基于陸相斷陷盆地的油氣運聚模擬

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1、2015年5月西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)M．dv2015第30卷第3期JoumalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)V0j．30No．3文章編號i1673-064X(2015)03-0001-06基于陸相斷陷盆地的油氣運聚模擬孫旭東1,2,3，吳沖龍，隋志強(qiáng)，毛小平(1．中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)計算機(jī)學(xué)院，湖北武漢430074；2．中石化石油工程技術(shù)研究院，北京100101；3．中石化勝利油田物探院，山東東營257022；4．中國地質(zhì)大學(xué)(北京)資源學(xué)院，北京100083)摘要：為解

2、決陸相斷陷盆地的油氣運聚在地層、構(gòu)造、輸導(dǎo)層非均質(zhì)性和驅(qū)動力等多種地質(zhì)要素作用下的模擬問題，在保證模擬速度與效率的前提下，基于層面三維地質(zhì)模型，研究了多地質(zhì)要素作用下油氣運聚快速模擬的機(jī)理，對地質(zhì)要素進(jìn)行了分析并分別建立了相應(yīng)的模擬算法，形成了快速油氣運聚模擬的數(shù)學(xué)模型與軟件。通過勝利油田某區(qū)塊模擬驗證了該方法的正確性和模擬軟件的高效性，模擬結(jié)果對該區(qū)塊勘探具有較高指導(dǎo)價值。關(guān)鍵詞：油氣運聚模擬；三維地質(zhì)模型；陸相斷陷盆地；輸導(dǎo)體系；油氣充注中圖分類號：TEl9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A隨著計算機(jī)技術(shù)與地質(zhì)理論的發(fā)展，國內(nèi)外油司的成藏模擬軟件Petr

3、oMod、勝利油田的陸相斷陷氣成藏定量模擬研究進(jìn)入了普及、完善和高層次發(fā)盆地成藏過程模擬軟件PetroVIZ等。。由于運移展的階段。其模擬內(nèi)容從僅限于地史、熱史、生排烴機(jī)理及其模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這些軟件除了存在數(shù)據(jù)準(zhǔn)史延伸到了油氣的運移和聚集成藏過程；其模擬方備繁瑣、模擬工作量大和模擬周期長等缺陷之外，更式從一維、二維擴(kuò)展到三維和動態(tài)模擬_1；模擬技主要存在著數(shù)學(xué)模型單一、輸導(dǎo)體系分析缺失等要術(shù)則從單一的確定性數(shù)學(xué)模擬，拓展到多種方法和害問題。為了解決這些問題并彌補(bǔ)所存在的各種缺模型綜合應(yīng)用。陷，需要加強(qiáng)各部分軟件功能的優(yōu)化和升級的同時，作為

4、油氣勘探“生、儲、蓋、運、圈、?！绷氐闹丶訌?qiáng)建模研究并開發(fā)輸導(dǎo)體系分析工具。這就核心，厘清油氣的運移聚集方向?qū)τ蜌饪碧骄哂兄匾蠛侠淼睾喕刭|(zhì)模型，并通過量化輸導(dǎo)層巖性、要意義。前人針對油氣藏形成的基礎(chǔ)條件、動力介斷層、裂隙帶和不整合面的輸導(dǎo)性，兼顧流體勢(以質(zhì)、形成機(jī)制和演化歷程做了大量探索，形成了系統(tǒng)浮力為主)的驅(qū)動作用，形成全面表述油氣運移的化的理論成果_5。但長期以來，油氣成藏過程中數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立一種基于油氣輸導(dǎo)體系分析的的油氣運移機(jī)理及其定量化表述一直是上述石油地油氣運聚過程多要素快速模擬方法和軟件工具，并質(zhì)研究中最為

5、薄弱的一環(huán)，例如三大類輸導(dǎo)體系選擇典型探區(qū)進(jìn)行實驗。(儲集層、斷裂和不整合)的時空配置，是陸相斷陷盆地油氣藏形成的重要決定因素J，而如何將與之1油氣運聚快速模擬機(jī)理相關(guān)的地質(zhì)認(rèn)識轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)模型，是目前實現(xiàn)定量化模擬的主要難點。陸相斷陷盆地是我國最主要的含油氣盆地類近年來，國內(nèi)外針對油氣成藏過程初步研發(fā)了型。在這類盆地中，沉積環(huán)境和同沉積期的構(gòu)造活一批基于復(fù)雜的體網(wǎng)格的模擬軟件，如斯倫貝謝公動強(qiáng)烈，甚至有過多次的構(gòu)造反轉(zhuǎn)，有的后期構(gòu)造作收稿日期：2014—10一l5基金項目：國家科技重大專項(編號：2008zx05051)；國家自然科學(xué)基金

6、項目(編號：41101368)作者簡介：孫旭東(1972-)，男，博士研究生，主要從事地質(zhì)勘探和數(shù)字油田研究。E-mail：thinklord@vip．qq．com一2一西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)用也很強(qiáng)烈，造成沉積層的巖性復(fù)雜多變，且斷層、建立油氣輸導(dǎo)體系，遵照能量守恒和最小位能原理裂隙和不整合面極為發(fā)育。這使得油氣的運移通道并利用流體勢和勢平衡面的分析結(jié)果，跟蹤油氣運具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性特征。不僅如此，地層溫度、壓移的主通道——儲集層(孔隙介質(zhì))、斷層、構(gòu)造脊力和油氣相態(tài)、流體勢也是復(fù)雜多變的。由此而造或不整合面，以及由它們組成的復(fù)

7、合通道，然后確立成油氣運移方向、運移速率和運移量的變化，充滿非各類型圈閉的油氣充注模型，進(jìn)而模擬油氣運移和線性特征，難以采用確定性方法求解。傳統(tǒng)的定量聚集過程并評價其成藏效率和保存狀況?；椒y以有效描述油氣相態(tài)、介質(zhì)、驅(qū)動力以及油其算法實現(xiàn)的技術(shù)路線是：在三維層面網(wǎng)格的氣運移方向、運移速率和運移量以及物質(zhì)空問的定地質(zhì)構(gòu)造格架約束下，以地層層面為線索，以現(xiàn)今或量化描述問題。雖然近幾年圍繞成藏研究提出了相某個時期的構(gòu)造作為基礎(chǔ)，展開油氣運移計算。首勢控藏、TS運聚、網(wǎng)毯理論?以及“近源一優(yōu)相一先確定斷層運移通道、孔隙運移通道及不整合運移低勢

8、”控藏模式的陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏分布預(yù)通道等幾種重要的二次運移通道；在不影響系統(tǒng)復(fù)測技術(shù)等，但由于成藏過程中控制因素多，地質(zhì)雜度的條件下，引入綜合輸導(dǎo)系數(shù)概念，對由輸導(dǎo)層演化復(fù)雜，這些認(rèn)識基