盆地模拟及成藏模拟的内容

盆地模拟是油气系统模拟（油气成藏模拟）的基础。在这里，为了阐述方便，我们将盆地模拟与油气系统模拟合并在一起，统称为盆地模拟。其模拟对象从整个盆地到每一个基本油气生聚单元（即油气系统）；所模拟的区域可以是盆地，也可以是坳陷、凹陷或次凹和区带等。

模拟内容包括：盆地和油气系统的沉积史、构造史、热流史、地温史、生烃史、排烃史和运聚史。盆地模拟系统输入的数据包括地质、地震、测井、地化甚至开发试验等资料。

一个完整的盆地模拟系统由如下五个模型有机组成。

——地史模型。

——地热史模型。

——生烃史模型。

——排烃史模型（油气初次运移）。

——运移聚集史模型（油气二次运移）。

1.地史模型

地史模型的主要功能是重建含油气盆地的沉积史和构造史。该模型是盆地模拟的基础，其与真实情况的相似性、精准度和三维可视化特征直接影响后面四个模型。应考虑介质非均质非连续性、沉积间断、压实、欠压实（超压）、单层剥蚀、多层连续剥蚀、断层及古水深等地质现象，并实现其模型的体三维可视化。

采用的模拟方法是以体三维模型为基础的回剥技术（正常压实带）、超压技术（欠压实带）和回剥与超压相结合的技术（适用于正常压实带和欠压实带）。这三种技术都是建立在垂直沉降假设的基础上。若要超越这一假设，还应采用平衡剖面技术（适用于盆地的拉张或挤压）和平衡体技术（拉、压、剪）。

2.地热史和生烃史模型

地热史模型的功能是重建油气盆地的热流史、地温史，特别是盆地古地热场演化史。该模型是盆地模拟的关键模型，因为古地热场史是烃类成熟度的最重要客观因素。目前常用的模拟方法有四种：地球热力学法、地球热力学与地球化学结合法、估计给定法和地壳热结构分析法。

生烃史模型的功能是重建含油气盆地的有机质成熟史和生烃量史。常用的模拟方法有四种：TTI-Ro法（适用于勘探程度较高地区）、化学动力学法（适用于勘探程度中等地区）、Easy-Ro法（适用于勘探程度较低地区）和T-t-Ro法。

3.排烃史和运聚史模型

排烃史模型的功能是重建油气盆地的排烃史（又称油气初次运移史）。所采用的模拟方法有：①压实法求排油史（适用于孔隙度变化正常的情况）；②压差法求排油史（适用于孔隙度变化异常的情况）；③物质平衡法求排气史；④渗流力学法求排含烃流体史；⑤应力法求幕式排含烃流体史。

运移聚集史模型的功能是重建油气盆地的运移聚集史（又称油气二次运移史）。模拟方法主要有四种：①一维（z）三相（水、油、气）现今流体势法，适用于晚期油气成藏或中期油气成藏而晚期无剧烈构造运动的情况；②二维（x，y）三相（水、油、气）历史模拟简易法，实质是拟三维（x，y，z）模型，适用于各历史时期油气成藏的情况；③二维（x，z）三相（水、油、气）历史模拟差分法，由于模拟三相流体在垂直剖面上的运动，故模拟效果有限；④三维（x，y，z）三相（水、油、气）人工神经网络模拟。

油气初次运移主要发生在垂向上，故采用一维盆地模拟系统有一定的合理性。油气二次运移既发生在垂向上也发生在横向上，而且主要指向四面八方，故必须采用三维模拟系统（x， y，z轴）。

显然，一维和二维系统只能用于描述上述前三个模型，三维系统才能描述油气二次运移模型。

当前流行的盆地模拟系统都是一维和二维系统。三维系统的研发和应用都比一维系统和二维系统复杂，但却能真正模拟油气的运移和聚集过程。