盆地模拟关键技术之油气运聚模拟技术进展

2020-10-14 07:45:12郭秋麟陈宁生柳庄小雪刘继丰于京都
石油实验地质 2020年5期
关键词:含蜡流线运移

郭秋麟,陈宁生,柳庄小雪,刘继丰,于京都

(1.中国石油勘探开发研究院,北京 100083;2.北京天腾网格技术开发有限公司,北京 100095 )

上世纪70年代以来,著名地质学家BALLY[1]和朱夏[2]总结了含油气盆地研究的总体思路,即从盆地的整体出发,通过对3T(time,tectonic setting,thermal regime)—4S(subsidence,sedimentation,stress condition,style)—4M(material,maturity,migration,maintenance)等因素分析研究,预测油气资源潜力及分布。盆地模拟技术正是在相关学术背景下,受生烃动力学定量模型和计算机技术的驱动,逐步发展起来的。盆地模拟涉及的内容极为广泛,包括地史、热史、生烃史、排烃史和运聚史等[3-9]。除了以上传统的研究内容外,目前盆地模拟技术也被应用于非常规储层——火山岩储层天然气运聚成藏模拟[10-11]和流体充注历史模拟[12],非常规油气——页岩气系统模拟[13-16]、生物气系统模拟[17]和生物降解作用模拟[18]、天然气水合物油气系统模拟[19]等领域。

由于含油气盆地演化过程的多样性及油气成藏历史的复杂性,盆地模拟技术的发展正面临着巨大的挑战。罗晓容[20]指出了油气运聚动力学研究中存在的动力、阻力、通道的认识问题;石广仁[21]认为油气运聚定量模拟关键技术难以突破,存在模型过于简单、地质参数和计算机运算能力还未达到要求等问题;刘可禹等[22]认为许多模型还需进一步完善,如流体动力模型、断层封闭性模型、孔隙流体压力模型、成岩作用模型、构造模型、地质模型等;BAUR等[23]回顾了盆地与油气系统的过去、现状,指出了风险评价技术及与地球物理技术的结合是未来的发展方向;CURRY[24]通过调查发现,非常规油气模拟和油气运聚模拟技术具有较大的应用需求,是今后攻关的方向。

综上所述,目前盆地模拟面临最大的难题是复杂地质条件下的油气运聚模拟问题,需要攻克的关键技术之一是油气运聚数值模拟技术。因此,本文聚焦在油气运聚模拟技术的进展,包括流线模拟技术(Flowpath Modeling)、侵入逾渗模拟技术(Invasion Percolation)和三维三相达西流模拟技术(Darcy Flow)。取得了3方面进展:(1)在流线技术方面,提出一种简化三维地质模型的流线模拟技术。新技术基于目的层构造面,通过建立简化的三维地质模型,实现对三维圈闭空间和储层物性的描述,解决了岩性地层油气藏的模拟难题,实现了流线模拟技术的跨跃;(2)在侵入逾渗模拟技术方面,提出一种三维输导体系混合网格建模方法和一种基于输导体系混合维数网格系统的三维油气追踪技术,为透视油气运移路径,模拟石油聚集、油藏调整和次生油藏的生成过程奠定了基础;(3)在三维达西流技术方面,建立了顺层柱状PEBI网格三维动态地质模型,精细刻画了地层与流体的演化,构建了变网格条件下的渗流方程,引入了全张量渗透率,解决复杂地质条件下的渗流问题,使模拟效果得到改进。

1 流线模拟技术现状与进展

1.1 流线模拟技术现状

目前,流线模拟技术在油藏数值模拟中得到了广泛应用[25-27]。盆地模拟中的流线模拟技术是一种借鉴油藏模拟的地质建模技术与二次运移模拟技术,又称为油藏分析法[21]。流线模拟技术主要基于二维构造面的地质高程特征,采用法线法(沿最陡方向),并结合砂岩百分比等因素确定油气的运移方向[5]。采用流线模拟技术,能完成对盆地油气流动过程和运移路径的模拟,模拟结果具有良好的可视化效果(图1),常被用于含油气区带评价、圈闭评价和油气资源评价,为油气勘探部署提供决策依据。

图1 塔里木盆地满加尔坳陷下古生界流线模拟Fig.1 Streamline simulation of Lower Paleozoic in Manjiaer Depression, Tarim Basin

在2000年前后,流线模拟技术才开始被引入到盆地模拟技术中[7,28],并在国外的一些商业软件中率先推出。2005年,乔永富等[29]介绍了流线模拟技术的原理,提出了实现过程,并用研究实例展示了模拟结果;2009年,石广仁[21]论述了流线模拟的技术背景、方法、应用效果、存在不足及改进意见;同年,HANTSCHEL等[7]阐述了流线模拟技术与达西流模型、侵入逾渗模型三者之间的区别,指出了流线模拟技术的优点,即模拟过程非常快,在大范围和全盆地范围的模拟方面具有明显的优势;2012年,周东延[30]认为,早期的油气运移流量流线图曾采用“收敛系数法”等进行过几何编制,现已完成流量流线图、运移量等值线图计算机模拟;并提出了“运聚分配样式”、“分割槽”、“汇聚梁”等概念;2013年,万涛等[31]采用流线模拟技术对渤海湾盆地南堡凹陷成藏关键时刻油气运移过程进行了模拟,揭示了油气运移关键时刻和有利的勘探方向;2018年,郭秋麟等[5]介绍了流线模拟技术的前提条件、追踪法则、模拟步骤,展示了模拟实例图。

1.2 简化三维地质模型的流线模拟技术

1.2.1 现有流线模拟技术的优点与不足

流线模拟技术是一种基于二维构造面的模拟技术,具有操作过程简便、参数少和模拟速度快等优势,得到了广泛的应用。但也正因为其基于二维构造面的地质模型,无法描述三维圈闭的实际空间和储层物性特点,只能近似模拟构造型油气藏聚集,无法模拟岩性地层型油气藏的聚集。

1.2.2 地质模型由二维到三维

针对二维构造面无法描述三维圈闭空间和储层物性的难题,本文提出用简化三维地质模型替代二维构造面模型研究思路。简化三维地质模型由4个要素组成:

(1)要素1:构造面,是指海拔高程等值图,这是流线模拟的关键参数,不能简化。

(2)要素2:盖层,需要简化。除了明确的溢出点和被断裂等破坏的部分,其他位置均简化为封闭状态,不用详细描述其他盖层信息。

(3)要素3:储层,也需要简化。除了描述与圈闭有相关的孔隙度、孔喉半径外,其他部分的孔隙度、孔喉半径等均采用随机值(根据统计数据的分布区间随机抽样赋值),不用详细描述其他储层信息。

(4)要素4:烃源岩层,只需要指定源岩分布范围和相对生烃强度及生烃总量(如果有已知的生烃强度图就不需要生烃总量参数)。

1.2.3 形成三维流线快速模拟技术

通过对地质模型的改进和运聚模拟算法的升级,形成的新技术具有以下4个特点:

(1)用三维模型替代二维模型,不仅能够完成流线追踪模拟,还能够计算圈闭内油气聚集量;

(2)用侵入逾渗追踪算法替代浮力流追踪算法,既能满足构造型油气藏的模拟,也能适用于“礁滩”、“砂体”、不整合带等岩性地层型油气藏的模拟;

(3)通过软件系统设置的回剥处理(标志层拉平)技术,恢复古构造面貌,进而模拟古油气藏的形成过程;

(4)继承了原流线模拟技术的优点——技术容易掌握,操作便捷,适用于盆地尺度,易于大批量和工业化推广。

新技术在塔西南玉龙构造带寒武系盐底构造层的应用展示了良好的效果,模拟了石炭纪(图2a)和现今(图2b)2个关键时刻的油气运聚结果,揭示了油气不仅在构造相对高部位的构造圈闭聚集,也在斜坡区的岩性圈闭聚集,为岩性地层领域风险探井的部署提供参考。

图2 塔里木盆地西南部玉龙构造带寒武系油气聚集模拟结果Fig.2 Simulation of oil and gas accumulation in Cambrian, Yulong tectonic belt, southwestern Tarim Basin

2 侵入逾渗模拟技术现状与进展

2.1 简要发展历程

侵入逾渗模拟技术与达西流模拟技术相比,发展历程相对较短,还不到40年。1983年,WILKINSON等[32]首先提出了一种新的逾渗理论(Percolation Theory);1992年—2000年期间,MEAKIN等[33-34]从实验和数值模拟两方面研究了油气侵入逾渗机理,并将该技术应用于三维非均质地质体的运移聚集模拟;2000年,CARRUTHERS等[35]运用改进的侵入逾渗技术模拟了流体的运移过程;2003年,CARRUTHERS[36]详细介绍了侵入逾渗技术的背景、原理、算法实现过程和适用性,探讨了发展方向;2007年,周波等[37]运用侵入逾渗模型探讨了油气运移路径的变化规律;2000年—2009年,HANTSCHEL等[38,7]详细介绍了侵入逾渗技术,同时给出了翔实的应用实例;2009年,石广仁[21]介绍了侵入逾渗模拟技术的背景、技术方法、应用效果和存在不足,提出了改进意见;2013年,郭秋麟等[39]研发了一种三维侵入逾渗模拟软件系统(3D-IP模型),模拟了塔里木盆地塔中地区奥陶系油气运聚过程,展示了良好的应用效果;2018年,郭秋麟等[40]在建立输导体系网格系统的基础上,提出一种特殊的侵入逾渗模型,在准噶尔盆地陆西地区侏罗系—白垩系的应用,揭示了古油藏与次生油藏的动态运聚过程。

2.2 基于输导体系网格系统的侵入逾渗模拟技术

2.2.1 断面网格的提出

为了模拟油气在断面中的运聚过程,需要建立特殊的断面网格。传统的三维网格为地层体网格,即三维地质体(地层实体),适用于常规的油气运聚模拟技术,不适用于油气在断面上运移的模拟技术。因此,提出了断面网格,即一种“面状”网格,非三维实体网格。这种面网格既可以描述断面,也可以描述不整合面。

为了形象地解释断面网格,给出了图3。图3a为一个常规三维地质网格(地层实体)被一条断层切割的情形。在三维空间上,一个网格变成A和B两个网格,同时多出了断面C。断层就是一个曲面,将曲面划分成若干个模拟网格,就是断面网格。图3b为平面投影的地层体网格和断面网格示意图。在三维地质建模时,断面网格是“面”,无体积。

图3 断面网格概念示意据郭秋麟等[35]修改。Fig.3 Concept of fault section grid

2.2.2 三维输导体系网格系统的建立

通常的三维地质网格体系是由许多独立的三维地层网格体、网格体外表面(侧面或顶底面)、面之间的交线和线与线之间的交点等几何要素构成(图4)。这些几何要素构成了多种类型的网格,包括地层体网格(常规的三维体网格)、面网格、线网格和点网格。这些网格在输导体系中都起到各自的作用,特别是面网格。

(1)面网格,是由断面或不整合面构成,建模初始时,断面或不整合面都没有厚度,只是三维地层网格体的侧面或顶底面,这样在地质建模时就避开了许多复杂的技术难题。但油气运聚模拟要求面网格有实体,这时需要赋予面网格一定厚度(根据实际厚度给定),使面网格具有体积,此时面网格类似于薄板(图4)。

(2)线网格,可称为面网格的副产品,它是任意2个面网格相交出现的线段。当面网格被给定厚度后,线网格就变成了体网格,即类似于管线,是沟通两个相交的面网格(断层)的通道,是油气从一个断面通向另一个断面的交汇处。

(3)点网格,则是两个线网格相交形成的交汇点,在两条相交的断层共同和一个不整合面再相交时(3个面相交时),会出现这种情况。线网格类似于管线“四通”的转换接口,它是沟通两个线网格单元的纽带,是沟通油气在不同断面或不整合面之间运聚的重要交汇点。

以地层体网格为基础构架,采用计算机技术遍历搜索并建立面网格体系;在面网格体系下,建立线网格;在线网格体系下,建立点网格。将体网格、面网格、线网格和点网格,在三维空间上有机地联合在一起,就形成了输导体系网格体系统(图4)。其中,体网格用于描述运载层(如砂体)输导体;面网格用于描述断面和不整合输导体;线网格和点网格用于描述输导体之间的交接线和点。这套体系是模拟油气在砂体(或运载层)、断面、不整合面输导体中运聚的重要网格框架和关联组织。

图4 输导体系三维网格形成过程示意据郭秋麟等[35]修改。Fig.4 Three-dimensional mesh formation process for transportation systems

2.2.3 基于三维输导体系网格框架的侵入逾渗模拟技术

由于输导体系网格系统具有断面网格等特点,因此基于三维输导体系网格框架的侵入逾渗模拟技术与传统的侵入逾渗模拟技术相比,数值模型就具有进一步发展的前景。

侵入逾渗模拟技术,主要用于追踪油气运移路径。追踪的基本法则是油气运移的阻力与驱动力之间的关系。当驱动力大于阻力时,油气就可以向前运移;否则就停止运移。在实际地层中,输导体的渗透性能是不断变化的,油珠或气泡在输导体中运移的过程,时而畅通,时而遇阻。当受阻时就要等待后续的油气流体的补充以增大油气柱高度,提高其驱动力(浮力),才能克服路径上的毛细管阻力,继续向前运移。这一过程中的关键点,一是阻力,二是原有驱动力,三是后续的油气流体补充量。阻力由多种力构成,传统的侵入逾渗模型中,主要考虑毛细管阻力。阻力的算式如下:

Fz=2σcosθ(1/r2-1/r1)

(1)

式中:Fz为通道毛细管力,MPa;σ为岩石界面张力,N/m;θ为润湿角,(°);r1和r2分别为当前网格单元和待流入网格单元的岩石孔喉半径,m。

驱动力一般只考虑油气柱高度的浮力,其算式如下:

Fq=V(ρwater-ρoil)g

(2)

式中:Fq为油气浮力,N;V为连续油气的体积,m3;ρwater为地层水的密度,kg/m3;ρoil为地下油气的密度,kg/m3;g为重力加速度,9.8 m/s2。

后续的油气流体补充量与烃源岩的生烃动力学有关。油气能否在断面网格中运移,可用驱动力与毛细管阻力的关系来判断,还可以用其他参数判断,比如断层泥比例系数SGR(Shale Gouge Ratio)[41]。断面的输导能力或封堵性能与SGR有关,其表达式如下:

(3)

式中:Kmig的值为0~1,0代表封闭的,1代表连通的;SGR为断距范围内泥页岩累计厚度占地层厚度的比例,值为0~1之间,值越大封闭性越好,即连通性越差;SGRclose为封堵的SGR值下限;SGRopen为连通的SGR值上限;不同地区SGRclose和SGRopen的值有所差异,以渤海湾盆地沙河街组为例,SGRclose约为0.85,SGRopen约为0.25。

图5,图6分别为准噶尔盆地腹部侏罗系—白垩系油气运移路径追踪结果和油气聚集模拟结果。图5主要展示了砂体、断面和不整面3种不同通道相互衔接的效果,彰显了输导体系建模的重要作用;图6展示了三维地质模型中层面、断面、含油砂体、运移路径和聚集区等重要模拟成果,验证了基于三维输导体系网格系统的侵入逾渗模拟技术的有效性。

图5 准噶尔盆地腹部含油饱和度分布与运移通道模拟结果Fig.5 Simulation of oil saturation distribution and migration pathways in hinterland, Junggar Basin

图6 准噶尔盆地腹部石油聚集区与运移通道透视图Fig.6 Perspective of petroleum accumulation and migration pathways in hinterland, Junggar Basin

2.2.4 运移路径上原油含蜡量的模拟

原油含蜡量是验证油气运移过程的重要示踪物,是从微观角度和地球化学领域研究油气运移的可靠指标。将原油含蜡量(或其他示踪物)与数值模型结合在一起,可为解决油气动态运聚模拟和验证数值模拟效果提供一种重要的技术手段。

油气从源岩到圈闭的运移过程中,由于挥发、残留以及受到温压、盐度等地层环境变化的影响,原油含蜡量也会发生变化,其过程非常复杂,很难用固定的数学公式表示。但是,基本规律还是可以确定的,要么递增,要么递减,不变化的情况很少。本文提出2种原油含蜡量随运移距离变化的定量模型。

(1)反比变化模型:描述原油含蜡量随运移距离增加而快速变小的模型,表达式如下:

(4)

式中:y为原油含蜡量,%;y0为初始原油含蜡量,%;x为运移距离,km;a为回归系数,无量纲,大于0。

(2)线性变化模型:描述原油含蜡量与运移距离的变化呈线性递减(或递增)的模型,表达式如下:

y=y0+bx

(5)

式中:b为回归系数,无量纲;当b> 0时,为递增模型;当b< 0时,为递减模型。

图7为准噶尔盆地腹部侏罗系—白垩系油气运移路径上原油含蜡量模拟结果,该图展示了从南部地区到北部地区的运移路径上原油含蜡量从5%到11%的递增过程。数据揭示:从源到聚集区,原油含蜡量由绿色、蓝色向红色呈逐渐增大的趋势;在南部近烃源区,受古油藏的影响,存在混源现象,原油含蜡量变化规律不太明显;远离烃源区,原油含蜡量变化更有规律。

图7 准噶尔盆地腹部原油含蜡量模拟结果Fig.7 Simulation of wax content in crude oils in hinterland, Junggar Basin

图8为准噶尔盆地腹部侏罗系—白垩系油气运移路径上实测原油含蜡量与模拟值对比图,该图展示了夏盐23井、陆156井等9口井实测原油含蜡量与模拟含蜡量的对比情况。数据揭示,模拟值与实测值比较接近,说明所采用的线性变化模型是有效的。

图8 准噶尔盆地腹部原油含蜡量模拟值与实测值对比Fig.8 Simulated and measured values of crude oil wax content in hinterland, Junggar Basin

3 三维达西流模拟技术

3.1 技术研究现状

目前,三维多相达西流模型的核心算法包括以下3种:(1)有限元法:德国的PetroMod、挪威的3D SEMI、IBM公司的软件等均采用这种方法。该方法适用于规则或不规则角点网格体系,如矩形网格、角点网格、四面体网格等体系。(2)有限体积法:法国的Temispack软件采用此种方法,适用于规则或不规则中心网格体系,如矩形网格、PEBI(Perpendicular Bisection)网格等体系。(3)有限差分法:美国的BasinMod软件采用这种方法,仅适用于规则的中心网格体系,如矩形网格体系。不同算法的三维网格体系各有不同特点。规则的网格体系便于计算搜索,不规则的网格体系便于精细刻画地质模型。随着勘探生产的发展和地质数据资料的增加,生产人员对三维地质模型精度的要求越来越高,早期较常用的规则网格体系(如矩形网格体系)已很难满足复杂地区的建模需要。基于不规则网格体系的PEBI网格建模技术,适用范围更宽,模型精度更高,因此也成了目前流行的建模技术。

2000年以来,基于有限体积法的三维油气运聚模拟技术已有较大进展。2001年,冯勇等[42]研究了PEBI网格和有限体积法相结合的方法;2003年,石广仁等[43]对冯勇的方法[42]进行了改进;2009年,HANTSCHEL等[7]对有限体积法进行了深入的论述,推导了数学算法过程,给出了应用实例,展示了模拟效果图;同年,IBM公司Watson实验室MELLO等[44]提出了一种三维控制体积有限元法,用来模拟沉积物的沉积与变形、油气生成、多相渗流及变形孔隙介质中的热传导过程;2010年,石广仁等[45]发展了基于PEBI网格的有限体积法,并在塔里木盆地库车坳陷古生界得到了应用,取得了初步的应用实效;2015年,郭秋麟等[46]提出了一种基于有限体积法的三维油气运聚模拟技术,该技术在渤海湾盆地南堡凹陷的应用,展示了油气运聚过程、不同时期含油饱和度与油气资源丰度的模拟结果。

总之,在各种运聚定量模拟技术中,三维多相达西流模拟技术是考虑因素最全面、较成熟的技术之一。该技术综合了浮力、毛细管力和黏滞力的总和与流体势的作用,采用连续方程、流动势、达西定律和状态方程等流体运动基本方程组,运用牛顿迭

代法等数学技术,计算不同历史时期的水势、油势、气势、压力及饱和度,从而实现了三维多相全时间的参数模拟,计算了烃类聚集量[21]。三维达西流模拟技术在理论上最先进,但地质参数很难达到数值模型的精度要求,实际应用较少。因此,通过改善地质网格模型,精确刻画地质参数,提高三维达西流模型实际应用水平,是今后重要研究方向之一。

3.2 基于有限体积法的三维油气运聚模拟技术

3.2.1 三维地质体网格划分方法

基于优先考虑地质模型的精确刻画的原则,本文采用不规则网格体系,即顺层柱状PEBI网格体系。该体系平面为二维PEBI网格,垂向为自然地层界面(横网格)。这种网格体系在平面上能够根据已知数据点的分布构建最优平面PEBI网格,最大化地提高模拟运行效率;在垂向上按地层界面划分,保持网格面与地层界面一致(顺层划分),避免了“穿时”,更符合地质特点。

3.2.2 关键地质问题的处理方法

包括地质参数非均质性、特定方向渗透率等问题。首先,采用随机抽样解决非均质性问题。(1)统计建模。按沉积相类型分别统计孔隙度、渗透率和孔喉半径等参数的最大值、最小值、均值和方差,得到参数分布模型;(2)抽样赋值。按参数分布模型,通过随机抽样获得不同网格的孔隙度、渗透率和孔喉半径等参数。其次,采用全张量(矢量)渗透率解决特定方向的渗透率问题。①将渗透率分为主方向渗透率(Kx)、副方向渗透率(Ky)和垂向渗透率(Kz)3种特定方向。其中,河道、断层的走向设为主方向,副方向与主方向垂直(相差90°),垂向是指垂直地层面的方向(地层倾向);②用矢量或方位角表示主方向;③将河道、断层带等所在的网格分别对Kx、Ky、Kz赋值。

3.2.3 三维数值模型的研究内容

包括:(1)质量守恒方程、渗流运动方程、黑油模型流动方程的建立;(2)初始条件和边界条件的设置;(3)全张量渗透率的分解与计算、传导率的计算;(4)模型稳定性与计算效率提高的处理方法等内容。由于这部分内容涉及较多的数学方程,本文不详细论述。

3.2.4 应用效果

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系东营组为例展示应用效果。

三维油气运聚模拟结果揭示,东营组在15 Ma时已开始有石油聚集;在8 Ma时南部聚集量增多;现今时刻达到最大聚集量,共聚集石油4.1 ×108t(图9)。将石油聚集量换算成石油资源丰度(图10),将凹陷划分为4个区。图10揭示,石油主要聚集在B区的NP1井、C区的LPN1井和NP2井附近,在北部A区只有少量聚集,在东部D区没有聚集。

图9 渤海湾盆地南堡凹陷东营组含油饱和度模拟结果Fig.9 Simulation of oil saturation of Dongying Formation in Nanbao Sag, Bohai Bay Basin

图10 渤海湾盆地南堡凹陷东营组石油资源丰度模拟结果Fig.10 Modeling of petroleum resource abundance of Dongying Formation in Nanbao Sag, Bohai Bay Basin

(1)从源到圈闭运移路径追踪结果揭示,在东部盖层不好的位置运移路径(绿色线)直接向上进入出水口,直接出了模拟范围,说明石油不在东营组聚集;在盖层与圈闭配合良好的西南部及北部地区出现了较多的石油聚集(图11a);图11c为路径追踪结果的另一种表示方法,记录了石油通过侧向运移进入到各聚集区的路径(蓝色流线,即运移路径),为理解路径与聚集的连接关系提供更佳的视角。

(2)从聚集区到源的路径溯源结果(图11b)揭示,主要聚集区的运移路径(绿色线)均来源于下部烃源层的生烃中心(紫色区域)。不管是正向路径追踪结果还是反向路径溯源结果,都为油源跟踪分析和油气成藏研究提供了重要定量化和可视化数据。

图11 渤海湾盆地南堡凹陷东营组石油运移追踪结果绿色和蓝色线为路径,网格颜色为含油饱和度,紫色部分为生烃中心。Fig.11 Tracing of oil migration pathways of Dongying Formation in Nanbao Sag, Bohai Bay Basin

4 结论

(1)流线模拟技术存在的主要问题是只有层面研究对象,没有地质体的概念。因而,不能有效模拟岩性地层油气藏。基于目的层构造面,通过建立简化的三维地质模型,替代二维构造面,实现对三维圈闭空间和储层物性的描述,既解决了岩性地层油气藏的模拟难题,又继承了原有流线模拟技术的优势,实现了流线模拟技术的跨跃。

(2)侵入逾渗模拟技术总体已经比较实用,但在复杂地质条件下对断面与不整合面等输导体系的刻画还不够细化,无法单独对断面、不整合面赋参数,也难于保持断面、不整合面原有的自然形态,可能使输导方向和输导能力发生变化。针对这些问题,提出三维地层体网格与二维面网格的概念,建立地层、断面和不整合面之间的相互关系,使原本孤立的输导体连成相互关联的输导网络系统,使每个输导体网格,能够找到前后、左右之间的关系,能够找到上下级的关系。在此基础上,研发一种基于输导体系混合系统的三维油气追踪技术,为透视油气运移路径,模拟石油聚集、油藏调整和次生油藏的生成过程奠定基础。

(3)三维达西流模拟技术在理论上最先进,但地质参数很难达到数值模型的精度要求。因此,改善地质网格模型,精确刻画地质参数,是三维达西流模型发展的重要方向之一。本文为了能够精细刻画地层与流体的演化,建立了顺层柱状PEBI网格三维动态地质模型,并构建了变网格条件下的渗流方程,同时引入了矢量渗透率,解决复杂地质条件下的渗流问题,使模拟效果得到改进。

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