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
发布时间：2021-02-06 01:00
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...
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水槽实验室俯瞰图
8槽实验等手段有效的揭示了不同类型砂体成因与分布。但受限于资料以及模拟实验周期，地质学家一直找寻新的表征手段，水动力定量数值模拟作为模拟河口水动力特征及沙粒搬运和沉积的科学方法，已经广泛应用于曲流河浅水三角洲、辫状河心滩坝、曲流河点坝环境中，对于理解砂体成因和分布发挥了重要作用[32-37]。近年来在潮控河口湾储层内发现了大量油气，研究潮控河口湾储层成因与分布成为热点[38-39]。然而，潮控河口湾储层因其受到河流和潮汐的双重作用，且主要是发育在海平面上升期，其露头较为有限。河口湾及其内部发育的砂坝受到潮汐能量、地形、物源供给（河流能量）、人类活动等因素的共同作用，成因较为复杂，给研究带来较大困难。本论文拟采用Delft3D沉积数值模拟技术和沉积物理模拟技术，通过收集整理钱塘江河口的水文数据，对现代潮控河口湾进行沉积数值模拟。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。以该最优参数为基础，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。在此基础上，采用单因素分析方法和双因素分析方法，揭示潮汐、地形以及沉积物含量三种因素对河口砂坝分布的影响，为深入理解河口区储层成因和分布，提高勘探开发效率服务。本论文采用沉积物理模拟和沉积数值模拟相结合的方法，以钱塘江为研究对象，开展了潮控河口湾储层砂坝成因与分布的研究，对潮控河口湾储层砂坝形态、空间分布、成因进行了分析，在各段水动力差异影响下，对点坝、河流U-型坝、条形坝和潮汐V-型坝分布位置进行了预测，并在此基础上了解潮控河口湾砂坝沉积演化过程。为地下潮控河口湾储层研究奠定基矗技术路线图如图1-1所示：图1-2技术路线图Figure1-2technicalroadmap
11图2-1钱塘江卫星图Figure2-1satellitemapofQiantangRiver按照河床特性划分，钱塘江分成山地河床、河口平原河床两类，没有平原冲积性河道。山地区河床，峡谷与宽谷相间，峡谷山高坡陡谷深，纵比降大，河床多由基岩、砂砾石构成，多急流浅滩，断面呈V字形。宽谷多形成山间盆地，纵比降小，深潭与浅滩相间，河床多由砂、细砾与砾石混合构成，高漫滩和边滩发育，常有串沟、牛轭湖出现；河口平原区河床受到潮汐影响。在流域径流、潮流作用下，泥沙上下往复搬运。河床由细粉沙组成，河道冲淤多变，主槽摆动频繁剧烈，属于游荡型河口。河口区分为近口段、河口段、河口湾三个区段，河口之外为口外海滨。近口段为富春江电站至闻家堰，河槽受径流控制，宽窄相间，多心滩河型；河口段为闻家堰至澉浦，河道受径流与潮流相互作用，自然条件下，河宽水浅，冲刷频繁剧烈，主槽游荡严重；河口湾为澉浦至芦潮港与外游山一线，杭州湾是典型的漏斗状河口湾，湾口水面辽阔，宽100公里，湾顶澉浦处河宽仅20公里；口外海滨南部是舟山群岛。向陆方向呈直—曲—直的平面几何形态，河口平均深度10m。钱塘江从闻家堰到澉浦称为“钱塘江河口段”，闻家堰以上的近口段，以及乍浦下游的河口湾，河床的变化相对都很缓慢，从乍浦起，以0.1~2‰的坡度向西抬升[40-42]。本文数值模拟区域选取富阳至河口段，根据海图数据富阳地区水深为1-2m，水深
本文编号：3019879
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水槽实验室俯瞰图
8槽实验等手段有效的揭示了不同类型砂体成因与分布。但受限于资料以及模拟实验周期，地质学家一直找寻新的表征手段，水动力定量数值模拟作为模拟河口水动力特征及沙粒搬运和沉积的科学方法，已经广泛应用于曲流河浅水三角洲、辫状河心滩坝、曲流河点坝环境中，对于理解砂体成因和分布发挥了重要作用[32-37]。近年来在潮控河口湾储层内发现了大量油气，研究潮控河口湾储层成因与分布成为热点[38-39]。然而，潮控河口湾储层因其受到河流和潮汐的双重作用，且主要是发育在海平面上升期，其露头较为有限。河口湾及其内部发育的砂坝受到潮汐能量、地形、物源供给（河流能量）、人类活动等因素的共同作用，成因较为复杂，给研究带来较大困难。本论文拟采用Delft3D沉积数值模拟技术和沉积物理模拟技术，通过收集整理钱塘江河口的水文数据，对现代潮控河口湾进行沉积数值模拟。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。以该最优参数为基础，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。在此基础上，采用单因素分析方法和双因素分析方法，揭示潮汐、地形以及沉积物含量三种因素对河口砂坝分布的影响，为深入理解河口区储层成因和分布，提高勘探开发效率服务。本论文采用沉积物理模拟和沉积数值模拟相结合的方法，以钱塘江为研究对象，开展了潮控河口湾储层砂坝成因与分布的研究，对潮控河口湾储层砂坝形态、空间分布、成因进行了分析，在各段水动力差异影响下，对点坝、河流U-型坝、条形坝和潮汐V-型坝分布位置进行了预测，并在此基础上了解潮控河口湾砂坝沉积演化过程。为地下潮控河口湾储层研究奠定基矗技术路线图如图1-1所示：图1-2技术路线图Figure1-2technicalroadmap
11图2-1钱塘江卫星图Figure2-1satellitemapofQiantangRiver按照河床特性划分，钱塘江分成山地河床、河口平原河床两类，没有平原冲积性河道。山地区河床，峡谷与宽谷相间，峡谷山高坡陡谷深，纵比降大，河床多由基岩、砂砾石构成，多急流浅滩，断面呈V字形。宽谷多形成山间盆地，纵比降小，深潭与浅滩相间，河床多由砂、细砾与砾石混合构成，高漫滩和边滩发育，常有串沟、牛轭湖出现；河口平原区河床受到潮汐影响。在流域径流、潮流作用下，泥沙上下往复搬运。河床由细粉沙组成，河道冲淤多变，主槽摆动频繁剧烈，属于游荡型河口。河口区分为近口段、河口段、河口湾三个区段，河口之外为口外海滨。近口段为富春江电站至闻家堰，河槽受径流控制，宽窄相间，多心滩河型；河口段为闻家堰至澉浦，河道受径流与潮流相互作用，自然条件下，河宽水浅，冲刷频繁剧烈，主槽游荡严重；河口湾为澉浦至芦潮港与外游山一线，杭州湾是典型的漏斗状河口湾，湾口水面辽阔，宽100公里，湾顶澉浦处河宽仅20公里；口外海滨南部是舟山群岛。向陆方向呈直—曲—直的平面几何形态，河口平均深度10m。钱塘江从闻家堰到澉浦称为“钱塘江河口段”，闻家堰以上的近口段，以及乍浦下游的河口湾，河床的变化相对都很缓慢，从乍浦起，以0.1~2‰的坡度向西抬升[40-42]。本文数值模拟区域选取富阳至河口段，根据海图数据富阳地区水深为1-2m，水深
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