模数据、钻井数据等。
1、地震反演数据。指通过地震数据进行地震地质反演后获得的针对地层中烃源岩相关属性，如地层岩性(砂岩或泥岩等)、Toc、孔隙度、密度等数据体。
其中，上述数据体的格式若为时间域则可通过转换获得深度域数据，数据体格式为空间等间距离散点格式，平面上任意点在深度方向上可转换为等间距数据格式。具体的转换方式可采用现有技术中的转换方式，在此不再赘述。
2、地质建模数据。指应用钻井、地震及构造层位数据，通过空间插值方式获得地层中烃源岩相关属性，该数据体类同于地震反演数据。
3、钻井数据。包括录井数据和测井数据，其中，通过录井数据可确定目的地层岩性；通过测井数据可计算获得目的层不同深度的Toc、孔隙度、密度等数据。
上述地震反演数据和地质建模数据为空间数据，平面上为规则矩形网格，深度方向上为等间距步长；钻井数据为平面上的点数据(多口钻井表现为多个散点)，深度方向上为等间距步长，如录井数据一般以1米为步长录取一个岩性；由于上述三类数据所取步长相对地层厚度均较小，因此可合理假设单元内地层属性一致。
第二步：根据展布信息，以步长沿深度方向对目的地层进行单元化，获得烃源岩的等效分布指数和分散系数。其中，等效分布指数用于表征烃源岩在地层中深度方向上所处位置，分散系数用于表征烃源岩在地层中深度方向上连续分布程度。
1、根据展布信息，以h为步长沿深度方向方向对坐标为(x，y)的目的地层进行单元化。
优选地，h为深度方向最小步长。h满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000081
其中，c为自然数，m为采样率。
即h为1/m的整数倍(具体倍数可根据研究精度需要选取，倍数增加精度降低)，因此h可根据输入数据采样率m结合实际需要进行确定。
应用步长h对烃源岩所在地层深度方向上进行规格单元化。如图2所示，地层柱状剖面中深色且图形窄的部位为泥岩。
定义目的地层(即，烃源岩所在地层)的顶部埋深为Ht，底部埋深为Hb，L为目的地层的现今厚度，L满足下列定义式：
L＝Hb-Ht
目的地层划分的单元数为N＝L/h；h远小于L。
目的地层中烃源岩单元数为n(n小于等于N)。其中，烃源岩单元数指目的地层中Toc大于烃源岩Toc下限的泥岩单元，目的地层的Toc值通过上述的输入数据体获得，烃源岩Toc下限为给定数据，。
2、根据单元化的结果，计算坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的加权参数平均值K(x，y)，其中，K(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000082
烃源岩的加权参数平均值K指一套地层中各深度方向单元的烃源岩加权参数Ki的平均值。
进一步地，Ki(x，y)为第i烃源岩单元的加权参数；其满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000083
烃源岩的加权参数Ki指烃源岩有机碳含量(单位质量烃源岩Toc质量百分比)、岩石密度及岩石骨架体积百分比乘积，其能够反应单位体积烃源岩有机质含量(单位体积烃源岩Toc质量百分比)。
3、根据烃源岩的加权参数平均值K(x，y)，获得烃源岩的等效埋深H(x，y)，其中，H(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000084
烃源岩的等效埋深H指一套烃源岩考虑烃源岩加权参数的平均埋深，其能够反应烃源岩在地层中埋深的平均值。
4、根据烃源岩的等效埋深H(x，y)，获得烃源岩的等效分布指数G(x，y)，其中，G(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000091
烃源岩的等效分布指数G指一套烃源岩在地层中深度方向平均分布位置(考虑烃源岩加权参数)，其能够定量反应烃源岩在一套地层中的深度方向分布(偏上部或偏下部)。
5、根据烃源岩的等效埋深H(x，y)，获得烃源岩分散系数D(x，y)，其中，D(x，y)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000092
烃源岩的分散系数D指烃源岩的实际分散距离与烃源岩的理论最大分散距离Rmax及最小值分散距离Rmin之差的比值，其能够定量反应烃源岩深度方向分布的离散程度。
进一步地，烃源岩的分散距离R满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000093
且烃源岩的最大分散距离Rmax满足下列定义式：
Rmax＝2(H(x，y)-Ht)(Hb-H(x，y))/L；
烃源岩的最小分散距离Rmin＝0。
烃源岩的分散距离R指地层中深度方向上不同位置发育的烃源岩(考虑烃源岩加权参数)与烃源岩等效埋深位置的平均距离。理论上，当烃源岩平均分布于一套地层的顶部及底部时，烃源岩分散距离最大；当烃源岩集中分布于一段时，烃源岩分散距离最小。
上述计算公式中参数的说明如下：
n(x，y)为烃源岩单元的单元数；
Hi(x，y)为第i烃源岩单元的底部埋深；
Ci(x，y)为第i烃源岩单元的平均Toc含量；
Φi(x，y)为第i烃源岩单元的平均孔隙度；
ρi(x，y)为第i烃源岩单元的评价岩石骨架密度。
需要说明的是，n＝0时表示目的地层在该点无烃源岩，L＝0时表示地层厚度为0。当L＝0或n＝0时，烃源岩的加权参数平均值K、等效埋深H、等效分布指数G、分散距离R和分散系数D均无意义，参数值可采用无效值代替不参与平面插值。因此下述各步骤中的计算公式均满足L≥0且n＞0的前提条件，即该点地层厚度大于或等于0且存在烃源岩。
通过第二步，可计算平面上坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的等效埋深H(x，y)、烃源岩的分散系数D(x，y)及加权平均参数值K(x，y)，结合沉积相研究成果，确定沉积物源主方向，应用克里金插值算法，选择沉积物源方向为主方向，勾绘烃源岩深度方向加权分布位置及加权偏移率平面分布，该过程可通过已有软件快速实现，在此不赘述。
重要的是，通过第二步能够获得现今烃源岩表征的3个重要参数，即等效埋深H(x，y)、烃源岩分散系数D(x，y)及加权平均参数值K(x，y)。
第三步：根据烃源岩所在目的地层的厚度，获得烃源岩的成熟度。
烃源岩的成熟度Ro(x，y，z，t)满足下列定义式：
Figure BDA0001685263760000101
相应地，Ro(x，y，Hb，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层顶部烃源岩的成熟度；
Ro(x，y，Hb，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层底部烃源岩的成熟度；
Ro(x，y，H，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层加权分布中心位置处烃源岩的成熟度，
上述计算公式中参数的说明如下：
x为所述目的地层在所述目的地层区域的横坐标；
y为所述目的地层在所述目的地层区域的纵坐标；
t为演化时刻；
z为所述目的地层中某烃源岩单元的现今埋深。
第四步：根据烃源岩的成熟度，采用体积法计算获得烃源岩的最大理论生烃强度和最小理论生烃强度。
其中最大理论生烃强度QRmax(x，y，z)满足下列定义式：
QRmax(x，y，t)＝n(x，y)hK(x，y)[(1-G(x，y))·fs(Ro(x，y，Ht，t))+G(x，y)
·fs(Ro(x，y，Hb，t))]
最小理论生烃强度QRmin(x，y，z)满足下列定义式：
QRmin(x，y，t)＝n(x，y)hK(x，y)fs(Ro(x，y，H，t))
其中，fs(Ro(x，y，Ht，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数，为散点格式数据或解析函数，是输入数据；
fs(Ro(x，y，Hb，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数，为散点格式数据或解析函数，是输入数据；
fs(Ro(x，y，H，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数，为散点格式数据或解析函数，是输入数据。
第五步：根据理论生烃强度，采用快速逼近法计算获得烃源岩的理论生烃强度。快速逼近算法，能够有效解决计算量大的问题。
烃源岩的理论生烃强度Qa(x，y，t)满足下列定义式：
Qa(x，y，t)＝QRmax(x，y，t)·D(x，y)+QRmin(x，y，t)·(1-D(x，y))
第六步，通过累计计算方法对烃源岩的理论生烃强度进行有效性验证。具体地，将累计计算方法获得的烃源岩的生烃强度作为实际生烃强度，采用实际生烃强度对烃源岩的理论生烃强度进行有效性验证。
其中，烃源岩的实际生烃强度Q(x，y，t)满足以下定义式：
Figure BDA0001685263760000111
其中，fs(Ro(x，y，H，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数，为散点格式数据或解析函数，是输入数据。
上述累计计算方法在纵向网格划分较细时如1米(录井数据间隔)时，当烃源岩厚度较厚时(如500米)，计算平面上任意一个点在任意一个时刻生烃强度则需要计算500次，针对一口钻井计算时其计算量相对较小，适合于采用该方法验证快速逼近算法计算结果的有效性。但当开展一个多期演化盆地三维盆地模拟时采用累计计算方法计算量巨大，因此在实际应用中难以得到推广，而通过本发明所述的快速逼近计算方法则仅需计算顶部、底部和加权中心位置生烃强度，仅需计算3次，可在三维盆地模拟生烃史计算中应用。
需要说明的是，本发明中，烃源岩的理论生烃强度Qa及烃源岩的实际生烃强度Q的计算公式均为确定性算法，具有相同的输入数据。因此通过本发明上述步骤均可获得相同结果，因此该算法具有重复性。
下面以松辽盆地为例，对本发明的方法进行具体的说明。
对松辽盆地XX断陷1口钻井XX层位烃源岩生烃史进行了模拟计算。
首先，搜集了这口钻井的录井岩性数据及测井曲线，通过常规处理方法预测了目的地层段各钻井纵向TOC、密度及孔隙度。录井数据为1米分辨率，测井预测数据为0.125米分辨率，可识别的岩性单元为1米，因此采用步长h＝1米划分目的地层。
钻井柱状剖面图如图3所示，该井目的层地层厚度为500米，其中烃源岩厚度为298米，平均有机碳含量为2.01％，通过计算获得烃源岩在地层中的等效分布指数G为39.7％；烃源岩靠近地层上部，分散系数D为46.6％。
应用盆地模拟软件模拟了目的地层烃源岩105Ma-65Ma地质演化过程，获得目的层不同演化时期目的层顶、底部烃源岩成熟度，通过自编程序分别采用现有生烃史模拟方法、累计计算方法、快速逼近计算方法对该层位烃源岩生烃史过程进行模拟计算，不同方法计算的阶段生烃史及累计生烃史如图4和图5所示。
其中，图4是采用不同方法计算的阶段生烃史曲线图，其中横坐标为地质年代(单位为：百万年)，纵坐标为生烃强度(单位为：百万吨/km2)，从图4中可以看出，现有生烃史模拟方法采用烃源岩底部成熟度代替整个烃源岩层成熟度，且不考虑烃源岩纵向非均质性，因此获得的曲线仅有单一的极值点，从而不能反映烃源岩真实的生烃过程，而累积计算方法是考虑了每一个韵律层的成熟度，虽然其计算量很大，但是其获得的生烃强度能够代表真实的生烃过程，因此其获得的生烃强度更接近于地质演化实际过程。从图4可以看出，采用累计计算方法获得的实际生烃强度具有多个极值点，并且采用快速逼近算法获得的理论生烃强度与实际生烃强度之间的误差较小，而采用现有技术获得的生烃强度与实际生烃强度之间具有较大的误差，因此能够证明采用快速逼近计算方法的有效性
图5是采用不同方法计算的累计生烃史曲线图，其中横坐标为地质年代(单位为：百万年)，纵坐标为生烃强度(单位为：百万吨/km2)，从图5可以看出，生烃强度＞0.5后(即地质年代为90Ma之后)，理论生烃强度与实际生烃强度之间的误差w＜5％，地质年代为90Ma之前的生烃强度较小，因此比值浮动相对较大，不影响整体结果。
其中，上述误差满足以下定义式：
Figure BDA0001685263760000131
上述误差在可接受的范围内，因此通过以累积计算方法获得的实际生烃强度对本发明的快速逼近算法获得的理论生烃强度进行验证，能够说明本发明的有效性。
综上所述，由于采用累计计算方法获得的实际生烃强度能够更精确的反映烃源岩生烃史，因此分别将采用快速逼近计算方法获得的理论生烃强度以及采用现有方法获得的生烃强度分别与采用累计计算方法获得的实际生烃强度相比，采用快速逼近计算方法获得的理论生烃强度能够较为准确地的反映烃源岩生烃史过程；更重要的是，在三维盆地模拟中计算步骤中，快速逼近计算方法较之累积算法，计算量有大幅减少，因此快速逼近算法能够高效且较准确地替代累计计算算法，可以有效的为精确资源评价及成藏研究提供有效保障。
另外，由于将地球物理预测信息有效纳入较大尺度的盆地模拟及资源评价研究中存在海量数据粗化问题，本发明还为该问题提供了一套较完整的解决方案，对后续相关研究具有较大的借鉴意义。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：确定烃源岩在目的地层区域中的展布信息；
S20：根据所述展布信息，以步长h沿深度方向对目的地层进行单元化，获得烃源岩的等效分布指数和分散系数；
S30：根据烃源岩所在目的地层的厚度，获得烃源岩的成熟度：
S40：根据所述烃源岩的成熟度，采用体积法计算获得烃源岩的最大理论生烃强度和最小理论生烃强度；
S50：根据所述最大理论生烃强度和所述最小理论生烃强度，采用快速逼近法计算获得烃源岩的理论生烃强度；
步骤S40 中，所述最大理论生烃强度QRmax(x，y，z)满足下列定义式：
QRmax(x，y，t)＝n(x，y)hK(x，y)[(1-G(x，y))·fs(Ro(x，y，Ht，t))+G(x，y)·fs(Ro(x，y，Hb，t))]
所述最小理论生烃强度QRmin(x，y，z)满足下列定义式：
QRmin(x，y，t)＝n(x，y)hK(x，y)fs(Ro(x，y，H，t))
其中，n(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层经过单元化后烃源岩的单元数；
h为进行单元化时采用的步长；
K(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的加权参数平均值；
G(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的等效分布指数；
Ro(x，y，Ht，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层顶部烃源岩的成熟度；
Ro(x，y，Hb，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层底部烃源岩的成熟度；
Ro(x，y，H，t)为在t演化时刻，坐标为(x，y)的目的地层加权分布中心位置处烃源岩的成熟度；
fs(Ro(x，y，Ht，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数；
fs(Ro(x，y，Hb，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数；
fs(Ro(x，y，H，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数；
步骤S50中，所述烃源岩的理论生烃强度Qa(x，y，t)满足下列定义式：
Qa(x，y，t)＝QRmax(x，y，t)·D(x，y)+QRmin(x，y，t)·(1-D(x，y))
其中，D(x，y)为坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的分散系数。
2.根据权利要求1所述的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，步骤S30中，所述烃源岩的成熟度Ro(x，y，z，t)满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000021
其中，L为所述目的地层的现今厚度，L满足下列定义式：
L＝Hb-Ht
x为所述目的地层在所述目的地层区域的横坐标；
y为所述目的地层在所述目的地层区域的纵坐标；
t为演化时刻；
z为所述目的地层中某烃源岩单元的现今埋深；
Ht为所述目的地层的顶部埋深；
Hb为所述目的地层的底部埋深。
3.根据权利要求1所述的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，步骤S20包括以下子步骤：
S21：根据所述展布信息，以h为步长沿深度方向对坐标为(x，y)的目的地层进行单元化；
S22：根据单元化的结果，计算坐标为(x，y)的目的地层中烃源岩的加权参数平均值K(x，y)，其中，K(x，y)满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000022
S23：根据所述烃源岩的加权参数平均值K(x，y)，获得烃源岩的等效埋深H(x，y)，其中，H(x，y)满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000031
S24：根据所述烃源岩的等效埋深H(x，y)，获得烃源岩的等效分布指数G(x，y)，其中，G(x，y)满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000032
S25：根据所述烃源岩的等效埋深H(x，y)，获得烃源岩的分散系数D(x，y)，其中，D(x，y)满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000033
其中，Ki(x，y)为第i烃源岩单元的加权参数；
Hi(x，y)为第i烃源岩单元的底部埋深；
R为烃源岩的分散距离；
Rmax为烃源岩的最大分散距离；
Rmin为烃源岩的最小分散距离，Rmin＝0。
4.根据权利要求3所述的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，步骤S22中，第i烃源岩单元的加权参数Ki满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000034
其中，Ci(x，y)为第i烃源岩单元的平均Toc含量；
Φi(x，y)为第i烃源岩单元的平均孔隙度；
ρi(x，y)为第i烃源岩单元的平均岩石骨架密度。
5.根据权利要求4所述的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，步骤S25中，烃源岩的分散距离R满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000035
且烃源岩的最大分散距离Rmax满足下列定义式：
Rmax＝2(H(x，y)-Ht)(Hb-H(x，y))/L。
6.根据权利要求5所述的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，步骤S50中获得烃源岩的理论生烃强度后，将累计计算方法获得的烃源岩的生烃强度作为实际生烃强度，采用实际生烃强度对烃源岩的理论生烃强度进行有效性验证。
7.根据权利要求6所述的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，
所述烃源岩的实际生烃强度Q(x，y，t)满足以下定义式：
Figure FDA0003104735130000041
其中，fs(Ro(x，y，Hi(x，y)，t)为烃源岩Ro-产烃率关系及Ro-恢复系数关系的综合函数。
8.根据权利要求7所述的沉积盆地烃源岩生排烃史精细快速定量模拟方法，其特征在于，所述步长h满足下列定义式：
Figure FDA0003104735130000042
其中，c为自然数；
m为采样率。
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