中 国 地 质 大 学
资 源 信 息 系 统
第三章 地矿资源勘查
系统分析
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目 录
第二节 业务现状和数据现状分析2
第一节 系统需求与工作环境分析31
第三节 实体 (地质 )模型研究3
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第三章 地矿 资源勘查系统分析
业务现状分析、数据现状分析、
需求分析、工作环境分析、数据模型构建
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?系统分析中必须定义与资源勘查工作有关
的实体模型的基本类型, 确定描述这些地质
模型的数据项及流程, 进而弄清这些实体模
型间的联系, 为建立系统的概念模型与数据
模型奠定基础 。 没有高质量的实体模型, 就
不可能有高质量的数据模型 。 地质模型的研
究通常与用户调查, 数据现状分析同时并举
,分工进行 。
第三节 实体 (地质 )模型研究
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资源勘查工作的基本任务有两个
?一是查明工作区的地质与矿产资源状况, 并对其作出经
济技术条件的综合评价, 为开发利用服务;
?二是研究工作区地质演化与矿产资源的形成, 分布规律
,为进一步的资源预测, 找矿勘查或建设规划服务 。
?对于金属非金属矿产资源勘查而言, 最重要的实体模型
是矿床地质勘查模型和矿区成矿预测模型;
?对煤炭资源勘查而言, 最重要的实体模型是煤炭资源勘
查模型和盆地分析模型;
?而对于工程地质条件勘查而言, 最重要的实体模型是工
程地质勘查模型和工程地质条件评价模型 。
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这些模型都是复杂的大系统, 内部都含有多级
子模型 。 例如, 矿床地质勘查模型的主要子模型有
矿床最优勘查设计, 矿床地质勘查报告编制, 矿床
地质技术经济条件综合评价, 矿 (岩 )层对比和已经
揭露断层点的三维组合等;成矿预测模型的主要子
模型有矿田构造分析, 岩浆作用分析, 含矿岩系沉
积环境分析, 成矿作用分析和地热史分析等 。 高级
别模型之间以及高级别模型内部的各子模型之间,
都存在着多对多的关系 。
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各实体模型及其子模型的设计是独立进行的 。
设计过程中不断地吸取用户调查提供的信息, 并且
将它们与目前生产实践的需要及将来发展的可能结
合起来, 不断地进行修改 。 子模型设计均采用由下
而上的方法, 先从实际勘查工作, 成矿预测, 盆地
分析, 工程选址, 地质灾害监测和矿产资源可利用
性综合评价等项工作所要求解决的问题出发, 研究
其可能涉及的工作和资料, 确定其实体 (对象 )和属
性, 然后逐级向上综合, 最后得出总体模型 。
这里列出高层次子模型的实体 (对象 )及其属性 。
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二、金属非金属矿产资源勘查模型
金属非金属矿产资源勘查模型包含着许多子
模型, 例如 矿床地质勘查子模型, 成矿预测
子模型 等等 。
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? 1,矿床地质勘查子模型
?矿床地质勘查的基本任务是利用各种技术手段查
清勘查区金属或非金属矿产资源的赋存状况, 储量
以及开采利用的地质条件, 技术条件, 为下阶段的
勘探或建井的设计, 施工提供所需要的地质资料 。
?矿床地质勘查工作的主要内容包括构造地质研究
,地层与建造研究, 岩浆岩体研究, 矿石结构构造
研究, 矿体 (层 )稳定性研究, 水文地质条件研究,
围岩或顶底板物理力学特征研究, 地理条件研究,
经济价值和环境污染研究等等 。
?矿床地质勘查子模型应当准确而完整地概括这些
基本工作任务和基本工作内容 。
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?矿床地质勘查子模型的整体结构
原始资料采集
勘查技
术手段
环 境
特 征
地 质
特 征
地质技术经济
条件综合
评价
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?其中勘查技术手段与地质特征均包含着许多内
容, 从数据管理系统的角度看来, 都是描述对
象或实体的集合, 简称为对象集 (或称为实体集
),相互之间为多对多关系 (记为 M-M),并且通
过原始资料采集发生联系 。 原始资料采集也包
含着许多方法和内容描述对象, 同样是一个描
述对象集 (实体集 )。 地质特征与环境特征之间
也具有多对多关系, 二者通过地质技术经济条
件综合评价联系起来, 而综合评价本身也是一
个描述对象集 (实体集 )。
? (1)矿床地质勘查子模型的整体结构
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?油气田勘查评价模型包含着如下 5个描述对象集,
即 5个高级别的可分属性:
?勘查区技术手段属性集
?① 技术手段的种类和性能 (地质填图, 坑探,
钻探, 测井, 物探, 化探, 大地测量 )
?② 不同勘查技术手段的作用和应用范围
?③ 影响勘查技术手段选择的因素 (勘查阶段,
勘查地区, 矿床类型 )
?④ 勘查技术手段的组合方案
?⑤ 综合技术手段的效果评价
(2)描述对象集
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?原始资料采集属性集
?① 原始资料的类型与信息源 (地面观测点,
钻孔, 坑道, 物探, 化探 );
?② 各种原始资料采集的方式与方法;
?③ 各种原始资料采集的规范化与标准化;
?④ 各种原始资料的筛选, 优化方法;
?⑤ 各种原始资料的预处理与定量化 。
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?勘查区地质特征属性集
?① 矿床形成的地质条件 (区域地质, 矿带地
质和矿区地质 )
?② 矿床地质和地球化学特征
?③ 矿床, 矿体的自身特征 (类型, 形态, 规
模, 分布, 组合, 产状, 等等 )
?④ 成矿系列 (矿床系列 )与成矿体系
?⑤ 矿石和矿化的特征 (成分, 品位, 结构,
构造, 不均一性与分带性, 等等 )
?⑥ 主矿种储量与伴生矿种储量 。
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?勘查区环境特征属性集
?① 地形地貌特征
?② 侵蚀切割程度和第四系覆盖厚度
?③ 气候条件与气象特征, 生物 —气候分带特征
?④ 水系发育情况, 流域面积, 水文地质复杂程
度和水动力特征
?⑤ 构造破碎, 断裂带, 溶洞的发育程度和充填
程度
?⑥ 矿体 (层 )顶底板岩稳固程度
?⑦ 崩塌, 滑坡, 泥石流和历史地震活动情况
?⑧ 环境污染现状与发展趋势
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?地质技术经济条件综合评价属性集
?① 矿床地质参数 (矿床类型, 规模, 成矿序列,
成矿体系, 矿床与矿石特征, 品位, 储量, 矿石
可选性可冶性, 伴生有益有害组分, 等 )
?② 政治经济和自然地理参数 (国家需求状况, 资
源政策, 环境政策, 矿床内外部建设条件, 等 )
?③ 经济参数 (矿产品价格, 投资, 成本以及利息
率, 矿山服务年限, 等 )
?④ 矿山主导参数 (矿山生产规模, 边界品位, 金
属回收率和开采损失率, 贫化率等 )
?⑤ 开采技术参数 (包括构造复杂程度, 构造破碎
,断裂带, 矿体 (层 )顶底板岩石稳固程度, 矿体
(层 )的埋藏深度, 等 )
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? 2.成矿预测子模型
?成矿预测是一项在矿区范围内通过对
控矿地质因素, 矿化信息, 成矿规律
进行全面分析研究, 从而对矿床及其
深部和外围的金属矿产资源作出综合
预测和评价的系统方法 。 成矿预测子
模型是这项工作的归纳和概括 。
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?成矿预测的基本结构参数可以大致地概
括为 6大类, 即构造参数, 岩浆岩参数,
沉积参数, 变质参数, 古地热参数和成矿
参数 。 这 6类基本参数均由许多具体的参
数组成, 从数据管理系统的角度看来, 即
为 6个实体集 。 每个实体集之间基本上是
多对多关系 。 每两个实体集之间分别由综
合分析工作关联起来 。 这些综合分析本身
,亦为描述对象集 (实体集 ),即为更高层
次综合分析的子实体集 。
(1)成矿预测子模型的整体结构
矿区成矿预测子模型的整体结构
岩浆 –成矿演化
变质 –成矿演化 地热 –成矿演化
沉积 –成矿演化
变 质 地 热
构 造
岩 浆 沉 积
成 矿
构造 –变质演化
构造 –岩浆演化
构造 –地热演化
构造 –成矿演化
构造 –沉积演化
变质 –地热演化
岩浆 –地热演化
沉积 –变质演化
岩浆 –变质演化 沉积 –地热演化
热液 –蚀变演化
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?成矿预测涉及的参数众多, 因此其描述
对象集的构成十分丰富 。 根据目前国内外
成矿预测实践, 描述对象集常见的参数子
集大致有 21种 。 每一种参数子集都由一系
列属性组成, 而多数属性都可再分解为一
些次级属性 。
(2)描述对象集
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?构造参数属性集
?①基础参数:区域构造特征、矿区构造特征;
?②分析参数:构造格架、构造应力场、构造演
化。
?岩浆岩参数属性集
?①基础参数:区域岩浆岩特征、矿区岩浆岩特
征;
?②分析参数:岩浆岩格架、岩浆旋回、岩浆演
化。
?沉积参数属性集
?①基础参数:区域沉积特征、矿区沉积特征;
?②分析参数:地层格架、沉积相、沉积演化。
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?变质参数属性集
?①基础参数:区域变质特征、矿区变质特征;
?②分析参数:变质岩格架、变质相、变质演化。
?地热参数属性集
?①基础参数:区域地热特征、矿区地热特征;
?②分析参数:地热梯度、地热场、地热演化。
?成矿参数属性集
?①基础参数:区域成矿特征、矿区成矿特征;
?②分析参数:成矿条件、矿源岩 (层 )、成矿演
化。
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?构造 -岩浆演化属性集
?①不同构造发育区的岩浆岩分布和演化特征;
?②不同岩浆岩分布区的构造演化特征;
?③岩浆岩分布对构造演化的影响;
?④构造演化对岩浆作用的控制或影响;
?⑤岩浆作用的演化对构造演化的影响。
?构造 -沉积演化属性集
?①不同构造发育区沉积岩分布和演化特征;
?②不同沉积岩分布区构造演化特征;
?③沉积岩分布对构造演化的影响;
?④构造演化对沉积作用的控制或影响;
?⑤同沉积构造特征及分布;
?⑥同沉积构造运动性质与特征;
?⑦同沉积构造演化;
?构造 -变质演化属性集
?①不同构造发育区的变质岩分布与演化特征;
?②不同变质岩分布区的构造演化特征;
?③变质岩分布对构造演化的影响;
?④构造演化对变质作用的控制或影响;
?⑤变质作用的演化对构造演化的影响。
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?构造 -地热演化属性集
?①不同地质时代的构造热事件特征;
?②不同构造发育区的地热场特征及演化;
?③不同地热演化区的构造特征及深部背景;
?④构造演化对地热场的控制或影响;
?⑤地热场特征及演化对构造演化的影响。
?构造 -成矿演化属性集
?①不同构造发育区的矿体或矿床特征;
?②不同矿体或矿床构造特征;
?③构造演化对成矿作用的控制或影响;
?④成矿作用及演化对构造演化的影响。
?岩浆 -变质演化属性集
?①不同岩浆岩发育区的变质岩分布与演化特征;
?②不同变质岩分布区的岩浆岩分布与演化特征;
?③岩浆活动对变质作用的控制或影响;
?④变质作用的演化对岩浆活动的影响;
?⑤岩浆接触交代作用特征。
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?岩浆 -地热演化属性集
?①不同地质时代的岩浆热事件特征;
?②不同岩浆岩发育区的地热场特征及演化;
?③不同地热演化区的岩浆作用特征及深部背景;
?④岩浆热液的物理化学特征;
?⑤岩浆作用对地热场的控制或影响;
?⑥地热场特征及演化对岩浆作用的影响。
?岩浆 -成矿演化属性集
?①不同岩浆岩发育区的矿体或矿床特征;
?②不同矿体或矿床的岩浆岩的围岩特征;
?③岩浆作用演化对成矿作用的控制或影响;
?沉积 -变质演化属性集
?①副变质岩的原岩特征;
?②沉积物埋藏史;
?③沉积物成岩作用史;
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?沉积 -地热演化属性集
?①不同地质时代的岩浆热事件特征;
?②不同沉积岩层位或分布区的热导率及地热场演化;
?③不同地热演化区的沉积作用及沉积岩特征;
?④沉积作用对地热场的控制或影响;
?⑤沉积物热演化史与岩层有机质成熟史;
?⑥沉积水 (沉积成因的热流体 )物理化学特征;
?⑦地热场特征及演化对成岩作用的影响。
?沉积 -成矿演化属性集
?①不同沉积岩层位或发育区的矿体、矿床特征;
?②不同矿体或矿床的沉积岩的围岩特征;
?③沉积型矿源层及其成矿条件分析;
?④沉积作用对成矿作用的控制或影响;
?⑤沉积水 (沉积成因的热流体 )的成矿作用演化。
?沉积 -岩浆演化属性集
?①不同时代火山 — 沉积岩分布与演化;
?②不同沉积岩层位或发育区的岩浆岩 (包括火山岩 )分布和演化;
?③同沉积期岩浆 (火山 )作用及演化;
?④海底喷流 (气 )与含矿热液演化;
?⑤沉积环境及其演化对火山作用的影响;
?⑥火山作用及其演化对沉积作用的影响。
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?变质 -地热演化属性集
?①不同地热演化区的变质作用及变质岩特征;
?②不同变质岩层位或分布区的热导率及地热场演化;
?③变质 (热 )流体的物理化学特征;
?④地热场特征及演化对变质作用的影响。
?变质 -成矿演化属性集
?①不同变质岩层位或发育区的矿体、矿床特征;
?②不同矿体或矿床的变质岩的围岩特征;
?③矿源层及其成矿条件分析;
?④变质作用对成矿作用的控制或影响;
?⑤变质 (热 )流体的成矿作用演化。
?地热 -成矿演化属性集
?①不同地热演化区的矿体、矿床特征;
?②不同矿体或矿床的地热场演化特征;
?③岩层有机质的热演化史;
?④各种类型热流体 (地质流体 )的复合成矿演化史;
?⑤地热场对成矿作用的控制或影响;
?⑥成矿作用对岩层热导率和地热场的影响。
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综合上述各个实体模型, 便可以得到金属, 非
金属矿产资源勘查评价的总实体模型 。
在金属, 非金属矿产资源勘查实践中, 资料的
分析与综合通常分为若干个层次 。
各种基础参数在分析过程中逐步引入, 经分析
与综合后逐步形成各层次的综合参数和结论 。 从
某种意义上说, 基础参数的数据采集, 引用和分
析, 综合过程, 就是金属, 非金属矿产资源勘查
,预测和评价过程 。 这一过程可以用下流程图来
表示 。
3.金属、非金属矿产资源勘查评价工作流程
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基本信息采集和整理
专项研究
综合分析
成果表达
应用
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二、油气资源勘查评价模型
油气资源勘查评价模型包含着许多子模型
,例如 油气资源勘探, 含油气盆地分析, 油
气系统分析, 圈闭评价, 油气成藏动力学分
析, 盆地模拟, 油气成藏模拟, 等等 。 这里
只简单介绍 油气资源勘探, 含油气盆地分析
和油气系统分析 等三个子模型 。
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? 1.油气资源勘探子模型
?油气勘探的基本任务是根据石油地质和油气勘探
理论, 综合运用各种勘探技术和方法, 寻找和评
价油气远景区带, 发现具有工业价值的油气田,
并探明其地质储量, 取得开发评价所需的各项数
据, 为油气田的开发准备储量和资料 。 油气田勘
查工作一般是分阶段进行的, 主要分为盆地普查
,区带详查, 圈闭预探和评价勘探等四个阶段 (
胡朝元,1990)。
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?(1)油气资源勘探子模型整体结构
?与煤炭资源勘查相似, 油气资源勘探总实体中也
包含 5个子实 体 (图 3-8)。 其中勘查技术手段与盆
地地质特征, 盆地地质特征与盆地外部环境特征
均为多对多关系 。 勘查技术手段与盆地地质特征
间通过, 原始资料采集, 发生关系, 盆地地质特
征与外部环境特征间通过, 地质技术经济条件综
合评价, 发生关系 。 这两种关系也都是描述对象
集 (子实体集 )。 盆地地质特征总对象中包含一系
列下级个体对象, 这些个体对象 (子实体 )间也是
多对多的关系 。 由于各个实体的复杂性, 需要进
一步分析其包含的子实体及其属性 。
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油气勘查
技术手段
盆地
地质特征
外部
环境特征
原始资料采集
地质技术经济
条件综合评价
油气田勘查评价模型整体结构
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?(2)描述对象集
?油气田勘查评价模型包含着如下 5个描述对象集,
即 5个高级别的可分属性:
?盆地地理 -环境特征
?① 盆地地理位置 ;
?② 盆地自然地理特征;
?③ 行政区划;
?④ 盆地勘探史 。
?油气勘探技术手段
?① 区域地质调查;
?② 地球物理勘探;
?③ 地球化学勘探;
?④ 油气钻探;
?⑤ 分析化验 。
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?原始资料采集的属性
?① 原始资料的类型与信息源;
?② 各种原始资料采集的方式与方法;
?③ 各种原始资料采集规范化与标准化;
?④ 各种原始资料的预处理与定量化 。
?盆地地质特征的子实体
?① 沉积与地层;
?② 盆地构造;
?③ 盆地地热场;
?④ 有机地球化学;
?⑤ 盆地演化历史 。
?地质技术经济条件综合评价
?① 油气地质参数;
?② 政治经济 (国家需求状况, 国际油价, 能源政策, 环境政策, 等等 )
?③ 自然地理参数 (地貌, 气候, 降水, 等等 );
?④ 开发技术参数 (油藏深度, 井底压力, 含水量, 开采方法, 等等 )
?⑤ 技术经济条件综合评价方法 。
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?(3)总实体模型和工作流程
?总实体模型,
?在上述概略模型的基础上, 对每个描述 对象 (
子实体集 )进行细分, 可得到油气勘探的 总实
体模型 (图 3-9)。 其中一些 子实体 还可以进一
步细分, 例如, 由于每一种勘探技术手段可以
获取一种或数种勘探参数, 油气勘探技术手段
子实体集中的子实体可进一步作如 图 3-10的细
分 。 细分后的参数构成各实体的属性 。
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油气勘探总实体模型
油气勘查
技术手段
区
域
地
质
调
查
地
球
物
理
勘
探
区
域
地
质
化
探
油
气
钻
探
分
析
化
验
原始资
料采集
类
型
与
信
息
源
采
集
方
式
与
方
法
规
范
化
与
标
准
化
筛
选
、
优
化
方
法
预
处
理
与
定
量
化
盆地
地质特征
沉
积
与
地
层
构
造
特
征
盆
地
热
场
有
机
地
球
化
学
盆
地
演
化
历
史
地质技术经济
条件综合评价
政
治
经
济
参
数
外
部
环
境
参
数
开
发
技
术
参
数
盆地外部
环境特征
盆
地
地
理
位
置
自
然
地
理
特
征
行
政
区
划
与
交
通
工
农
业
与
电
力
油
气
地
质
参
数
综
合
评
价
方
法
模
型
盆
地
勘
探
开
发
史
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地球物理勘探技术
地质研究技术
地球化学勘探技术
地面地质调查
井下地质调查
磁法勘探
电法勘探
重力勘探
地震勘探
油气勘查技
术手段
分析化验
录井技术
测井技术
油气钻探技术
岩心描述
勘探资料地质解释
油气勘探技术手段子实体划分
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区带和圈闭评价阶段 油气藏评价阶段盆地或凹陷评价阶段
前期地质综合研究
盆地初评,阶段部署
编制勘探程度图
油气远景初步分析
补充野外地质工作
非地震物探工作
地震普查,打参数井
地震详查
计算控制储量
优选有利区带、圈闭
预探井
单井评价
油气层测试
三维地震详查
准确计算油藏储量
大井距控制
油气藏整体解剖
编制砂体预测图
取定油气藏特征
勘探工作流程略图
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? 2.含油气盆地分析子模型
?含油气盆地分析是以一个油气生成, 聚集单元为
对象, 从盆地石油地质调查开始到优选出有利含油
气区带的过程中使用的综合勘探方法 。 通过对盆地
所处构造环境, 盆地形成的力学机制, 盆地充填的
沉积学及沉积史, 盆地地热演化史以及油气赋存,
分布历史的研究, 预测油气资源数量及其分布, 优
选出有利的含油气区带, 为编制勘探计划提供科学
依据 。 盆地分析主要应用于油气勘探的早中期 (王
益清等,1998),它要求综合各种资料, 建立表征盆
地特征的信息库, 以及盆地演化和油气生排运聚的
概念模型 (丁贵明,1986)。
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?(1)含油气盆地分析子模型的整体结构
?含油气盆地分析的基本参数包括 5类:沉积参
数, 构造参数, 地热参数, 有机质参数和油气
成藏参数, 分别构成了 5个实体子集 。 实体子
集之间通过沉积 -构造演化, 沉积 -地热演化,
构造 -地热演化, 有机质 -热演化, 构造 -成烃
演化, 沉积 -成烃演化, 构造 -成藏演化, 沉积
-成藏演化, 成烃 -成藏演化和油气 -热演化等
分析工作联系起来 。
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含油气盆地分析子模型的整体结构
有机质
沉积
油气
构造
沉积 -成烃演化 构造 -地热演化
成烃 -成藏演化
沉积 -构造演化
构造 -成烃演化
沉积 -成藏演化
地热
有机质 -热演化
油气 -热演化
沉积 -地热
演化
构造 -成藏
演化
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?(2)含油气盆地分析子模型的描述对象集
?沉积参数
?基础参数:区域沉积特征;盆地沉积特征;
?分析参数:地层格架;沉积相;沉积演化;体系域;层序地层;
岩相古地理 。
?构造参数
?基础参数:区域构造特征;盆地构造特征;
?分析参数:构造格架;构造应力场;构造演化 。
?有机质参数
?基础参数:有机质类型, 有机质丰度;
?分析参数:有机质分布 。
?油气成藏参数
?基础参数:油藏类型;油藏特征;
?分析参数:烃源岩生烃潜力;主生烃期与流体势;圈闭有效性与
分布 。
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?沉积 -构造演化
?① 同沉积构造与同沉积构造运动;
?② 沉积作用对同沉积构造运动的响应;
?③ 构造作用对沉积作用的控制 。
?沉积 -地热演化
?① 不同沉积分区的热导率与地热场特征;
?② 不同沉积演化阶段的古地热场特征;
?③ 压实 -成岩过程中的热导率演化史 。
?沉积 -成烃演化
?① 不同沉积分区的烃源岩特征;
?② 不同烃源岩的有机质特征;
?③ 烃源岩的沉积史;
?④ 盆地充填史与有机质演化史, 生烃史的相关关系 。
?沉积 -成藏演化
?① 生储盖组合与空间分布;
?② 盖层, 储集层特征及其沉积史;
?③ 油气运移通道体系的形成, 演化史;
?④ 岩性 (地层 )圈闭的类型及其时空分布特征;
?⑤ 岩性 (地层 )油气藏的形成, 演化史 。
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?有机质 -热演化
? ① 有机质特征与古地热场;
?② 有机质成熟度;
?③ 有机质热演化史 。
?构造 -地热演化
?① 不同构造分区的地热场特征;
?② 不同构造演化阶段的古地热场特征;
?③ 构造 -热事件演化史;
?④ 地幔热动态演化史 。
?构造 -成烃演化
?① 不同构造分区的烃源岩特征;
?② 不同沉降单元的有机质特征;
?③ 烃源岩的构造分割或破坏史;
?④ 盆地各构造演化阶段的有机质演化特征及相互关系 。
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?构造 -成藏演化
?① 不同构造分区的油气运移, 聚集特征;
?② 不同构造演化阶段的油气运移, 聚集特征;
?③ 同沉积构造对油气成藏作用的控制或影响;
?④ 构造圈闭的形成, 演化与油气运聚的时空匹配;
?⑤ 后期构造改造与油气再分配 。
?成烃 -成藏演化
?① 油气的生成, 排放, 运移, 聚集史;
?② 有机质成熟度, 油气相态与油气藏类型;
?③ 动力 (幕式 )排烃和运聚机制, 效率及其相互关系;
?④ 二次生烃与油气成藏作用 。
?油气 -热演化
?① 油气成藏期后的热演化史
?② 古油气藏的裂解, 转化与破坏史 。
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(3)气盆地分析子模型的总实体模型和工作流程
总实体模型:
含油气盆地分析的总实体模型是含油气盆地分析子模型
整体结构的细化 。
将含油气盆地分析的上述描述对象集与盆地分析整体结
构组合起来, 便可以得到充实了的含油气盆地分析总实
体模型 。 从这个实体模型中, 可以得到对含油气盆地分
析工作的一个较为完整的认识 。
图中表示的内容是从多个含油气盆地分析工作中总结出
来的, 实际上应当称为含油气盆地分析概念模型 。 在对
具体盆地作分析时, 应当根据实际情况具体地制定实体
模型, 以便从中归纳和抽提出概念模型和数据模型 。
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含油
气盆
地分
析总
实体
模型
区
域
构
造
盆
地
构
造
构
造
格
架
构
造
应
力
场
构
造
演
化
同
沉
积
构
造
运
动
构
造
对
沉
积
的
控
制
地
层
格
架
沉
积
相
沉
积
演
化
区
域
沉
积
特
征
盆
地
沉
积
特
征
构
造—
热
事
件
地
幔
热
动
态
基
础
参
数
分
析
参
数
分
析
参
数
基
础
参
数
沉
积
成
藏
作
用
堆
积
条
件
演
化
构造 ― 沉积
演化分析
构造 ― 地热
演化分析
沉积 ― 成藏
演化分析
有机质
演化分析
沉积 ― 地热
演化分析
构造 ― 成藏
演化分析
构 造
地 热 油气成藏
沉 积
基
础
参
数
分
析
参
数
分
析
参
数
基
础
参
数
区
域
地
热
特
征
盆
地
地
热
特
征
地
热
梯
度
地
热
场
地
热
演
化
主
生
烃
期
与
流
体
势
烃
源
岩
生
烃
潜
力
圈
闭
有
效
性
与
分
布
油
藏
类
型
油
藏
特
征
各
沉
积
区
古
地
热
场
有
机
质
热
演
化
史
各
阶
段
古
地
热
场
有
机
质
成
熟
史
烃
运
聚
史
构
造
演
化
控
油
性
构
造
分
区
控
油
性
后
期
改
造
与
再
分
配
含
油
气
盆
地
分
析
工
作
的
一
般
流
程
区域评价认识与资料 探井资料 2D成网控制性地震资料
构造发展史 沉积发育史 生烃演化史 油气藏形成史
构造几何与运动学分析
地
层
厘
定
与
层
序
对
比
关
键
界
面
构
造
成
图
构
造
平
衡
几
何
剖
面
网
构
造
样
式
与
分
布
断
裂
级
次
与
分
布
构
造
单
元
序
列
与
组
合
盆
山
耦
合
与
成
盆
作
用
盆
地
沉
降
与
沉
积
充
填
盆
地
演
化
阶
段
与
事
件
断
层
运
动
与
控
凹
控
带
局
部
构
造
运
动
学
分
析
露
头
测
井
地
震
层
序
对
比
地
震
地
层
学
分
析
与
成
图
单
井
相
分
析
与
标
定
体
系
域
划
分
与
平
面
成
图
地
震
速
度
岩
性
统
计
转
换
沉
积
体
系
与
环
境
生
储
盖
组
合
空
间
分
布
烃
源
岩
层
段
落
实
与
质
量
烃
源
岩
平
面
分
布
烃
源
岩
成
烃
历
史
烃
源
岩
潜
力
主
生
烃
期
与
流
体
势
圈
闭
有
效
性
与
分
析
油
气
藏
类
型
与
流
体
分
布
成
藏
期
次
分
析
后
期
改
造
与
油
气
再
分
配
主力凹陷
主力构造带
主力构造类型
古地理环境
骨架砂体分布
区域盖层分布
有效烃源岩范
围,生烃潜力
与分配
油气藏聚集带
油气空间展布
石油地质规律总结 盆地资源潜力与分布 有利勘探靶区 有利目标排队
勘探部署建议
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?油气系统是沉积盆地中与油气生, 排, 运, 聚, 散
有关, 且与周围环境密切联系着的若干相互作用,
相互依赖的地质要素和过程 (作用 )及其描述参数和
联系方式的集合体 。 油气系统分析是把油气从生成
到成藏的过程中各种地质要素和条件, 作为一个有
机整体进行系统的综合研究, 是含油气盆地评价的
一种新的方法, 研究内容包含以下几方面,① 各种
成因的天然气, 凝析油, 原油, 重油及固态沥青;
② 油气源岩, 储集层, 盖层, 上覆岩层; ③ 圈闭的
形成, 烃类的形成, 运移, 聚集和保存; ④ 上述诸
因素在时间和空间上的成因关系 。
?油气系统分析模型是对油气系统分析工作的概括与
总结 。
3.油气系统分析模型
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?(1)油气系统分析模型整体结构?
油气系统分析的基本参数包括六大类:?
有效烃源岩?
储集 层 (体 )?
输导层 (体 )?
盖层,?
驱动力?
油气藏?
这六类参数 构成了油气系统分析为六大
实体 。
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?(1)油气系统分析模型整体结构?
油气成藏的基本过程也有六个, 分别是?
油气生成过程,?
油气排放过程,?
油气运移过程,?
圈闭形成过程,?
油气聚集过程?
油气藏破坏过程 。?
这六大过程有先后也有交叉, 将六大实体联系
起来成为一体 。 这六大过程分别包含着一些子过
程, 因而也是实体集 。 油气系统分析模型的整体
结构如图 3-16所示:
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含油气系统分析整体结构
油气藏
有效烃源岩
输导层
储集层
盖 层 油气藏破坏过程
油气聚集过程
油气排放过程
油气生成过程
关键时刻
要素组合
油气运移过程
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?(2)含油气系统分析描述对象集
?含油气系统分析模型包含着如下 12个描述对象集,
即 12个高级别的可分属性:
?油气藏
① 油气藏类型;
② 原油和气的特征;
③ 空间分布, 规模及成藏规律 。
?有效烃源岩
① 岩性特征; ③ 生烃潜力;
② 有机地化特征; ④ 空间分布及规模 。
?输导层 (体 )
① 输导层 (体 )类型; ④ 几何参数和物性参数;
② 输导层 (体 )性质特征; ⑤ 输导性能评价 。
③ 裂隙和断层发育状况;
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?储集层 (体 )
① 储集层 (体 )类型; ④ 几何参数和物性参数;
② 储集层 (体 )性质特征; ⑤ 储集性能评价 。
③ 裂隙和断层发育状况;
?盖层
?① 盖层类型; ③ 几何参数和物性参数;
?② 盖层性质特征; ④ 封堵性能评价 。
?油气生成过程
?① 地热史; ③ 生烃范围与强度变化;
?② 关键时刻; ④ 生烃史 。
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? 油气排放过程
① 孔隙流体压力史; ③ 排烃方式与强度变化;
② 构造应力场; ④ 排烃史 。
? 油气运移过程
① 油气相态; ④ 运移方式与效率;
② 含烃流体动力学与运动学特征; ⑤ 运移史 。
③ 运移路径;
? 油气聚集过程
① 圈闭类型; ④ 聚集方式与效率;
② 圈闭规模与几何参数 ⑤ 聚集史 。
③ 聚集期与圈闭形成期匹配关系;
? 油气藏破坏过程
① 构造破坏作用; ③ 油气逸散作用;
② 水动力破坏作用; ④ 油气散失史 。
含油气分析总实体模型
油气藏
有效烃源岩
输导层 (体 )
储集层 (体 )
油气运移过程
油气排放过程
油气生成过程
岩性特征
有机地化特征
生烃潜力
空间分布及规模
盖 层
油气聚集过程
关键时刻
要素组合输导层 (体 )类型
输导层 (体 )性质特征
裂隙和断层发育状况
几何参数和物性参数
储集层 (体 )类型
储集层 (体 )性质特征
裂隙和断层发育状况围
几何参数和物性参数
盖层类型
盖层性质特征
几何参数和物性参数
封堵性能评价
输导性能评价
储集性能评价
油气藏破坏过程
油
气
藏
类
型
原
油
和
气
的
特
征
油
气
藏
空
间
分
布
地热史
生烃范围与强度变化
关键时刻
生烃史
孔隙流体压力史
排烃方式与强度变化
构造应力场
排烃史
油气相态
含烃流体动力学特征
运移路径
运移方式与效率
运移史
圈闭类型
圈闭规模与几何参数
聚集期与圈闭的匹配
聚集方式与效率
聚集史
构造破坏作用
油气逸散作用
水动力破坏作用
油气散失史
油
气
藏
规
模
及
成
藏
规
律
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工作流程
含油气系统分析过程一般在盆地分析
的基础上进行,包括静态要素评价和
动态过程评价。
含油气系统分析工作流程
油
(
气
)
源
对
比
海
侵
体
系
域
圈
定
有
机
岩
石
学
分
析
剥
蚀
与
埋
藏
史
计
算
古
地
温
计
算
测
井
生
油
岩
评
价
热
模
拟
试
验
层
序
地
层
学
分
析
沉
积
相
分
析
实
验
室
物
性
分
析
成
岩
相
分
析
砂
层
预
测
断
裂
封
闭
性
研
究
不
整
合
面
时
空
特
征
古
构
造
研
究
流
体
势
分
析
超
压
分
析
微
观
孔
隙
结
构
排
替
压
力
实
验
室
分
析
海
侵
体
系
域
确
定
成
岩
相
分
析
测
井
地
层
剩
余
压
力
超
压
模
拟
TT
I
计
算
与
成
图
生
热
模
拟
试
验
古
地
温
确
定
烃
源
岩
综
合
评
价
流
体
历
史
分
析
流
体
势
计
算
三
维
古
构
造
恢
复
超
压
模
拟
水
文
地
质
学
圈
闭
描
述
古
构
造
分
析
储
层
成
岩
分
析
超
压
模
拟
油
藏
地
球
化
学
流
体
历
史
分
析
流
体
势
关键时刻要素组合含油气系统划分
有利靶区与目标
分类与命名
三维油气成藏动力学模拟
烃源岩潜力评价 储层描述 输导性能评价 盖层封闭性 油气生成 油气运移 圈闭综合评价 油气藏形成
石油地质综合研究
油气资源评价
4 含油气系统分析模型
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小 结
?第三章 地矿资源勘查系统分析
?第一节 地矿资源勘查系统系统需求与
工作环境分析
系统需求分析
系统工作环境与工作流程分析
系统保护的策略与方法
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小 结
第二节 业务现状与数据现状分析
业务现状与数据来源
资源勘查数据的分类
资源数据特征的分析
代码的分类与选择
第三节 实体 (地质 )模型研究
概述
金属非金属矿产资源勘查模型
油气资源勘查评价模型
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The end
THANKS
资 源 信 息 系 统
第三章 地矿资源勘查
系统分析
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目 录
第二节 业务现状和数据现状分析2
第一节 系统需求与工作环境分析31
第三节 实体 (地质 )模型研究3
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第三章 地矿 资源勘查系统分析
业务现状分析、数据现状分析、
需求分析、工作环境分析、数据模型构建
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?系统分析中必须定义与资源勘查工作有关
的实体模型的基本类型, 确定描述这些地质
模型的数据项及流程, 进而弄清这些实体模
型间的联系, 为建立系统的概念模型与数据
模型奠定基础 。 没有高质量的实体模型, 就
不可能有高质量的数据模型 。 地质模型的研
究通常与用户调查, 数据现状分析同时并举
,分工进行 。
第三节 实体 (地质 )模型研究
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资源勘查工作的基本任务有两个
?一是查明工作区的地质与矿产资源状况, 并对其作出经
济技术条件的综合评价, 为开发利用服务;
?二是研究工作区地质演化与矿产资源的形成, 分布规律
,为进一步的资源预测, 找矿勘查或建设规划服务 。
?对于金属非金属矿产资源勘查而言, 最重要的实体模型
是矿床地质勘查模型和矿区成矿预测模型;
?对煤炭资源勘查而言, 最重要的实体模型是煤炭资源勘
查模型和盆地分析模型;
?而对于工程地质条件勘查而言, 最重要的实体模型是工
程地质勘查模型和工程地质条件评价模型 。
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这些模型都是复杂的大系统, 内部都含有多级
子模型 。 例如, 矿床地质勘查模型的主要子模型有
矿床最优勘查设计, 矿床地质勘查报告编制, 矿床
地质技术经济条件综合评价, 矿 (岩 )层对比和已经
揭露断层点的三维组合等;成矿预测模型的主要子
模型有矿田构造分析, 岩浆作用分析, 含矿岩系沉
积环境分析, 成矿作用分析和地热史分析等 。 高级
别模型之间以及高级别模型内部的各子模型之间,
都存在着多对多的关系 。
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各实体模型及其子模型的设计是独立进行的 。
设计过程中不断地吸取用户调查提供的信息, 并且
将它们与目前生产实践的需要及将来发展的可能结
合起来, 不断地进行修改 。 子模型设计均采用由下
而上的方法, 先从实际勘查工作, 成矿预测, 盆地
分析, 工程选址, 地质灾害监测和矿产资源可利用
性综合评价等项工作所要求解决的问题出发, 研究
其可能涉及的工作和资料, 确定其实体 (对象 )和属
性, 然后逐级向上综合, 最后得出总体模型 。
这里列出高层次子模型的实体 (对象 )及其属性 。
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二、金属非金属矿产资源勘查模型
金属非金属矿产资源勘查模型包含着许多子
模型, 例如 矿床地质勘查子模型, 成矿预测
子模型 等等 。
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? 1,矿床地质勘查子模型
?矿床地质勘查的基本任务是利用各种技术手段查
清勘查区金属或非金属矿产资源的赋存状况, 储量
以及开采利用的地质条件, 技术条件, 为下阶段的
勘探或建井的设计, 施工提供所需要的地质资料 。
?矿床地质勘查工作的主要内容包括构造地质研究
,地层与建造研究, 岩浆岩体研究, 矿石结构构造
研究, 矿体 (层 )稳定性研究, 水文地质条件研究,
围岩或顶底板物理力学特征研究, 地理条件研究,
经济价值和环境污染研究等等 。
?矿床地质勘查子模型应当准确而完整地概括这些
基本工作任务和基本工作内容 。
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?矿床地质勘查子模型的整体结构
原始资料采集
勘查技
术手段
环 境
特 征
地 质
特 征
地质技术经济
条件综合
评价
资源信息系统China University of Geosciences
?其中勘查技术手段与地质特征均包含着许多内
容, 从数据管理系统的角度看来, 都是描述对
象或实体的集合, 简称为对象集 (或称为实体集
),相互之间为多对多关系 (记为 M-M),并且通
过原始资料采集发生联系 。 原始资料采集也包
含着许多方法和内容描述对象, 同样是一个描
述对象集 (实体集 )。 地质特征与环境特征之间
也具有多对多关系, 二者通过地质技术经济条
件综合评价联系起来, 而综合评价本身也是一
个描述对象集 (实体集 )。
? (1)矿床地质勘查子模型的整体结构
资源信息系统China University of Geosciences
?油气田勘查评价模型包含着如下 5个描述对象集,
即 5个高级别的可分属性:
?勘查区技术手段属性集
?① 技术手段的种类和性能 (地质填图, 坑探,
钻探, 测井, 物探, 化探, 大地测量 )
?② 不同勘查技术手段的作用和应用范围
?③ 影响勘查技术手段选择的因素 (勘查阶段,
勘查地区, 矿床类型 )
?④ 勘查技术手段的组合方案
?⑤ 综合技术手段的效果评价
(2)描述对象集
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?原始资料采集属性集
?① 原始资料的类型与信息源 (地面观测点,
钻孔, 坑道, 物探, 化探 );
?② 各种原始资料采集的方式与方法;
?③ 各种原始资料采集的规范化与标准化;
?④ 各种原始资料的筛选, 优化方法;
?⑤ 各种原始资料的预处理与定量化 。
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?勘查区地质特征属性集
?① 矿床形成的地质条件 (区域地质, 矿带地
质和矿区地质 )
?② 矿床地质和地球化学特征
?③ 矿床, 矿体的自身特征 (类型, 形态, 规
模, 分布, 组合, 产状, 等等 )
?④ 成矿系列 (矿床系列 )与成矿体系
?⑤ 矿石和矿化的特征 (成分, 品位, 结构,
构造, 不均一性与分带性, 等等 )
?⑥ 主矿种储量与伴生矿种储量 。
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?勘查区环境特征属性集
?① 地形地貌特征
?② 侵蚀切割程度和第四系覆盖厚度
?③ 气候条件与气象特征, 生物 —气候分带特征
?④ 水系发育情况, 流域面积, 水文地质复杂程
度和水动力特征
?⑤ 构造破碎, 断裂带, 溶洞的发育程度和充填
程度
?⑥ 矿体 (层 )顶底板岩稳固程度
?⑦ 崩塌, 滑坡, 泥石流和历史地震活动情况
?⑧ 环境污染现状与发展趋势
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?地质技术经济条件综合评价属性集
?① 矿床地质参数 (矿床类型, 规模, 成矿序列,
成矿体系, 矿床与矿石特征, 品位, 储量, 矿石
可选性可冶性, 伴生有益有害组分, 等 )
?② 政治经济和自然地理参数 (国家需求状况, 资
源政策, 环境政策, 矿床内外部建设条件, 等 )
?③ 经济参数 (矿产品价格, 投资, 成本以及利息
率, 矿山服务年限, 等 )
?④ 矿山主导参数 (矿山生产规模, 边界品位, 金
属回收率和开采损失率, 贫化率等 )
?⑤ 开采技术参数 (包括构造复杂程度, 构造破碎
,断裂带, 矿体 (层 )顶底板岩石稳固程度, 矿体
(层 )的埋藏深度, 等 )
资源信息系统China University of Geosciences
? 2.成矿预测子模型
?成矿预测是一项在矿区范围内通过对
控矿地质因素, 矿化信息, 成矿规律
进行全面分析研究, 从而对矿床及其
深部和外围的金属矿产资源作出综合
预测和评价的系统方法 。 成矿预测子
模型是这项工作的归纳和概括 。
资源信息系统China University of Geosciences
?成矿预测的基本结构参数可以大致地概
括为 6大类, 即构造参数, 岩浆岩参数,
沉积参数, 变质参数, 古地热参数和成矿
参数 。 这 6类基本参数均由许多具体的参
数组成, 从数据管理系统的角度看来, 即
为 6个实体集 。 每个实体集之间基本上是
多对多关系 。 每两个实体集之间分别由综
合分析工作关联起来 。 这些综合分析本身
,亦为描述对象集 (实体集 ),即为更高层
次综合分析的子实体集 。
(1)成矿预测子模型的整体结构
矿区成矿预测子模型的整体结构
岩浆 –成矿演化
变质 –成矿演化 地热 –成矿演化
沉积 –成矿演化
变 质 地 热
构 造
岩 浆 沉 积
成 矿
构造 –变质演化
构造 –岩浆演化
构造 –地热演化
构造 –成矿演化
构造 –沉积演化
变质 –地热演化
岩浆 –地热演化
沉积 –变质演化
岩浆 –变质演化 沉积 –地热演化
热液 –蚀变演化
资源信息系统China University of Geosciences
?成矿预测涉及的参数众多, 因此其描述
对象集的构成十分丰富 。 根据目前国内外
成矿预测实践, 描述对象集常见的参数子
集大致有 21种 。 每一种参数子集都由一系
列属性组成, 而多数属性都可再分解为一
些次级属性 。
(2)描述对象集
资源信息系统China University of Geosciences
?构造参数属性集
?①基础参数:区域构造特征、矿区构造特征;
?②分析参数:构造格架、构造应力场、构造演
化。
?岩浆岩参数属性集
?①基础参数:区域岩浆岩特征、矿区岩浆岩特
征;
?②分析参数:岩浆岩格架、岩浆旋回、岩浆演
化。
?沉积参数属性集
?①基础参数:区域沉积特征、矿区沉积特征;
?②分析参数:地层格架、沉积相、沉积演化。
资源信息系统China University of Geosciences
?变质参数属性集
?①基础参数:区域变质特征、矿区变质特征;
?②分析参数:变质岩格架、变质相、变质演化。
?地热参数属性集
?①基础参数:区域地热特征、矿区地热特征;
?②分析参数:地热梯度、地热场、地热演化。
?成矿参数属性集
?①基础参数:区域成矿特征、矿区成矿特征;
?②分析参数:成矿条件、矿源岩 (层 )、成矿演
化。
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?构造 -岩浆演化属性集
?①不同构造发育区的岩浆岩分布和演化特征;
?②不同岩浆岩分布区的构造演化特征;
?③岩浆岩分布对构造演化的影响;
?④构造演化对岩浆作用的控制或影响;
?⑤岩浆作用的演化对构造演化的影响。
?构造 -沉积演化属性集
?①不同构造发育区沉积岩分布和演化特征;
?②不同沉积岩分布区构造演化特征;
?③沉积岩分布对构造演化的影响;
?④构造演化对沉积作用的控制或影响;
?⑤同沉积构造特征及分布;
?⑥同沉积构造运动性质与特征;
?⑦同沉积构造演化;
?构造 -变质演化属性集
?①不同构造发育区的变质岩分布与演化特征;
?②不同变质岩分布区的构造演化特征;
?③变质岩分布对构造演化的影响;
?④构造演化对变质作用的控制或影响;
?⑤变质作用的演化对构造演化的影响。
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?构造 -地热演化属性集
?①不同地质时代的构造热事件特征;
?②不同构造发育区的地热场特征及演化;
?③不同地热演化区的构造特征及深部背景;
?④构造演化对地热场的控制或影响;
?⑤地热场特征及演化对构造演化的影响。
?构造 -成矿演化属性集
?①不同构造发育区的矿体或矿床特征;
?②不同矿体或矿床构造特征;
?③构造演化对成矿作用的控制或影响;
?④成矿作用及演化对构造演化的影响。
?岩浆 -变质演化属性集
?①不同岩浆岩发育区的变质岩分布与演化特征;
?②不同变质岩分布区的岩浆岩分布与演化特征;
?③岩浆活动对变质作用的控制或影响;
?④变质作用的演化对岩浆活动的影响;
?⑤岩浆接触交代作用特征。
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?岩浆 -地热演化属性集
?①不同地质时代的岩浆热事件特征;
?②不同岩浆岩发育区的地热场特征及演化;
?③不同地热演化区的岩浆作用特征及深部背景;
?④岩浆热液的物理化学特征;
?⑤岩浆作用对地热场的控制或影响;
?⑥地热场特征及演化对岩浆作用的影响。
?岩浆 -成矿演化属性集
?①不同岩浆岩发育区的矿体或矿床特征;
?②不同矿体或矿床的岩浆岩的围岩特征;
?③岩浆作用演化对成矿作用的控制或影响;
?沉积 -变质演化属性集
?①副变质岩的原岩特征;
?②沉积物埋藏史;
?③沉积物成岩作用史;
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?沉积 -地热演化属性集
?①不同地质时代的岩浆热事件特征;
?②不同沉积岩层位或分布区的热导率及地热场演化;
?③不同地热演化区的沉积作用及沉积岩特征;
?④沉积作用对地热场的控制或影响;
?⑤沉积物热演化史与岩层有机质成熟史;
?⑥沉积水 (沉积成因的热流体 )物理化学特征;
?⑦地热场特征及演化对成岩作用的影响。
?沉积 -成矿演化属性集
?①不同沉积岩层位或发育区的矿体、矿床特征;
?②不同矿体或矿床的沉积岩的围岩特征;
?③沉积型矿源层及其成矿条件分析;
?④沉积作用对成矿作用的控制或影响;
?⑤沉积水 (沉积成因的热流体 )的成矿作用演化。
?沉积 -岩浆演化属性集
?①不同时代火山 — 沉积岩分布与演化;
?②不同沉积岩层位或发育区的岩浆岩 (包括火山岩 )分布和演化;
?③同沉积期岩浆 (火山 )作用及演化;
?④海底喷流 (气 )与含矿热液演化;
?⑤沉积环境及其演化对火山作用的影响;
?⑥火山作用及其演化对沉积作用的影响。
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?变质 -地热演化属性集
?①不同地热演化区的变质作用及变质岩特征;
?②不同变质岩层位或分布区的热导率及地热场演化;
?③变质 (热 )流体的物理化学特征;
?④地热场特征及演化对变质作用的影响。
?变质 -成矿演化属性集
?①不同变质岩层位或发育区的矿体、矿床特征;
?②不同矿体或矿床的变质岩的围岩特征;
?③矿源层及其成矿条件分析;
?④变质作用对成矿作用的控制或影响;
?⑤变质 (热 )流体的成矿作用演化。
?地热 -成矿演化属性集
?①不同地热演化区的矿体、矿床特征;
?②不同矿体或矿床的地热场演化特征;
?③岩层有机质的热演化史;
?④各种类型热流体 (地质流体 )的复合成矿演化史;
?⑤地热场对成矿作用的控制或影响;
?⑥成矿作用对岩层热导率和地热场的影响。
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综合上述各个实体模型, 便可以得到金属, 非
金属矿产资源勘查评价的总实体模型 。
在金属, 非金属矿产资源勘查实践中, 资料的
分析与综合通常分为若干个层次 。
各种基础参数在分析过程中逐步引入, 经分析
与综合后逐步形成各层次的综合参数和结论 。 从
某种意义上说, 基础参数的数据采集, 引用和分
析, 综合过程, 就是金属, 非金属矿产资源勘查
,预测和评价过程 。 这一过程可以用下流程图来
表示 。
3.金属、非金属矿产资源勘查评价工作流程
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基本信息采集和整理
专项研究
综合分析
成果表达
应用
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二、油气资源勘查评价模型
油气资源勘查评价模型包含着许多子模型
,例如 油气资源勘探, 含油气盆地分析, 油
气系统分析, 圈闭评价, 油气成藏动力学分
析, 盆地模拟, 油气成藏模拟, 等等 。 这里
只简单介绍 油气资源勘探, 含油气盆地分析
和油气系统分析 等三个子模型 。
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? 1.油气资源勘探子模型
?油气勘探的基本任务是根据石油地质和油气勘探
理论, 综合运用各种勘探技术和方法, 寻找和评
价油气远景区带, 发现具有工业价值的油气田,
并探明其地质储量, 取得开发评价所需的各项数
据, 为油气田的开发准备储量和资料 。 油气田勘
查工作一般是分阶段进行的, 主要分为盆地普查
,区带详查, 圈闭预探和评价勘探等四个阶段 (
胡朝元,1990)。
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?(1)油气资源勘探子模型整体结构
?与煤炭资源勘查相似, 油气资源勘探总实体中也
包含 5个子实 体 (图 3-8)。 其中勘查技术手段与盆
地地质特征, 盆地地质特征与盆地外部环境特征
均为多对多关系 。 勘查技术手段与盆地地质特征
间通过, 原始资料采集, 发生关系, 盆地地质特
征与外部环境特征间通过, 地质技术经济条件综
合评价, 发生关系 。 这两种关系也都是描述对象
集 (子实体集 )。 盆地地质特征总对象中包含一系
列下级个体对象, 这些个体对象 (子实体 )间也是
多对多的关系 。 由于各个实体的复杂性, 需要进
一步分析其包含的子实体及其属性 。
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油气勘查
技术手段
盆地
地质特征
外部
环境特征
原始资料采集
地质技术经济
条件综合评价
油气田勘查评价模型整体结构
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?(2)描述对象集
?油气田勘查评价模型包含着如下 5个描述对象集,
即 5个高级别的可分属性:
?盆地地理 -环境特征
?① 盆地地理位置 ;
?② 盆地自然地理特征;
?③ 行政区划;
?④ 盆地勘探史 。
?油气勘探技术手段
?① 区域地质调查;
?② 地球物理勘探;
?③ 地球化学勘探;
?④ 油气钻探;
?⑤ 分析化验 。
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?原始资料采集的属性
?① 原始资料的类型与信息源;
?② 各种原始资料采集的方式与方法;
?③ 各种原始资料采集规范化与标准化;
?④ 各种原始资料的预处理与定量化 。
?盆地地质特征的子实体
?① 沉积与地层;
?② 盆地构造;
?③ 盆地地热场;
?④ 有机地球化学;
?⑤ 盆地演化历史 。
?地质技术经济条件综合评价
?① 油气地质参数;
?② 政治经济 (国家需求状况, 国际油价, 能源政策, 环境政策, 等等 )
?③ 自然地理参数 (地貌, 气候, 降水, 等等 );
?④ 开发技术参数 (油藏深度, 井底压力, 含水量, 开采方法, 等等 )
?⑤ 技术经济条件综合评价方法 。
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?(3)总实体模型和工作流程
?总实体模型,
?在上述概略模型的基础上, 对每个描述 对象 (
子实体集 )进行细分, 可得到油气勘探的 总实
体模型 (图 3-9)。 其中一些 子实体 还可以进一
步细分, 例如, 由于每一种勘探技术手段可以
获取一种或数种勘探参数, 油气勘探技术手段
子实体集中的子实体可进一步作如 图 3-10的细
分 。 细分后的参数构成各实体的属性 。
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油气勘探总实体模型
油气勘查
技术手段
区
域
地
质
调
查
地
球
物
理
勘
探
区
域
地
质
化
探
油
气
钻
探
分
析
化
验
原始资
料采集
类
型
与
信
息
源
采
集
方
式
与
方
法
规
范
化
与
标
准
化
筛
选
、
优
化
方
法
预
处
理
与
定
量
化
盆地
地质特征
沉
积
与
地
层
构
造
特
征
盆
地
热
场
有
机
地
球
化
学
盆
地
演
化
历
史
地质技术经济
条件综合评价
政
治
经
济
参
数
外
部
环
境
参
数
开
发
技
术
参
数
盆地外部
环境特征
盆
地
地
理
位
置
自
然
地
理
特
征
行
政
区
划
与
交
通
工
农
业
与
电
力
油
气
地
质
参
数
综
合
评
价
方
法
模
型
盆
地
勘
探
开
发
史
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地球物理勘探技术
地质研究技术
地球化学勘探技术
地面地质调查
井下地质调查
磁法勘探
电法勘探
重力勘探
地震勘探
油气勘查技
术手段
分析化验
录井技术
测井技术
油气钻探技术
岩心描述
勘探资料地质解释
油气勘探技术手段子实体划分
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区带和圈闭评价阶段 油气藏评价阶段盆地或凹陷评价阶段
前期地质综合研究
盆地初评,阶段部署
编制勘探程度图
油气远景初步分析
补充野外地质工作
非地震物探工作
地震普查,打参数井
地震详查
计算控制储量
优选有利区带、圈闭
预探井
单井评价
油气层测试
三维地震详查
准确计算油藏储量
大井距控制
油气藏整体解剖
编制砂体预测图
取定油气藏特征
勘探工作流程略图
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? 2.含油气盆地分析子模型
?含油气盆地分析是以一个油气生成, 聚集单元为
对象, 从盆地石油地质调查开始到优选出有利含油
气区带的过程中使用的综合勘探方法 。 通过对盆地
所处构造环境, 盆地形成的力学机制, 盆地充填的
沉积学及沉积史, 盆地地热演化史以及油气赋存,
分布历史的研究, 预测油气资源数量及其分布, 优
选出有利的含油气区带, 为编制勘探计划提供科学
依据 。 盆地分析主要应用于油气勘探的早中期 (王
益清等,1998),它要求综合各种资料, 建立表征盆
地特征的信息库, 以及盆地演化和油气生排运聚的
概念模型 (丁贵明,1986)。
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?(1)含油气盆地分析子模型的整体结构
?含油气盆地分析的基本参数包括 5类:沉积参
数, 构造参数, 地热参数, 有机质参数和油气
成藏参数, 分别构成了 5个实体子集 。 实体子
集之间通过沉积 -构造演化, 沉积 -地热演化,
构造 -地热演化, 有机质 -热演化, 构造 -成烃
演化, 沉积 -成烃演化, 构造 -成藏演化, 沉积
-成藏演化, 成烃 -成藏演化和油气 -热演化等
分析工作联系起来 。
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含油气盆地分析子模型的整体结构
有机质
沉积
油气
构造
沉积 -成烃演化 构造 -地热演化
成烃 -成藏演化
沉积 -构造演化
构造 -成烃演化
沉积 -成藏演化
地热
有机质 -热演化
油气 -热演化
沉积 -地热
演化
构造 -成藏
演化
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?(2)含油气盆地分析子模型的描述对象集
?沉积参数
?基础参数:区域沉积特征;盆地沉积特征;
?分析参数:地层格架;沉积相;沉积演化;体系域;层序地层;
岩相古地理 。
?构造参数
?基础参数:区域构造特征;盆地构造特征;
?分析参数:构造格架;构造应力场;构造演化 。
?有机质参数
?基础参数:有机质类型, 有机质丰度;
?分析参数:有机质分布 。
?油气成藏参数
?基础参数:油藏类型;油藏特征;
?分析参数:烃源岩生烃潜力;主生烃期与流体势;圈闭有效性与
分布 。
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?沉积 -构造演化
?① 同沉积构造与同沉积构造运动;
?② 沉积作用对同沉积构造运动的响应;
?③ 构造作用对沉积作用的控制 。
?沉积 -地热演化
?① 不同沉积分区的热导率与地热场特征;
?② 不同沉积演化阶段的古地热场特征;
?③ 压实 -成岩过程中的热导率演化史 。
?沉积 -成烃演化
?① 不同沉积分区的烃源岩特征;
?② 不同烃源岩的有机质特征;
?③ 烃源岩的沉积史;
?④ 盆地充填史与有机质演化史, 生烃史的相关关系 。
?沉积 -成藏演化
?① 生储盖组合与空间分布;
?② 盖层, 储集层特征及其沉积史;
?③ 油气运移通道体系的形成, 演化史;
?④ 岩性 (地层 )圈闭的类型及其时空分布特征;
?⑤ 岩性 (地层 )油气藏的形成, 演化史 。
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?有机质 -热演化
? ① 有机质特征与古地热场;
?② 有机质成熟度;
?③ 有机质热演化史 。
?构造 -地热演化
?① 不同构造分区的地热场特征;
?② 不同构造演化阶段的古地热场特征;
?③ 构造 -热事件演化史;
?④ 地幔热动态演化史 。
?构造 -成烃演化
?① 不同构造分区的烃源岩特征;
?② 不同沉降单元的有机质特征;
?③ 烃源岩的构造分割或破坏史;
?④ 盆地各构造演化阶段的有机质演化特征及相互关系 。
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?构造 -成藏演化
?① 不同构造分区的油气运移, 聚集特征;
?② 不同构造演化阶段的油气运移, 聚集特征;
?③ 同沉积构造对油气成藏作用的控制或影响;
?④ 构造圈闭的形成, 演化与油气运聚的时空匹配;
?⑤ 后期构造改造与油气再分配 。
?成烃 -成藏演化
?① 油气的生成, 排放, 运移, 聚集史;
?② 有机质成熟度, 油气相态与油气藏类型;
?③ 动力 (幕式 )排烃和运聚机制, 效率及其相互关系;
?④ 二次生烃与油气成藏作用 。
?油气 -热演化
?① 油气成藏期后的热演化史
?② 古油气藏的裂解, 转化与破坏史 。
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(3)气盆地分析子模型的总实体模型和工作流程
总实体模型:
含油气盆地分析的总实体模型是含油气盆地分析子模型
整体结构的细化 。
将含油气盆地分析的上述描述对象集与盆地分析整体结
构组合起来, 便可以得到充实了的含油气盆地分析总实
体模型 。 从这个实体模型中, 可以得到对含油气盆地分
析工作的一个较为完整的认识 。
图中表示的内容是从多个含油气盆地分析工作中总结出
来的, 实际上应当称为含油气盆地分析概念模型 。 在对
具体盆地作分析时, 应当根据实际情况具体地制定实体
模型, 以便从中归纳和抽提出概念模型和数据模型 。
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含油
气盆
地分
析总
实体
模型
区
域
构
造
盆
地
构
造
构
造
格
架
构
造
应
力
场
构
造
演
化
同
沉
积
构
造
运
动
构
造
对
沉
积
的
控
制
地
层
格
架
沉
积
相
沉
积
演
化
区
域
沉
积
特
征
盆
地
沉
积
特
征
构
造—
热
事
件
地
幔
热
动
态
基
础
参
数
分
析
参
数
分
析
参
数
基
础
参
数
沉
积
成
藏
作
用
堆
积
条
件
演
化
构造 ― 沉积
演化分析
构造 ― 地热
演化分析
沉积 ― 成藏
演化分析
有机质
演化分析
沉积 ― 地热
演化分析
构造 ― 成藏
演化分析
构 造
地 热 油气成藏
沉 积
基
础
参
数
分
析
参
数
分
析
参
数
基
础
参
数
区
域
地
热
特
征
盆
地
地
热
特
征
地
热
梯
度
地
热
场
地
热
演
化
主
生
烃
期
与
流
体
势
烃
源
岩
生
烃
潜
力
圈
闭
有
效
性
与
分
布
油
藏
类
型
油
藏
特
征
各
沉
积
区
古
地
热
场
有
机
质
热
演
化
史
各
阶
段
古
地
热
场
有
机
质
成
熟
史
烃
运
聚
史
构
造
演
化
控
油
性
构
造
分
区
控
油
性
后
期
改
造
与
再
分
配
含
油
气
盆
地
分
析
工
作
的
一
般
流
程
区域评价认识与资料 探井资料 2D成网控制性地震资料
构造发展史 沉积发育史 生烃演化史 油气藏形成史
构造几何与运动学分析
地
层
厘
定
与
层
序
对
比
关
键
界
面
构
造
成
图
构
造
平
衡
几
何
剖
面
网
构
造
样
式
与
分
布
断
裂
级
次
与
分
布
构
造
单
元
序
列
与
组
合
盆
山
耦
合
与
成
盆
作
用
盆
地
沉
降
与
沉
积
充
填
盆
地
演
化
阶
段
与
事
件
断
层
运
动
与
控
凹
控
带
局
部
构
造
运
动
学
分
析
露
头
测
井
地
震
层
序
对
比
地
震
地
层
学
分
析
与
成
图
单
井
相
分
析
与
标
定
体
系
域
划
分
与
平
面
成
图
地
震
速
度
岩
性
统
计
转
换
沉
积
体
系
与
环
境
生
储
盖
组
合
空
间
分
布
烃
源
岩
层
段
落
实
与
质
量
烃
源
岩
平
面
分
布
烃
源
岩
成
烃
历
史
烃
源
岩
潜
力
主
生
烃
期
与
流
体
势
圈
闭
有
效
性
与
分
析
油
气
藏
类
型
与
流
体
分
布
成
藏
期
次
分
析
后
期
改
造
与
油
气
再
分
配
主力凹陷
主力构造带
主力构造类型
古地理环境
骨架砂体分布
区域盖层分布
有效烃源岩范
围,生烃潜力
与分配
油气藏聚集带
油气空间展布
石油地质规律总结 盆地资源潜力与分布 有利勘探靶区 有利目标排队
勘探部署建议
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?油气系统是沉积盆地中与油气生, 排, 运, 聚, 散
有关, 且与周围环境密切联系着的若干相互作用,
相互依赖的地质要素和过程 (作用 )及其描述参数和
联系方式的集合体 。 油气系统分析是把油气从生成
到成藏的过程中各种地质要素和条件, 作为一个有
机整体进行系统的综合研究, 是含油气盆地评价的
一种新的方法, 研究内容包含以下几方面,① 各种
成因的天然气, 凝析油, 原油, 重油及固态沥青;
② 油气源岩, 储集层, 盖层, 上覆岩层; ③ 圈闭的
形成, 烃类的形成, 运移, 聚集和保存; ④ 上述诸
因素在时间和空间上的成因关系 。
?油气系统分析模型是对油气系统分析工作的概括与
总结 。
3.油气系统分析模型
资源信息系统China University of Geosciences
?(1)油气系统分析模型整体结构?
油气系统分析的基本参数包括六大类:?
有效烃源岩?
储集 层 (体 )?
输导层 (体 )?
盖层,?
驱动力?
油气藏?
这六类参数 构成了油气系统分析为六大
实体 。
资源信息系统China University of Geosciences
?(1)油气系统分析模型整体结构?
油气成藏的基本过程也有六个, 分别是?
油气生成过程,?
油气排放过程,?
油气运移过程,?
圈闭形成过程,?
油气聚集过程?
油气藏破坏过程 。?
这六大过程有先后也有交叉, 将六大实体联系
起来成为一体 。 这六大过程分别包含着一些子过
程, 因而也是实体集 。 油气系统分析模型的整体
结构如图 3-16所示:
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含油气系统分析整体结构
油气藏
有效烃源岩
输导层
储集层
盖 层 油气藏破坏过程
油气聚集过程
油气排放过程
油气生成过程
关键时刻
要素组合
油气运移过程
资源信息系统China University of Geosciences
?(2)含油气系统分析描述对象集
?含油气系统分析模型包含着如下 12个描述对象集,
即 12个高级别的可分属性:
?油气藏
① 油气藏类型;
② 原油和气的特征;
③ 空间分布, 规模及成藏规律 。
?有效烃源岩
① 岩性特征; ③ 生烃潜力;
② 有机地化特征; ④ 空间分布及规模 。
?输导层 (体 )
① 输导层 (体 )类型; ④ 几何参数和物性参数;
② 输导层 (体 )性质特征; ⑤ 输导性能评价 。
③ 裂隙和断层发育状况;
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?储集层 (体 )
① 储集层 (体 )类型; ④ 几何参数和物性参数;
② 储集层 (体 )性质特征; ⑤ 储集性能评价 。
③ 裂隙和断层发育状况;
?盖层
?① 盖层类型; ③ 几何参数和物性参数;
?② 盖层性质特征; ④ 封堵性能评价 。
?油气生成过程
?① 地热史; ③ 生烃范围与强度变化;
?② 关键时刻; ④ 生烃史 。
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? 油气排放过程
① 孔隙流体压力史; ③ 排烃方式与强度变化;
② 构造应力场; ④ 排烃史 。
? 油气运移过程
① 油气相态; ④ 运移方式与效率;
② 含烃流体动力学与运动学特征; ⑤ 运移史 。
③ 运移路径;
? 油气聚集过程
① 圈闭类型; ④ 聚集方式与效率;
② 圈闭规模与几何参数 ⑤ 聚集史 。
③ 聚集期与圈闭形成期匹配关系;
? 油气藏破坏过程
① 构造破坏作用; ③ 油气逸散作用;
② 水动力破坏作用; ④ 油气散失史 。
含油气分析总实体模型
油气藏
有效烃源岩
输导层 (体 )
储集层 (体 )
油气运移过程
油气排放过程
油气生成过程
岩性特征
有机地化特征
生烃潜力
空间分布及规模
盖 层
油气聚集过程
关键时刻
要素组合输导层 (体 )类型
输导层 (体 )性质特征
裂隙和断层发育状况
几何参数和物性参数
储集层 (体 )类型
储集层 (体 )性质特征
裂隙和断层发育状况围
几何参数和物性参数
盖层类型
盖层性质特征
几何参数和物性参数
封堵性能评价
输导性能评价
储集性能评价
油气藏破坏过程
油
气
藏
类
型
原
油
和
气
的
特
征
油
气
藏
空
间
分
布
地热史
生烃范围与强度变化
关键时刻
生烃史
孔隙流体压力史
排烃方式与强度变化
构造应力场
排烃史
油气相态
含烃流体动力学特征
运移路径
运移方式与效率
运移史
圈闭类型
圈闭规模与几何参数
聚集期与圈闭的匹配
聚集方式与效率
聚集史
构造破坏作用
油气逸散作用
水动力破坏作用
油气散失史
油
气
藏
规
模
及
成
藏
规
律
资源信息系统China University of Geosciences
工作流程
含油气系统分析过程一般在盆地分析
的基础上进行,包括静态要素评价和
动态过程评价。
含油气系统分析工作流程
油
(
气
)
源
对
比
海
侵
体
系
域
圈
定
有
机
岩
石
学
分
析
剥
蚀
与
埋
藏
史
计
算
古
地
温
计
算
测
井
生
油
岩
评
价
热
模
拟
试
验
层
序
地
层
学
分
析
沉
积
相
分
析
实
验
室
物
性
分
析
成
岩
相
分
析
砂
层
预
测
断
裂
封
闭
性
研
究
不
整
合
面
时
空
特
征
古
构
造
研
究
流
体
势
分
析
超
压
分
析
微
观
孔
隙
结
构
排
替
压
力
实
验
室
分
析
海
侵
体
系
域
确
定
成
岩
相
分
析
测
井
地
层
剩
余
压
力
超
压
模
拟
TT
I
计
算
与
成
图
生
热
模
拟
试
验
古
地
温
确
定
烃
源
岩
综
合
评
价
流
体
历
史
分
析
流
体
势
计
算
三
维
古
构
造
恢
复
超
压
模
拟
水
文
地
质
学
圈
闭
描
述
古
构
造
分
析
储
层
成
岩
分
析
超
压
模
拟
油
藏
地
球
化
学
流
体
历
史
分
析
流
体
势
关键时刻要素组合含油气系统划分
有利靶区与目标
分类与命名
三维油气成藏动力学模拟
烃源岩潜力评价 储层描述 输导性能评价 盖层封闭性 油气生成 油气运移 圈闭综合评价 油气藏形成
石油地质综合研究
油气资源评价
4 含油气系统分析模型
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小 结
?第三章 地矿资源勘查系统分析
?第一节 地矿资源勘查系统系统需求与
工作环境分析
系统需求分析
系统工作环境与工作流程分析
系统保护的策略与方法
资源信息系统China University of Geosciences
小 结
第二节 业务现状与数据现状分析
业务现状与数据来源
资源勘查数据的分类
资源数据特征的分析
代码的分类与选择
第三节 实体 (地质 )模型研究
概述
金属非金属矿产资源勘查模型
油气资源勘查评价模型
资源信息系统China University of Geosciences
The end
THANKS