[发明专利]一种恢复石油与天然气盖层脆塑性演化史的方法

摘要

本发明提供了一种恢复石油与天然气盖层脆塑性演化史的方法，属于油气勘探领域。所述方法通过恢复特定地质历史时期盖层的温度及应力特征，以及由此导致的盖层塑性系数的变化，进而恢复盖层的脆塑性系数在不同地质历史时期的动态演化情况，从而评价盖层的封闭能力。应用本发明提出的方法可以将现有某些特定领域内比较成熟的技术系统组合成一个盖层有效性评价系统，不但能评价某个特定地质历史时期盖层的有效性，而且，可以与盆地的构造演化和地层的升降历史相结合，动态评价某个地质历史阶段内盖层封闭能力的变化特征。

主权项

一种恢复石油与天然气盖层脆塑性演化史的方法，其特征在于：所述方法通过恢复特定地质历史时期盖层的温度及应力特征，以及由此导致的盖层塑性系数的变化，进而恢复盖层的塑性系数在不同地质历史时期的动态演化情况，从而评价盖层的封闭能力，所述方法包括：(1)、古应力恢复；(2)、古温度恢复；(3)、建立盖层塑性系数与应力场和温度场交汇关系；(4)、盖层脆塑性演化恢复，所述步骤(1)是这样实现的：(11)获取含油气盆地及其外围地区构造应力场的数据，包括:①充分利用已有的盆地地质资料和地球物理资料进行盆地构造分析,划分不同的构造期,并确定各构造时期的古应力的方向；②利用透射电镜下位错密度法和声发射法进行地质时期古应力值估算,利用水压致裂法、钻孔崩落法及震源机制解确定现代构造古应力的大小；所述古应力的方向和古应力的大小即为实测的构造应力数据；③在三轴压力机上对盆地各构造期的代表性岩石物性参数进行测定；所述参数包括岩石的密度、单轴抗压强度、弹性模量和泊松比；(12)建立地质模型：通过对盆地和区域地质构造、发育历史进行系统的研究和综合分析,建立二维或三维地质模型；(13)用逐级逼近的有限元法进行反演的数值模拟：以步骤(11)获得的实测的构造应力数据为约束条件,用有限单元法对构造应力场进行数值模拟；采用逐级逼近的方法,即通过对边界条件及各种物理参数的多次调试,使数值模拟结果逼近所述实测的构造应力数据,从而实现对整个含油气盆地进行构造应力场数值模拟，获得不同时期盆地构造应力场平面分布图，恢复地质历史时期盖层岩石收到的应力的大小及其方向，即古应力，所述步骤(2)是这样实现的：(21)收集镜质体反射率Ro、裂变径迹、氢指数的古温标数据；(22)收集地层残余厚度并恢复不整合界面的地层剥蚀量；(23)模拟地层埋藏史和地温史，得到研究区的古温度，所述步骤(3)是这样实现的：根据步骤(1)得到的古应力与步骤(2)得到的古温度，获得盖层岩石在特定地质历史时期经历的应力和温度特征，以此为基础设定实验条件得到在不同围压和温度条件下岩石塑性系数变化的交汇图版，具体如下：(31)选择研究区盖层样品进行三轴应力岩石力学实验，设定不同温度和不同围压条件；(32)对盖层岩石样品进行多组三轴应力岩石力学实验，求取盖层的塑性系数；(33)将每组岩层在特定温度和围压下的三轴应力岩石力学实验获得的塑性系数与其对应的温度和围压做交汇得到在不同围压和温度条件下岩石塑性系数变化的交汇图版。