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湖平面升降对浅水三角洲影响的沉积数值模拟实验

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地球科学（中国地质大学学报） 2017年第11期42卷 2095-2104页

作者：曾灿尹太举宋亚开长江大学地球科学学院湖北武汉430100

湖平面升降对三角洲沉积体的发育具有重要影响,前人对此做了相关研究,但对于其形成过程缺乏定量分析.利用水动力数值模拟的方法正演模拟了湖平面变化情况下浅水三角洲的形成过程并精确分析了其演化规律.根据现代河流三角洲的水动力特征... 详细信息

湖平面升降对三角洲沉积体的发育具有重要影响,前人对此做了相关研究,但对于其形成过程缺乏定量分析.利用水动力数值模拟的方法正演模拟了湖平面变化情况下浅水三角洲的形成过程并精确分析了其演化规律.根据现代河流三角洲的水动力特征,设计了水动力及泥沙条件,采用Delft3D模拟了湖平面上升和湖平面下降两种沉积过程.通过对浅水三角洲的模拟分析得到湖平面的升降对沉积体的形成与分布、河道的演化具有重要影响,结合平面和剖面分析发现沉积体的多期叠置现象.研究结果表明湖平面控制着沉积体的进退及其沉积特征,且利用水动力数值模拟方法可较好地揭示湖平面变化下浅水三角洲的演化过程.

关键词：沉积数值模拟湖平面升降浅水三角洲 Delft3D 石油地质.

砂质辫状河心滩沉积演化规律与沉积构型特征——基于沉积数值模拟的认识

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石油与天然气地质 2023年第6期44卷 1595-1608页

作者：雷涛任广磊李晓慧冯文杰孙华超中国地质大学(武汉) 湖北武汉430074 中国石化华北油气分公司勘探开发研究院河南郑州450006 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

砂质辫状河心滩砂体规模大、连通性强、物性较好,是一类重要的油气储层。受到复杂多变的水动力条件影响,心滩呈现出类型多样、内部构型特征复杂等特征,制约了油气资源高效开发。为探索砂质辫状河心滩沉积演化规律及其控制的沉积构型特征... 详细信息

砂质辫状河心滩砂体规模大、连通性强、物性较好,是一类重要的油气储层。受到复杂多变的水动力条件影响,心滩呈现出类型多样、内部构型特征复杂等特征,制约了油气资源高效开发。为探索砂质辫状河心滩沉积演化规律及其控制的沉积构型特征,采用基于水动力场实时求解的沉积数值模拟方法,开展砂质辫状河沉积演化动态模拟和过程解析,结果表明:①砂质辫状河心滩的演化过程包括5个阶段,表现为菱形坝、舌形坝、单元坝、复合坝及改造复合坝的顺次形成和连续转换,各类心滩平面形态、剖面结构样式及定量规模存在显著差异;②水流与心滩的交互作用是主导砂质辫状河沉积演化的主控机理,即水流聚散特征与分布样式的持续变化导致心滩形成、增生、迁移、形变并遭受频繁、复杂的叠切,而心滩的演化又进一步导致水流聚散特征与分布样式的变化;③心滩内部发育前积、侧积及加积3类增生体,从菱形坝形成到改造复合坝发育,心滩内部增生体类型由前积主导转变为前积与侧积共生并最终变为前积、侧积及加积复杂复合,心滩长度、宽度由快速增加转变为缓慢增加并最终维持稳定,沉积记录中终止于不同演化阶段的辫状河心滩储层平面分布样式、内部构型特征及定量规模存在较大差异。

关键词：定量规模沉积数值模拟沉积演化沉积构型心滩砂质辫状河

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基于沉积数值模拟的辫状河心滩演化

中国石油大学学报（自然科学版） 2020年第2期44卷 1-9页

作者：张宪国张育衡张涛林承焰王宏伟中国石油大学(华东)深层油气重点实验室山东青岛266580 山东省油藏地质重点实验室山东青岛266580 中国石化河南油田勘探开发研究院河南南阳473132 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 中国石油大港油田采油六厂河北沧州061100

选取黄骅坳陷新近系典型辫状河沉积解剖区,利用密井网区动静态资料相结合识别和刻画心滩及其内部结构,在此基础上通过沉积数值模拟探究研究区心滩形成过程,并建立研究区心滩顺流迁移和横向迁移演化模式。结果表明:顺流加积、垂向加积、... 详细信息

选取黄骅坳陷新近系典型辫状河沉积解剖区,利用密井网区动静态资料相结合识别和刻画心滩及其内部结构,在此基础上通过沉积数值模拟探究研究区心滩形成过程,并建立研究区心滩顺流迁移和横向迁移演化模式。结果表明:顺流加积、垂向加积、侧向加积和侵蚀作用共同塑造心滩的形态和内部结构;滩头侵蚀、滩尾顺流加积和垂向加积形成了心滩的顺流生长和垂向生长;侧向加积与侵蚀作用控制心滩的不对称侧向生长过程。

关键词：心滩储层构型沉积数值模拟不对称加积演化模式

基于沉积数值模拟的砂质辫状河三角洲沉积特征与演化规律研究

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沉积学报 2024年

作者：唐洪龙冠宇张章曲炳昌蒋成思西南石油大学地球科学与技术学院天然气地质四川省重点实验室中海石油(中国)有限公司天津分公司

【目的】国内外学者对砂质辫状河三角洲的研究获得了丰富的成果，但对砂质辫状河三角洲的沉积特征以及演化规律有着不同的观点，特别是对于河口坝、分流砂坝等沉积单元的认识有待进一步探讨。【方法】基于油田地下储层资料，利用Delft3... 详细信息

【目的】国内外学者对砂质辫状河三角洲的研究获得了丰富的成果，但对砂质辫状河三角洲的沉积特征以及演化规律有着不同的观点，特别是对于河口坝、分流砂坝等沉积单元的认识有待进一步探讨。【方法】基于油田地下储层资料，利用Delft3D沉积数值模拟软件再现砂质辫状河三角洲入湖生长演化过程，总结砂质辫状河三角洲沉积特征和演化规律。【结果】（1）砂质辫状河三角洲的演化可划分为三个阶段。（2）初期阶段三角洲生长最快，平均直径增长速率大于6 m/step，辫状河携带沉积物入湖快速卸载形成大型朵状河口坝，此时三角洲整体处于水面之下。（3）中期阶段三角洲平原持续生长，三角洲前缘面积较大，占三角洲整体面积50%以上，且发育连片砂体。（4）晚期阶段三角洲发育缓慢，平均直径增长速率维持在1 m/step，前缘面积较小，小于三角洲整体面积的20%。（5）三角洲平原发育大量分流河道和串沟水道，分流砂坝存在多种改造方式。（6）三角洲前缘砂坝存在不同程度的叠置关系和韵律组合特征，分流砂坝在残余河口坝之上发育。【结论】建立了砂质辫状河三角洲沉积模式，为成因上识别分流砂坝与河口坝提供参考，为地下储层构型研究提供参考。

关键词：砂质辫状河三角洲沉积数值模拟分流砂坝沉积模式演化过程

砂质辫状河心滩坝的发育演化过程探讨——沉积数值模拟与现代沉积分析启示

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沉积学报 2018年第1期36卷 81-91页

作者：张可吴胜和冯文杰郑定业喻宸刘照玮中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

心滩坝作为辫状河中一种重要的沉积单元,国内外学者基于地下储层、露头、现代沉积进行了大量研究,但并未建立完整的心滩坝发育演化模式,明确心滩坝两侧辫状水道对其的影响。因此,采用沉积数值模拟技术(Delft3D)再现心滩坝的生长与演化过... 详细信息

心滩坝作为辫状河中一种重要的沉积单元,国内外学者基于地下储层、露头、现代沉积进行了大量研究,但并未建立完整的心滩坝发育演化模式,明确心滩坝两侧辫状水道对其的影响。因此,采用沉积数值模拟技术(Delft3D)再现心滩坝的生长与演化过程,并且通过现代沉积相互验证,建立了心滩坝演化模式。研究表明:1)心滩坝的演化过程可划分为三个阶段,心滩坝的形成、生长及向下游方向迁移,心滩坝的侧向迁移,"坝尾沉积"及复合心滩坝的形成;2)由于两侧辫状水道的冲刷作用,心滩坝头部两侧均遭受侵蚀,表现为坝体向下游方向迁移,随着发育演化时间的增长,向下游迁移速率逐渐减小,最终坝体稳定;3)心滩坝中下部由于两侧辫状水道的不对称性,一侧侵蚀,一侧沉积,心滩坝侧向迁移;4)沉积物在心滩坝尾部卸载,形成"坝尾沉积",其发育程度取决于两侧辫状水道水动力强度,水动力越强,"坝尾沉积"越发育,随着"坝尾沉积"的不断延长,最终充填心滩坝之间的辫状水道,形成复合心滩坝。

关键词：砂质辫状河沉积数值模拟心滩坝辫状水道演化过程

辽中凹陷北部东二下亚段湖底扇沉积数值模拟及应用

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岩性油气藏 2015年第5期27卷 183-188页

作者：魏洪涛中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452

渤海海域辽中凹陷北部东二下亚段发育湖底扇沉积,但其形成机制以及时空展布规律尚不明确。采用数值模拟技术,对湖底扇模拟期次进行划分,并制作相对湖平面变化曲线和可容纳空间变化模型,同时评估物源供应和搬运方式,获取相应的地质参数,... 详细信息

渤海海域辽中凹陷北部东二下亚段发育湖底扇沉积,但其形成机制以及时空展布规律尚不明确。采用数值模拟技术,对湖底扇模拟期次进行划分,并制作相对湖平面变化曲线和可容纳空间变化模型,同时评估物源供应和搬运方式,获取相应的地质参数,对湖底扇的形成过程及时空展布进行了精细研究。模拟结果表明,研究区湖底扇主要发育在湖泛体系域内,受先期不稳定三角洲、较强的水动力条件以及沉积坡折带的共同作用而形成,具有双物源、多期次及规模大的特点。以沉积模拟的结果为基础,结合宏观地震相以及地震属性分析,进行平面沉积相编图,为湖底扇储层精细描述和预测提供了可靠依据。

关键词：湖底扇湖平面变化沉积数值模拟湖泛体系域储层描述东二下亚段辽中凹陷

基于沉积数值模拟和物理模拟的潮控河口湾储层砂坝成因分析

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基于沉积数值模拟和物理模拟的潮控河口湾储层砂坝成因分析

作者：周涵长江大学

学位级别：硕士

基于油气专项项目《美洲地区超重油与油砂有效开发关键技术》子任务大型油砂砂岩储层成因机制及非均质性评价研究(任务编号:2016ZX05031-002-001),对潮控河口湾储层砂坝成因与分布进行研究。潮控河口湾受河流和潮汐双重因素控制,储层发... 详细信息

基于油气专项项目《美洲地区超重油与油砂有效开发关键技术》子任务大型油砂砂岩储层成因机制及非均质性评价研究(任务编号:2016ZX05031-002-001),对潮控河口湾储层砂坝成因与分布进行研究。潮控河口湾受河流和潮汐双重因素控制,储层发育特征及形成因素复杂,导致潮控河口湾勘探开发存在较大困难。本论文采用沉积数值模拟和沉积物理模拟实验的方法,对潮控河口湾储层进行模拟,揭示砂坝成因、规模、形态、空间分布,为地下河口湾储层预测奠定基础。通过对现代钱塘江河口地形、水文资料收集,确定沉积模拟的关键参数,将模拟结果进行解译获得砂坝空间分布,并与现代钱塘江河口沉积调查进行对比,确定沉积模拟方法适用性。在此基础上,通过设置不同水动力条件、底床坡度(水力坡度)、沉积物含量差异,分别进行单因素和多因素沉积数值模拟,观察不同部位水动力及底形变化,进而确定砂坝形成机理及其形成的主控因素。通过对沉积数值模拟结果的解译,确定砂坝形态、规模以及空间分布特征。获得砂坝发育最优的水动力条件、底床坡度和沉积物供给组合。以最优参数为基础,采用相似性理论,设计沉积物理模拟实验方案,进行沉积物理模拟,以进一步揭示砂坝成因和分布。研究结果表明:(1)潮控河口湾自河流入口到河口端由窄到宽河道形态决定了潮控河口湾各段水动力能量差异,从而导致各段砂坝发育类型差异,桐庐至澉浦段河道宽度较窄,主要受到河流水流的影响,水流在这段呈“S”形运动,因此容易发育点坝,澉浦至金山为bedload convergence段(BLC段),受河流水流和涨潮水流的改造,它们携带的推移质在此段沉积形成河流U-型坝,金山至海洋方向主要受到潮汐作用的影响,此段形成长条形砂坝和潮汐V-型坝。自陆地向海,钱塘江依次发育点坝、河流U-型坝、复合坝、条形坝和潮汐V-型坝。(2)涨退潮通道发育方位随着南北两侧水动力能量强度不对称性的转变而发生转变。沉积物在底床沉积,底床南北两侧糙度产生差异,造成河口两侧底床坡度改变,导致了水动力能量不对称性发生改变,各段发育砂坝类型差异明显。(3)受到单因素条件控制时,小水动力条件和中等水动力条件有利于河道内砂坝发育,砂坝发育速度快。大水动力条件时,沉积物被带入海洋方向,不利于砂坝发育,砂坝发育速度慢;底床坡度0.002°时砂坝整体为退积,0.003°砂坝整体为垂向加积和进积,0.004°砂坝整体为进积,底床坡度造成沉积过程差异;小沉积物含量下砂坝发育规模较小,随着沉积物含量的增加,砂坝叠置、拼接的现象更明显,砂坝规模变大,高程增加;受到双因素条件控制时,潮控河口湾砂坝成因控制因素由强到弱排序依次为:底床坡度对砂体发育具有主导作用,水动力条件对砂体发育的控制作用其次,最后是沉积物含量大小对砂坝发育的控制作用。(4)沉积物理模拟实验表明,砂坝的形成同样受到水动力条件、底床坡度和沉积物含量的控制。涨潮水道和退潮河道受到水动力条件影响显著;底床坡度在一定程度上导致了水动力能量的不对称性,涨潮时在涨潮水道一侧形成一个相当尖锐的钻石切割面,退潮时在退潮河道一侧形成另一个钻石切割面,两个钻石切割面会随着实验的进行而拼接、叠置起来;沉积物供给加速了潮控河口湾体系内水道生长和砂坝发育平衡,砂坝被侵蚀一侧水道凹岸随之形成,砂坝生长处形成水道凸岸,由于水流携带沉积物越过坝顶,使砂坝的高程增加。(5)沉积数值模拟和沉积物理模拟结合,得出在相近的潮控河口湾地貌形态下,其内部砂坝成因和分布位置也是相近的结果,水动力因素决定砂坝发育速度;底床坡度在一定程度上决定了沉积过程的差异,底床坡度越小,悬移质会被输移到河流远源端,遍布整个河道中沉积,控制着宏观非均质性。沉积物含量对砂坝发育的影响来自于沉积物能够使得潮控河口湾体系内部加速达到平衡态,同时主导着砂坝发育的高程、规模和时间年限。

关键词：沉积数值模拟沉积物理模拟砂坝成因主控因素钱塘江口

西湖凹陷花港组辫状河三角洲沉积数值模拟研究

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西湖凹陷花港组辫状河三角洲沉积数值模拟研究

作者：吕夏霏中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

东海西湖凹陷渐新世花港组地层为一套厚层辫状河三角洲沉积,是良好的低渗天然气储层,纵向上共分为6个小层(H1、H2、H3、H4、H5和H6)。针对研究区水深、钻井少,资料获取难度大、物源方向不明确等情况而导致储层展布难以预测的问题,开展... 详细信息

东海西湖凹陷渐新世花港组地层为一套厚层辫状河三角洲沉积,是良好的低渗天然气储层,纵向上共分为6个小层(H1、H2、H3、H4、H5和H6)。针对研究区水深、钻井少,资料获取难度大、物源方向不明确等情况而导致储层展布难以预测的问题,开展了研究区沉积数值模拟研究。本文以沉积动力学为基础,明确了辫状河三角洲沉积数值模拟的控制因素,结合地震、录井、岩心等资料,利用正演模拟方法还原沉积过程,确定了物源方向,预测了沉积物、砂质、粉砂质、泥质的展布范围和演化,确定了花港组的沉积相的展布。通过对沉积区古地貌、沉积物供给量及其物质组成、物源方向、湖平面升降变化等控制西湖凹陷渐新世花港组辫状河三角洲沉积的主要因素研究,应用Dionisos数值沉积模拟平台,开展针对物源方向和沉积体分布和演化的模拟研究,得出以下结论:1.证实了北部物源的存在,确定了西湖凹陷渐新世花港组沉积时期主要存在三个物源方向,西部海礁隆起和渔山隆起,北部虎皮礁隆起及东部钓鱼岛隆褶带;2.确定了沉积物、砂质、粉砂质、泥质的分布范围和演化。西湖凹陷花港组辫状河三角洲沉积主要分布在东部和西部的斜坡上,总体由北向南沉积体厚度逐渐减小。渐新世早期,随着陆源碎屑物质不断输入,沉积物向湖盆中心进积,砂质、粉砂质主要形成辫状河三角洲前缘,粉砂质相较砂质搬运得更远;渐新世中期,陆源碎屑物质供应充足,砂质、粉砂质大规模向湖盆中心进积,发育大套稳定连续的辫状河三角洲前缘沉积体,可作为优质储层;渐新世晚期,湖水面积缩小,砂质、粉砂质主要构成辫状河三角洲平原;泥质主要分布在湖盆中心。3.西湖凹陷花港组主要发育辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘及深湖亚相沉积。本文首次将沉积数值模拟方法应用于西湖凹陷天然气储层研究,以数值模拟方法还原其沉积过程,分析沉积体展布演化规律,为研究区天然气勘探开发奠定了基础。

关键词：西湖凹陷花港组辫状河三角洲沉积数值模拟物源方向

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塔里木盆地顺南地区中下奥陶统沉积数值模拟

塔里木盆地顺南地区中下奥陶统沉积数值模拟

作者：张众琛中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

塔中隆起位于塔里木盆地中央,是一个长期发育的继承性古隆起,其位于塔中I号断裂带下盘,现今构造整体为东南高、北西低的单斜。从研究区地震资料及岩心资料分析,塔中地区中下奥陶统蓬莱坝组一一间房组可识别出五个三级层序,经井位标定识... 详细信息

塔中隆起位于塔里木盆地中央,是一个长期发育的继承性古隆起,其位于塔中I号断裂带下盘,现今构造整体为东南高、北西低的单斜。从研究区地震资料及岩心资料分析,塔中地区中下奥陶统蓬莱坝组一一间房组可识别出五个三级层序,经井位标定识别T78为蓬莱坝组顶部,T76为鹰山组项部,T74为一间房组顶部。利用沉积相、岩心、古水深、古沉降等资料,对塔里木盆地塔中北坡顺南工区中下奥陶统进行沉积正演数值模拟。在分析研究区地质背景、构造演化及沉积特征等地质条件的基础上,应用沉积模拟实验手段,以沉积模拟的Dionisos软件为平台,通过建立初始模型、分析海平面变化,调整碳酸盐产率、波浪强度和方向等参数条件再现该地区的三维沉积演化过程,分析台地形成及演变的主控因素,探讨高能碳酸盐沉积环境展布模式,剖析关键界面的暴露特征,论述实验条件下沉积相类型及沉积构造以解决相关问题。模拟结果表明,研究区台地边缘是从寒武纪开始形成的,早、中奥陶世的台地边缘的生长主要表现为垂向加积,同时斜坡边缘东侧的深水盆地不断加深,斜坡不断变陡。从寒武纪到奥陶纪碳酸盐岩台地边缘的位置没有发生过明显的变化,各沉积旋回发育较完整,期间出现多个水退暴露面,其中包括不整合暴露面,T78、T76界面表现为两个较长期的暴露面。局部地区形成了中下奥陶统内部小规模的平行不整合、微角度不整合、暴露侵蚀面等,在该界面之下发育一系列的具有暴露或侵蚀标示的溶洞特征或在地震上形成界面之下的串珠集中分布。中下奥陶统沉积时期,顺南地区发育四个沉积旋回,四次海平面相对海退形成了中下奥陶统内部多个局部或全部短期暴露面,为认识该地区非断裂控制的短期暴露岩溶发育背景和台地内部高能相带发育提供了依据,为拓展油气勘探空间提供了依据。

关键词：沉积数值模拟碳酸盐岩中下奥陶统顺南地区塔里木盆地