本丛书是作者团队在这个领域进行长期探索性研究的成果汇聚。在本书中，着重介绍了油气成藏动力学模拟的基本概念和理论、方法论、技术体系框架，以及软件系统设计的原理与方法，其中包括油气成藏动力学模拟软件的系统工程模型、油气勘查数据管理、油气系统三维地质建模、盆地构造演化模拟、盆地地热场模拟、盆地构造应力场模拟、油气生成排放作用模拟、油气运移聚集人工智能模拟、油气成藏系统动力学模拟、页岩气资源潜力模拟评价。每个部分都结合盆地、坳陷、凹陷、洼陷或区块的实际，开展了实验模拟。油气成藏动力学模拟是盆地定量分析、油气系统定量分析和数据密集型计算的结合，书中借鉴并融入了国内外的相关研究开发成果，体现了大数据、系统性、先进性和创新性特色。
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1963年 9月～1968年11月，在北京地质学院矿产地质普查与勘探系煤田地质与勘查专业，学习并毕业，获学士学位；
1979年10月～1982年 9月，在武汉地质学院北京研究生部能源系煤田地质专业学习，毕业并获硕士学位；1968年12月～1973年10月，在贵州冶金局第一地质队从事矿床地质的普查与勘探技术工作；
1973年11月～1979年 9月，在四川冶金局长城钢厂从事矿山地质、地震地质技术工作，任分厂地震办公室技术负责；1982年10月～ 2010年10月，在中国地质大学 （武汉） 从事教学与科研工作。主持研发出我国第一个三维可视化的地质信息系统平台(QuantyView)和16个大型应用软件，获国家技术发明专利20余项、国家软件著作权证书30余项；在国内外学术期刊公开发表论文200余篇，其中SCI收录50余篇，出版专著12部，主编出版国务院学位委员会和教育部推荐的本科和研究生系列重点教材4部。曾任全国数学地质与地学信息专业委员会副主任、教育部地质工程学科教学指导委员会委员、全国地质信息标准委员会委员、国土资源部地矿资源定量预测评价重点实验室主任、中国地质大学（武汉）地质信息科技研究所所长，以及《地球科学》、《石油实验地质》、《地质科技情报》《海相油气地质》等期刊的编委
目录
丛书序
序
前言
第1章 油气成藏动力学模拟原理 1
1.1 油气成藏动力学模拟的方法论 1
1.1.1 油气成藏动力学模拟的基本思路 2
1.1.2 油气成藏动力学模拟的系统观念 2
1.1.3 盆地四维时空模型的虚拟孪生 4
1.1.4 油气成藏过程和多方法综合模拟 5
1.1.5 地质作用的系统动力学模型 7
1.2 油气成藏动力学模拟的系统设计 8
1.2.1 油气成藏动力学模拟的系统工程模型 8
1.2.2 油气成藏动力学模拟系统建模 8
1.2.3 油气成藏动力学模拟系统的结构与功能 13
1.3 软件开发的技术难点及解决办法 15
1.3.1 三维数字地质体的精细、全息构建 15
1.3.2 三维数字地质体的矢量剪切 16
1.3.3 一维盆地沉降史回剥反演的最大深度法平衡 16
1.3.4 二维构造-地层剖面的物理平衡 16
1.3.5 三维构造-地层格架的时空平衡 17
1.3.6 盆地构造应力场的动态模拟 17
1.3.7 多热源多阶段叠加变质作用模拟 18
1.3.8 真三维的常规油气成藏动力学模拟 18
1.3.9 油气运移和聚集的人工智能模拟 19
1.3.10 油气成藏的系统动力学模拟 19
1.3.11 油气成藏三维动态模拟的可视化 19
1.3.12 系统动态连接与集成化 20
第2章 油气成藏动力学模拟的数据管理 21
2.1 国内油气田数据现状和数据集市工具 21
2.1.1 国内油气田信息化建设现状 21
2.1.2 模拟、评价与决策数据分析 22
2.1.3 数据集市开发、管理的工具 23
2.2 模拟、评价与决策数据集市模型 28
2.2.1 模拟、评价与决策数据集市总体结构 29
2.2.2 模拟、评价与决策数据集市的数据源 30
2.2.3 模拟、评价与决策数据集市建模 31
2.3 油气成藏模拟与评价的多维数据集 41
2.3.1 模拟、评价与决策主题数据库的建立 41
2.3.2 模拟、评价与决策数据集市多维数据集的组织 44
2.3.3 模拟、评价与决策数据集市客户端的设置 51
2.3.4 模拟、评价与决策数据集市的维护 53
第3章 油气系统三维地质模型的构建 54
3.1 构建三维地质模型的原理与方法 54
3.1.1 格架-介质及结构-属性一体化三维建模 54
3.1.2 基于系列平、剖面图的三维地质建模法 63
3.2 油气系统多要素属性建模问题 83
3.2.1 多点式地质统计学随机模拟方法原理 83
3.2.2 训练图像的建立与平稳性处理 92
3.2.3 多点式地质统计随机模拟法优化 94
3.2.4 多点式地质统计三维地质模型的自动重构法 100
3.3 三维地质模型的矢量剪切 106
3.3.1 地质模型的矢量剪切原理 106
3.3.2 图元裁剪的基本方法 107
3.3.3 三维地质模型的整体剪切 109
第4章 盆地构造-地层格架三维动态模拟 113
4.1 盆地构造-地层格架三维动态模拟原理与方法 113
4.1.1 一维构造沉降史模拟的最大深度回剥法 113
4.1.2 二维构造演化史模拟的物理平衡剖面法 117
4.1.3 三维构造-地层格架动态模拟体平衡法 123
4.2 体平衡法实现过程与基本算法 131
4.2.1 体平衡法基本工作流程 132
4.2.2 三维断层位移的消除算法 132
4.2.3 三维构造变形的复原算法 134
4.2.4 三维构造变形的压实校正 138
4.2.5 岩层被剥蚀厚度恢复的算法 141
4.3 四维构造-地层格架模拟软件设计 143
4.3.1 体平衡法软件设计目标与内容 143
4.3.2 体平衡子系统的功能结构设计 144
4.3.3 体平衡子系统模型对象类设计 147
4.4 四维构造-地层格架模拟软件应用实例 148
第5章 盆地古地热场动态模拟 158
5.1 盆地古地热场演化的动力学模型 158
5.1.1 盆地古地热场组成及叠加 158
5.1.2 盆地古地热场的分层模型 159
5.1.3 盆地古地热场演化的影响因素 162
5.2 盆地古地热场演化动力学正演模拟 169
5.2.1 流体速度场的简化求解 169
5.2.2 超压层段地热场子模型有限单元法模拟 170
5.2.3 超压层段地热场子模型差分法模拟 175
5.3 盆地古地热场的古温标反演模拟法 180
5.3.1 古温标类型与特点 180
5.3.2 基于镜质组反射率估算古地热流体的方法 185
5.4 基于热结构反揭法估算古地热流的方法 189
5.4.1 壳幔热结构分析的方法原理 190
5.4.2 盆地古莫霍面埋深(M)的统计估算及应用 192
5.4.3 沉积物古热导率统计估算 197
5.5 古地热场模拟子系统开发与应用 200
5.5.1 子系统总体设计思路及流程图 200
5.5.2 子系统应用建模与数据预处理 204
5.5.3 地热场模拟子系统的应用示例 205
第6章 盆地古构造应力场模拟 215
6.1 二维古构造应力场模拟方法原理 215
6.1.1 二维盆地构造应力场理论模型 215
6.1.2 有限单元法数值模拟简介 218
6.1.3 边界结点外力自动分解赋值 220
6.1.4 边界外力的局部约束反演 222
6.1.5 主应力迹线的绘制 223
6.1.6 岩层破裂的判断与应力场调整 224
6.2 三维古构造应力场模拟方法原理 226
6.2.1 三维构造应力-应变场的理论模型 226
6.2.2 三维构造应力场模拟工作流程 231
6.2.3 编程实现与可靠性检测校验 232
6.3 实验区块三维构造应力场模拟 240
6.3.1 刘家港实验区块的地质特征 240
6.3.2 基于角点网格数据结构的三维地质建模 243
6.3.3 归纳与总结 248
第7章 生烃作用和排烃作用模拟 249
7.1 生烃作用模拟方法原理 249
7.1.1 基于 Ro的生烃作用反演模拟 249
7.1.2 化学动力学法正演模拟 266
7.1.3 氢指数法模拟模型 271
7.2 排烃作用史模拟 279
7.2.1 压实排烃模拟 279
7.2.2 微裂缝排烃模拟 284
7.2.3 排烃模拟的实施 295
7.3 排烃作用模拟结果分析 296
第8章 油气运聚的人工智能模拟 302
8.1 油气运聚的概念模型与知识图谱 302
8.1.1 盆地构造类型与油气运移 303
8.1.2 油气运移的相态及判别模型 305
8.1.3 油气运移的驱动力和驱动机制 306
8.1.4 油气运移的通道体系 309
8.1.5 油气在圈闭中的聚集 312
8.1.6 油气运聚概念模型及知识图谱概括 314
8.2 油气运聚模拟的人工神经网络模型 314
8.2.1 油气运聚智能模拟方法的选择 315
8.2.2 油气运移方向和运移比率的推理规则 315
8.2.3 BP 人工神经网络原理 315
8.3 输导体系智能评价的模糊人工神经网络模型 316
8.3.1 岩层(体)评价子模型 317
8.3.2 断层评价子模型 319
8.3.3 裂隙带评价子模型 321
8.3.4 不整合面评价子模型 323
8.4 输导层油气运移初值的三维重建 325
8.4.1 输导层油气运移初值三维重建模型 325
8.4.2 输导层油气运移初值三维重建算法 328
8.4.3 油气运移初值三维重建实例 330
8.5 油气运聚的单元体模型 333
8.5.1 单元体的划分 333
8.5.2 基于单元体输烃比率估算的人工神经网络模型 333
8.5.3 圈闭评价的人工神经网络评价模型 336
8.6 油气运聚人工智能模拟系统的研发与应用 345
8.6.1 油气运聚人工智能模拟系统工作流程 345
8.6.2 系统功能设计 347
8.6.3 油气运聚人工智能模拟系统的算法 347
8.6.4 油气运聚人工智能模拟系统的应用 352
8.7 油气圈闭评价子系统研发与应用 359
8.7.1 研究目标与工作流程 359
8.7.2 研究思路与方法原理 361
8.7.3 油气圈闭评价子系统研发及模拟实验评述 370
第9章 油气系统与油气系统动力学模拟 375
9.1 油气系统的原理与方法 375
9.1.1 油气系统的概念与内容 375
9.1.2 油气系统的传统研究方法 381
9.1.3 油气系统理论与方法的总结 388
9.2 油气系统动力学的理论与方法 389
9.2.1 油气系统动力学概念 389
9.2.2 油气系统动力学的概念模型 392
9.2.3 油气系统动力学流图 398
9.3 油气系统动力学模拟模型与方程体系 401
9.3.1 油气系统动力学的模型参数 401
9.3.2 油气系统动力学模拟算法 403
9.3.3 油气系统动力学方程体系 409
9.4 应用案例与效果评述 420
9.4.1 珠三坳陷油气系统动力学模拟结果评述 420
9.4.2 刘家港区块油气系统动力学模拟实例 426
9.4.3 应用效果与方法评述 433
第10章 页岩气资源潜力评价 434
10.1 页岩气资源潜力评价的方法原理 434
10.1.1 总有机碳法 434
10.1.2 类比法 437
10.1.3 体积法 442
10.2 页岩气资源潜力评价体系与评价参数 444
10.2.1 页岩气资源选区评价模型 444
10.2.2 页岩气资源选区评价方法选择 456
10.2.3 评价单元划分和依据 457
10.2.4 页岩气资源潜力评价流程 459
10.3 页岩气资源潜力评价软件研发 460
10.3.1 系统设计 460
10.3.2 类比法原理及模块设计 462
10.3.3 体积法原理及模块设计 463
10.4 页岩气资源潜力评价实例 466
10.4.1 数据准备与预处理 466
10.4.2 泥页岩气含量换算 469
10.4.3 资源量与资源丰度估算 476
主要参考文献 479
后记 512
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