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Source to Sink:应用DionisosFlow沉积正演技术进行“源-汇”研究

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发表于 2017-12-16 19:01:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
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品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第460篇原创文章
首发于2017年12月14日
作者:刘敏珠 姚同云

“源-汇”系统是美国国家自然基金会在1998年提出的研究主题,旨在基于最后一次冰期沉积地层记录至近现代地震、风暴和人类活动事件的记录,建立完整的从源(山)到汇(洋)的沉积系统。


近年来,“源-汇”研究已成为全球范围内地球科学领域颇受关注的重要课题。


2017年十月在法国举行的33rd IAS全球沉积学大会上(International Meeting of Sedimentology 2017),多个国家多位学者针对这一研究主题,进行了各方面的探讨和技术交流。不仅涉及石油地质领域,在沉积学其他领域范畴内,“源-汇”系统研究具有深远的研究意义。


把沉积物从剥蚀到搬运、沉积的整个沉积动力学过程看成一个完整的“源-汇”系统来探讨砂岩的富集机理,强调“过程”与“机制”,是控砂机制研究的必然趋势。


目前国外学者对“源-汇”系统的研究主要在大陆边缘盆地的沉积体系中,而大陆边缘沉积体系的“源- 汇”研究集中于沉积事件的触发机制、沉积物的搬运方式与沉积响应特征等研究。


在国内复杂的陆相断陷盆地中,渤海海域引入了“源-汇”思想,形成“源-汇”控砂理论,显著提高了储层预测的成功率(据林畅松,2015)。


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图1 Waipaoa“源-汇”系统动力机制与搬运过程的响应特征(据Carter L,2010)

DionisosFlow地层沉积演化模拟技术以层序地层学、剥蚀-扩散方程为基础,通过定量评估可容空间、物源供给和沉积搬运之间复杂的关系,建立盆地的沉积演化模型的一个工具,可以定量再现“源-汇”过程中复杂的沉积剥蚀、搬运、沉积等一系列沉积演化过程,显示地层沉积建造、沉积相、古水深、古地貌在地质历史过程中的变化。


目前,全球范围内已有多位学者专家使用DionisosFlow模拟技术开展源汇要素分析以及定量化的源汇响应关系探索,法国石油研究院DionisosFlow软件的研发技术首席D. Granjeon在2014年IAS出版物中被收录的一篇文章“3D forward modelling of the impact of sediment transport and baselevel cycles on continental margins and incised valleys”,深入探讨了“源-汇”系统研究和非线性搬运方式对大陆边缘沉积体系研究的影响。


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图2 被动大陆边缘沉积速率与源汇系统沉积速率对比分析

    通过D.Granjeo建立的被动大陆边缘沉积模型和整体源汇系统沉积模型的对比分析(图2),可以看出在“源-汇”系统模拟中,搬运区的沉积速率还有沉积区的搬运速率趋势是有不同的,而这一点在被动大陆边缘模拟系统中体现不出来。


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图3 应用DionisosFlow被动大陆边缘沉积演化模拟

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图4 应用DionisosFlow进行“源-汇”系统沉积演化模拟

考虑“源-汇”系统后的被动大陆边缘沉积演化模拟对比分析:


1. 对“源-汇”系统物源区演化的恢复可以更好的分析不同类型沉积物分配的数量关系,落实沉积体系的发育规模,明确物源供应量和供给速度等参数对陆架坡折形态、地层前积结构、滑塌和沟谷发育及演化等沉积现象具有十分重要的控制作用。


2. “源-汇”系统研究更加深入和形象的描述了沉积物的侵蚀与运移的触发机制。在沉积演化过程中,当相对海平面的迅速下降时,会导致:①在物源区,剥蚀速率加大;②在搬运区,相对海平面下降速率不快时,沉积速率下降,下降速率很大时,出现剥蚀现象。当相对海平面继续下降,但下降速率变缓时:①在物源区,剥蚀范围持续变大;②搬运区有可能剥蚀面积变小或者出现被重新沉积的现象;③沉积区砂体面积一直在扩大。


3. “源-汇”系统研究能提高确定各沉积边界的准确性,从物源区到搬运区再到沉积区,“源-汇”的研究帮助研究者更精准的定义沉积演化的各个阶段,提高模拟的准确率。


把沉积物从剥蚀、搬运到沉积的整个沉积动力学过程看成一个完整的“源-汇”系统来研究,探讨砂岩的富集机理,强调“过程”与“机制”的影响,是研究的必然趋势。沉积物在搬运区是如何改道的?又如何被搬运到了沉积区的?沉积边界是如何精确确定的?这些过程都只有在进行“源-汇”系统研究时才能考虑到,DionisosFlow沉积演化模拟技术是把地质家的想法变成三维模型的实现工具,地质工作者在“源-汇”研究中通过不同的探索和尝试,可以定量分析不同类型沉积物的比例关系,探索沉积物的侵蚀与运移的触发机制和确定模拟的沉积边界。采用DionisosFlow软件进行“源-汇”系统模拟为控砂机制研究提供新的思路和方法,有效提高砂体预测成功率。


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发表于 2018-1-16 08:58:25 | 显示全部楼层
多谢分享新概念新知识
 楼主| 发表于 2018-1-17 19:05:41 | 显示全部楼层
ILE 发表于 2018-1-16 08:58
多谢分享新概念新知识

客气啦,分享新概念新知识,推广运用新技术是阿什卡的立足之本
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