第一章 盆地地热场的基本概念 1
第一节 盆地地热场数学模型建立 1
一、热传导方程的建立 1
二、热传导方程的定解条件 3
第二节 盆地地热场的组成 4
第三节 盆地地热场的分层模型及其耦合 5
一、过压实段子模型 5
二、欠压实段子模型 6
三、正常压实段子模型 6
四、分层子模型的耦合 6
第四节 小结 7
第二章 盆地地热场的重要参数及其获取方法 9
第一节 沉积物的热导率、比热、密度及生热率 9
一、热导率的基本概念 9
二、温度对热导率的影响 10
三、热导率与孔隙率的关系 10
四、估算沉积物热导率的双重回归分析法 11
五、比热的基本概念 12
六、密度的基本概念 12
七、放射性生热率 13
第二节 温度梯度与热流 14
一、温度梯度的基本概念 14
二、热流的基本概念 14
三、大地热流和地幔热流 15
第三节 小结 16
第三章 一维单井地热演化动态模拟 19
第一节 一维稳态热传导方程的解析解及模拟结果分析 19
一、热导率为常数且放射性生热率为零的情形 19
二、热导率为常数且放射性生热率为非零常数的情形 21
三、热导率为常数且放射性生热率随深度变化的情形 21
四、热导率随温度变化且放射性生热率随深度变化的情形 22
第二节 一维非稳态热传导方程的解析解 24
一、齐次方程齐次边界条件定解问题 25
二、齐次方程非齐次边界条件定解问题 26
三、非齐次方程非齐次边界条件定解问题 27
四、第一类非齐次边界条件定解问题 30
第三节 一维理想地热演化过程动态模拟及结果分析 31
一、已知地表温度基底温度的情形 31
二、已知地表温度基底温度和生热率的情形 33
三、已知地表温度基底热流的情形 34
四、已知地表温度基底热流和生热率的情形 37
第四节 小结 38
第四章 二维剖面地热演化动态模拟 40
第一节 二维热传导方程有限元数值求解 40
一、迦辽金方程 40
二、刚度矩阵的计算 43
三、源汇项及边界条件的处理 44
第二节 二维理想地热演化过程动态模拟及结果分析 45
一、有岩体侵入的热演化过程 45
二、考虑放射性生热的热演化过程 49
三、地下流体对热演化过程的影响 52
第三节 小结 60
第五章 三维盆地地热演化动态模拟 62
第一节 三维热传导方程有限差分数值求解 62
第二节 三维热传导方程有限单元数值求解 65
一、迦辽金方程 66
二、刚度矩阵的计算 68
三、源汇项及边界条件的处理 69
第三节 三维理想地热演化过程动态模拟及结果分析 71
一、上覆地层为1000m的模拟结果 71
二、上覆地层为2000m的模拟结果 75
三、上覆地层为4000m的模拟结果 79
第四节 小结 83
第六章 有机质热演化动态模拟 85
第一节 计算镜质组反射率的T-t-Ro法 85
一、T-t-Ro经验公式及其性质 85
二、T-t-Ro法的数值计算原理及模拟实现 86
第二节 计算镜质组反射率的TTI-Ro法 88
第三节 磷灰石裂变径迹分析原理 89
第四节 包裹体测温原理及方法 92
一、包裹体测温原理 92
二、包裹体测温的数学模型及其数据可靠性分析 93
第五节 小结 94
第七章 盆地地热场和有机质演化动态模拟系统 95
第一节 总体设计思路及功能模块简介 95
第二节 主要子模块设计思路和流程 96
第三节 小结 101
第八章 应用实例分析——以广西百色盆地为例 102
第一节 盆地地质概况 102
第二节 盆地石油地质条件 104
第三节 盆地热演化地质模型、方法模型和参数模型 105
一、百色盆地热演化的地质模型 106
二、盆地地热场模拟的方法模型 107
三、盆地地热场模拟的参数模型 108
第四节 百色盆地地热场和有机质演化动态模拟 109
一、百色盆地东部田东坳陷地热场动态模拟 110
二、百色盆地东部田东坳陷Ro动态模拟 122
第五节 小结 125
参考文献 127