含油气盆地盐构造演化过程数值模拟

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所谓盐构造,是指盐岩和其他蒸发岩作为韧/粘性体卷入构造变形,与周围地层共同作用,由于其流动形变所形成的地质变形体,包括盐变形体本身及其周围的其他变形岩层。根据不同的外部形态,盐构造可以分为盐枕、盐滚、盐株、盐墙、盐席等多种类型。盐岩在地底的高温高压作用下有一定的软弱性和导热性,使其表现出很好的塑性流体特征,并且随着盐岩的埋深增加,它的密度基本保持在2.15~2.2g/cm~3,而上覆层的密度却逐渐增大,就会产生密度倒转的现象,产生浮力作用,成为盐构造形成的基本条件。驱动盐构造发展的其他因素还有差异负荷作用、重力扩张作用、热对流作用和区域伸张和挤压作用。盐构造对油气聚集成藏发挥着一定的控制作用,它影响着油气的生成、运移、聚集和最终定位。正是由于与油气勘探的密切关系,盐构造成为当前世界含油气盆地构造研究的热点和难点问题之一。用有限体积方法对盐构造的长期演化形成过程进行数值模拟,是研究盐构造的有效方法之一。本论文基于瑞利-泰勒不稳定性,将盐层和围岩都看成粘性流体,忽略构造应力和温度的影响,根据盐岩动力学方程,即流体的连续性方程和纳维-斯托克斯方程,利用有限体积方法,使用反复迭代的方式,建立大量的模型,并求取模型各点的速度和位移变化,进而模拟盐构造的演化过程,并对模拟结果进行了分析。模拟结果表明:盐构造的生长可以划分为三个阶段,即盐枕阶段、底辟阶段和底辟后阶段;不是所有按这种假设建立起的模型都能经历上述三个阶段,盐构造的生长发育可能在任何阶段停止;它的演化情况与很多因素有关,如盐源层的沉积形态,上覆层和盐层的密度变化和厚度比等等。本文对盐构造模拟的工作在理论假定、方法选取、参数选择等方面还有进一步提高的空间,有待后来的科研工作者继续努力。
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