基于陆相断陷盆地的油气运聚模拟

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1、2015年5月西安石油大学学报(自然科学版)M．dv2015第30卷第3期JoumalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)V0j．30No．3文章编号i1673-064X(2015)03-0001-06基于陆相断陷盆地的油气运聚模拟孙旭东1,2,3，吴冲龙，隋志强，毛小平(1．中国地质大学(武汉)计算机学院，湖北武汉430074；2．中石化石油工程技术研究院，北京100101；3．中石化胜利油田物探院，山东东营257022；4．中国地质大学(北京)资源学院，北京100083)摘要：为解

2、决陆相断陷盆地的油气运聚在地层、构造、输导层非均质性和驱动力等多种地质要素作用下的模拟问题，在保证模拟速度与效率的前提下，基于层面三维地质模型，研究了多地质要素作用下油气运聚快速模拟的机理，对地质要素进行了分析并分别建立了相应的模拟算法，形成了快速油气运聚模拟的数学模型与软件。通过胜利油田某区块模拟验证了该方法的正确性和模拟软件的高效性，模拟结果对该区块勘探具有较高指导价值。关键词：油气运聚模拟；三维地质模型；陆相断陷盆地；输导体系；油气充注中图分类号：TEl9文献标识码：A随着计算机技术与地质理论的发展，国内外油司的成藏模拟软件Petr

3、oMod、胜利油田的陆相断陷气成藏定量模拟研究进入了普及、完善和高层次发盆地成藏过程模拟软件PetroVIZ等。。由于运移展的阶段。其模拟内容从仅限于地史、热史、生排烃机理及其模型结构复杂，这些软件除了存在数据准史延伸到了油气的运移和聚集成藏过程；其模拟方备繁琐、模拟工作量大和模拟周期长等缺陷之外，更式从一维、二维扩展到三维和动态模拟_1；模拟技主要存在着数学模型单一、输导体系分析缺失等要术则从单一的确定性数学模拟，拓展到多种方法和害问题。为了解决这些问题并弥补所存在的各种缺模型综合应用。陷，需要加强各部分软件功能的优化和升级的同时，作为

4、油气勘探“生、储、盖、运、圈、保”六要素的着重加强建模研究并开发输导体系分析工具。这就核心，厘清油气的运移聚集方向对油气勘探具有重要求合理地简化地质模型，并通过量化输导层岩性、要意义。前人针对油气藏形成的基础条件、动力介断层、裂隙带和不整合面的输导性，兼顾流体势(以质、形成机制和演化历程做了大量探索，形成了系统浮力为主)的驱动作用，形成全面表述油气运移的化的理论成果_5。但长期以来，油气成藏过程中数学模型，进而建立一种基于油气输导体系分析的的油气运移机理及其定量化表述一直是上述石油地油气运聚过程多要素快速模拟方法和软件工具，并质研究中最为

5、薄弱的一环，例如三大类输导体系选择典型探区进行实验。(储集层、断裂和不整合)的时空配置，是陆相断陷盆地油气藏形成的重要决定因素J，而如何将与之1油气运聚快速模拟机理相关的地质认识转变成数学模型，是目前实现定量化模拟的主要难点。陆相断陷盆地是我国最主要的含油气盆地类近年来，国内外针对油气成藏过程初步研发了型。在这类盆地中，沉积环境和同沉积期的构造活一批基于复杂的体网格的模拟软件，如斯伦贝谢公动强烈，甚至有过多次的构造反转，有的后期构造作收稿日期：2014—10一l5基金项目：国家科技重大专项(编号：2008zx05051)；国家自然科学基金

6、项目(编号：41101368)作者简介：孙旭东(1972-)，男，博士研究生，主要从事地质勘探和数字油田研究。E-mail：thinklord@vip．qq．com一2一西安石油大学学报(自然科学版)用也很强烈，造成沉积层的岩性复杂多变，且断层、建立油气输导体系，遵照能量守恒和最小位能原理裂隙和不整合面极为发育。这使得油气的运移通道并利用流体势和势平衡面的分析结果，跟踪油气运具有很强的非均质性特征。不仅如此，地层温度、压移的主通道——储集层(孔隙介质)、断层、构造脊力和油气相态、流体势也是复杂多变的。由此而造或不整合面，以及由它们组成的复

7、合通道，然后确立成油气运移方向、运移速率和运移量的变化，充满非各类型圈闭的油气充注模型，进而模拟油气运移和线性特征，难以采用确定性方法求解。传统的定量聚集过程并评价其成藏效率和保存状况。化方法难以有效描述油气相态、介质、驱动力以及油其算法实现的技术路线是：在三维层面网格的气运移方向、运移速率和运移量以及物质空问的定地质构造格架约束下，以地层层面为线索，以现今或量化描述问题。虽然近几年围绕成藏研究提出了相某个时期的构造作为基础，展开油气运移计算。首势控藏、TS运聚、网毯理论⋯以及“近源一优相一先确定断层运移通道、孔隙运移通道及不整合运移低势

8、”控藏模式的陆相断陷盆地隐蔽油气藏分布预通道等几种重要的二次运移通道；在不影响系统复测技术等，但由于成藏过程中控制因素多，地质杂度的条件下，引入综合输导系数概念，对由输导层演化复杂，这些认识基