TTI值的计算和应用.ppt

TTI值的计算和应用,实习课,一、实习的目的,本实习根据选定的某油区一口井的地质剖面所建立的地质模型，定量计算特定生油层的TTI值，确定其成熟度(或演化阶段)，为有机质成烃定量研究提供一方面的参数。具体要求如下：(1)掌握特定的(或各个)生油层的顶、底面时间埋深地温关系图(即地质模型)的编图方法；(2)明确TTI法的基本概念及求取TTI值的方法；(3)学会TTI值在有机质成烃定量研究中的应用和解释。,二、TTI法的基本概念,现代石油成因研究证明，有机质成烃演化过程中温度和时间是主要影响因素。确切地说，温度与成烃量呈指数关系，时间与成烃量呈正线性关系。基于上述思想，洛帕廷于19691971年提出一个简单的方法，根据时间、温度定量计算有机质成熟度的方法，即时间温度指数(简称TTI值)。这个方法经威普莱斯(1980)的补充和发展，在油气勘探中得到广泛应用。其基本公式如下：i（成熟度）=tii=tirn式中ti代表i温度间隔沉积所对应的时间，为温度因子，=rn表示温度与成熟度呈指数关系；i为i温度间隔内达到的成熟度。,成熟度是指有机物埋藏后所经历时间内，由于增温效应引起的变化。由于成熟度对有机质的影响是叠加的、不可逆的，所以一个盆地的总成熟度，实际上是每个间隔所获得成熟度的总和。即,式中nmax和nmin是经历最低到最高温度的间隔段。实际上是每个温度间隔段所获得成熟度的总和。故：TTI=tnrn,TTI值(TimeTemeratureIndex)(洛巴京，1971)定义：任一层生油岩在地质历史时期的某个时期，它的热变程度应该是这个时期之前各个时期热变的总和。,三、TTI值计算方法和步骤,第一步:作埋藏史曲线,以纵坐标为深度、横坐标为时间的方格纸上，选择适当的比例尺，再确定所计算的生油层位(如图)的底或顶面开始沉积的时间和埋深(两者均为零)；依次再确定出随后各地质时间的时间和深度，并联结成时间埋深关系折线(注意某个时间和井深，而不是生油层现在的时间和深度)，其它层位依此类推，即可得出一张不同生油层总的时间埋深关系图。,第二步:划等温栅格线,在此基础上，根据井温测井资料，以10为一般温度间隔，编制温度剖面，最后形成时间埋深温度关系图，即地质模型。,A生油层的地质模型时间埋深温度关系图,3.TTI(值)在油气勘探中的应用。研究成熟度根据所建立的地质模型，计算各生油层和储层的TTI值，判断生油层中油气生成进入了那个阶段。确定有利生油区范围通过计算得出的TTI值，勾绘各层TTI等值线，圈出进入生油窗的分布范围，确定有利的生油气区。,确定油气生成的时间通过计算来确定各生油层生油开始-结束的时间(也可在图上找出对应的层位)，进而找出对应地层时代(图)。对圈闭进行评价首先确定圈闭形成的时间(依据构造运动，构造发育史等)，和计算得出开始生油-大量生油-结束时间分析，来评价圈闭的有效性及含油的可能性。,第三步:绘制TTI值计算表,以100110间隔为基数，指数n=0，其它温度间隔的指数在此基础上每减少10减少1，每升高10增加1。考虑到每升高10成熟度提高一倍的关系，选择=2。,不同温度间隔的温度因子数据表,根据地质模型计算TTI值格式,分别计算各各温度间隔内研究目的层的成熟度增加量TTI值，和自其沉积直到现今各层段的累加TTI值（总成熟度）。,从埋藏史剖面上读取各层段在各等温栅格线内停留的时间tn填入表中。,四、TTI值的解释和应用,计算出TTI值后，要赋予它特定的成熟度含义，才能应用TTI值确定成熟度。,生油及油气保存重要阶段的TT1和R0%关系表,将计算获得各个层位不同时间内累加的TTI值，与上表参数相对照，就可确定各个生油层开始成熟(达到并超过门限值)的时间，生油窗经历的时间，现在已达到的成熟阶段，这样就能对它作出评价。,某一烃源岩底部在历史各个时期对应的深度、温度，计算烃源岩底部TTi，并指出烃源岩底部在什么时候成熟、大概的门限温度和深度，说出现今烃源岩处于哪个演化阶段,大74井各个时期地层古厚度、古埋深与现今厚度、现今埋深对比表,埋藏史恢复,目的：1)确定地层在地质时期中的孔隙度；2)评价烃源岩有机质在地质时期中的热演化程度；3)分析地层在地质时期中经历的温度和压力条件；,埋藏史恢复就是在现今地层剖面上，重塑各地层在不同地质时期的埋藏深度以及地层厚度。地层埋藏史恢复是盆地模拟系统的基础，也是烃源岩生烃史、排烃史等恢复的前提。,Mckenzie的纯剪切法Airy地壳均衡法挠曲均衡法平衡剖面技术超压技术回剥技术,技术方法：,构造与负荷沉降断裂事件地层压实作用剥蚀事件、沉积间断海平面与古水深,考虑因素：,对盆地或剖面,单井,埋藏史恢复的技术方法,埋藏史,压实作用与孔隙度变化规律地层压力埋藏史恢复剥蚀厚度恢复,埋藏史,沉积物在埋藏过程中发生着多种作用，包括压实、排水、孔隙度变化、矿物质转化、原有矿物的溶蚀等。,埋藏史,压实作用与孔隙度变化规律,压实脱水过程：1、Powers二阶段2、Burst三阶段3、Perry（3）剥去顶层，即令下一层的顶面位于地表，计算其厚度和底面埋深Z1A；（4）对余下各层重复步骤（3），但令各层的定深分别为其上一层底面的埋深；（5）重复步骤（2）（4），直至基底位于地表。,回剥法简要步骤,开始,结束,按去压实模型对下覆地层作去压实恢复,计算该时期压实与压实基底深度,计算顶层的沉积速率,输入各层深度、古水深、海平面升降、绝对年龄、每次回剥层的厚度,用均衡模型计算顶层沉积时期的水载基底深度,用不整合处理模型恢复被剥蚀层,按回剥法揭去顶上一给定厚度的沉积层，层内要无剥蚀，否则分成两成算,回剥法概略流程图,揭去层与下覆层间不整合吗？,回剥到底了吗？,Yes,Yes,No,No,埋藏史,分段回剥技术,目标层无剥蚀事件回剥过程（恒定骨架厚度法）,第一层（Fa）开始沉积的时刻,第二层,Fb,第三层（Fc）为目标层，埋藏过程中未遭受剥蚀,第二层（Fb）开始沉积的时刻,第三层（Fc）开始沉积的时刻,地层最大埋深时刻,地层最大埋深,B时刻地层Fc的厚度,地层Fc的最大埋深厚度,正常压实段，可用迭代法求解任一时刻的厚度,Fa,Fb,骨架是变化的，按技术准备（3）求解地层厚度,埋藏史,分段回剥技术,目标层剥蚀事件发生在最大埋深之前的埋藏史示意图（变骨架厚度法I）,Fc地层的残余厚度（ha）,正常压实段，骨架不变，可用迭代法求解任一时刻的厚度,Fb,Fa,骨架是变化的，按技术准备（3）求解地层厚度,埋藏史,分段回剥技术,目标层剥蚀事件发生在最大埋深之后的埋藏史示意图（变骨架厚度法II）,骨架是变化的，按技术准备（3）求解地层厚度,正常压实段，骨架不变，可用迭代法求解任一时刻的厚度,埋藏史,分段回剥技术,回剥柱状图,埋藏史,埋藏史恢复,埋藏史,文留地区钻井数据表,泥岩类、砂岩类综合压实曲线方程：泥岩类：=60.0e-0.00024H砂岩类：=46.2e-0.00018H式中为孔隙度(%)，H为深度(m)。各时期沉积的古水深平均为5m。,东濮凹陷构造分区略图,文留地区文221井埋藏史,文221井区埋藏史、热演化史,沙三3和沙三4：东营组沉积初期进入生烃门限，中期达到低成熟阶段，后期进入成熟阶段。沙四段：东营组沉积初期进入生烃门限，中期达到成熟阶段，底部在东营组沉积晚期进入高成熟早期。,前参2井埋藏史、热演化史,沙三3：Ed初期进入生烃门限，中期：低成熟阶段，后期：高成熟早期沙三4：沙三1-沙二期间进入生烃门限，东营组沉积期间达到高成熟阶段，沙四：沙三1期间进入生烃门限，沙二、沙一期间达到成熟阶段，Ed中期进入过成熟阶段。,前梨园洼陷埋藏史、热演化史,沙三3：Ed初期处于低成熟,中期成熟-高成熟早期，后期：高成熟晚期沙三4：沙二、沙一期间处于低-成熟阶段，东营组期间达到高成熟阶段。沙四：沙三2沙三1期间处于低成熟阶段，沙二、沙一期间达到成熟高成熟早期，东营组沉积初期达到过成熟阶段。,谢谢,