孫旭東，吳沖龍 ，隋志強(qiáng) ，毛小平

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 計(jì)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(yíng) 257022； 4.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 資源學(xué)院，北京 100083)

基于陸相斷陷盆地的油氣運(yùn)聚模擬

孫旭東1，2，3，吳沖龍1，隋志強(qiáng)4，毛小平4

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 計(jì)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(yíng) 257022； 4.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 資源學(xué)院，北京 100083)

為解決陸相斷陷盆地的油氣運(yùn)聚在地層、構(gòu)造、輸導(dǎo)層非均質(zhì)性和驅(qū)動(dòng)力等多種地質(zhì)要素作用下的模擬問(wèn)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(yùn)聚快速模擬的機(jī)理，對(duì)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(yùn)聚模擬的數(shù)學(xué)模型與軟件。通過(guò)勝利油田某區(qū)塊模擬驗(yàn)證了該方法的正確性和模擬軟件的高效性，模擬結(jié)果對(duì)該區(qū)塊勘探具有較高指導(dǎo)價(jià)值。

油氣運(yùn)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

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與地質(zhì)理論的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外油氣成藏定量模擬研究進(jìn)入了普及、完善和高層次發(fā)展的階段。其模擬內(nèi)容從僅限于地史、熱史、生排烴史延伸到了油氣的運(yùn)移和聚集成藏過(guò)程；其模擬方式從一維、二維擴(kuò)展到三維和動(dòng)態(tài)模擬[1-2]；模擬技術(shù)則從單一的確定性數(shù)學(xué)模擬，拓展到多種方法和模型綜合應(yīng)用[3-4]。

作為油氣勘探“生、儲(chǔ)、蓋、運(yùn)、圈、?！绷氐暮诵?，厘清油氣的運(yùn)移聚集方向?qū)τ蜌饪碧骄哂兄匾饬x。前人針對(duì)油氣藏形成的基礎(chǔ)條件、動(dòng)力介質(zhì)、形成機(jī)制和演化歷程做了大量探索，形成了系統(tǒng)化的理論成果[5-6]。但長(zhǎng)期以來(lái)，油氣成藏過(guò)程中的油氣運(yùn)移機(jī)理及其定量化表述一直是上述石油地質(zhì)研究中最為薄弱的一環(huán)[7]，例如三大類輸導(dǎo)體系(儲(chǔ)集層、斷裂和不整合)的時(shí)空配置，是陸相斷陷盆地油氣藏形成的重要決定因素[8]，而如何將與之相關(guān)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)模型，是目前實(shí)現(xiàn)定量化模擬的主要難點(diǎn)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外針對(duì)油氣成藏過(guò)程初步研發(fā)了一批基于復(fù)雜的體網(wǎng)格的模擬軟件，如斯倫貝謝公司的成藏模擬軟件PetroMod、勝利油田的陸相斷陷盆地成藏過(guò)程模擬軟件PetroVIZ等[9-10]。由于運(yùn)移機(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)備繁瑣、模擬工作量大和模擬周期長(zhǎng)等缺陷之外，更主要存在著數(shù)學(xué)模型單一、輸導(dǎo)體系分析缺失等要害問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題并彌補(bǔ)所存在的各種缺陷，需要加強(qiáng)各部分軟件功能的優(yōu)化和升級(jí)的同時(shí)，著重加強(qiáng)建模研究并開(kāi)發(fā)輸導(dǎo)體系分析工具。這就要求合理地簡(jiǎn)化地質(zhì)模型，并通過(guò)量化輸導(dǎo)層巖性、斷層、裂隙帶和不整合面的輸導(dǎo)性，兼顧流體勢(shì)(以浮力為主)的驅(qū)動(dòng)作用，形成全面表述油氣運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立一種基于油氣輸導(dǎo)體系分析的油氣運(yùn)聚過(guò)程多要素快速模擬方法和軟件工具，并選擇典型探區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1 油氣運(yùn)聚快速模擬機(jī)理

陸相斷陷盆地是我國(guó)最主要的含油氣盆地類型。在這類盆地中，沉積環(huán)境和同沉積期的構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，甚至有過(guò)多次的構(gòu)造反轉(zhuǎn)，有的后期構(gòu)造作用也很強(qiáng)烈，造成沉積層的巖性復(fù)雜多變，且斷層、裂隙和不整合面極為發(fā)育。這使得油氣的運(yùn)移通道具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性特征。不僅如此，地層溫度、壓力和油氣相態(tài)、流體勢(shì)也是復(fù)雜多變的。由此而造成油氣運(yùn)移方向、運(yùn)移速率和運(yùn)移量的變化，充滿非線性特征，難以采用確定性方法求解。傳統(tǒng)的定量化方法難以有效描述油氣相態(tài)、介質(zhì)、驅(qū)動(dòng)力以及油氣運(yùn)移方向、運(yùn)移速率和運(yùn)移量以及物質(zhì)空間的定量化描述問(wèn)題。雖然近幾年圍繞成藏研究提出了相勢(shì)控藏、TS運(yùn)聚、網(wǎng)毯理論[11]以及“近源-優(yōu)相-低勢(shì)”控藏模式的陸相斷陷盆地隱蔽油氣藏分布預(yù)測(cè)技術(shù)[12]等，但由于成藏過(guò)程中控制因素多，地質(zhì)演化復(fù)雜，這些認(rèn)識(shí)基本上處于概念模型探討階段，難以轉(zhuǎn)化為定量化的數(shù)學(xué)模型和模擬模型，因而難以實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣成藏過(guò)程分析結(jié)果的定量化描述。本文提出一種改進(jìn)的油氣流線模擬方法，即多地質(zhì)因素聯(lián)合作用下的油氣快速運(yùn)移模擬方法。所涉及的地質(zhì)因素包括陸相斷陷盆地的各類介質(zhì)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，前者如斷裂、不整合面和輸導(dǎo)層非均質(zhì)性等，后者如流體勢(shì)和地質(zhì)作用。

該方法的實(shí)現(xiàn)思路是：基于主干通道分析結(jié)果建立油氣輸導(dǎo)體系，遵照能量守恒和最小位能原理并利用流體勢(shì)和勢(shì)平衡面的分析結(jié)果，跟蹤油氣運(yùn)移的主通道——儲(chǔ)集層(孔隙介質(zhì))、斷層、構(gòu)造脊或不整合面，以及由它們組成的復(fù)合通道，然后確立各類型圈閉的油氣充注模型，進(jìn)而模擬油氣運(yùn)移和聚集過(guò)程并評(píng)價(jià)其成藏效率和保存狀況。

其算法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路線是：在三維層面網(wǎng)格的地質(zhì)構(gòu)造格架約束下，以地層層面為線索，以現(xiàn)今或某個(gè)時(shí)期的構(gòu)造作為基礎(chǔ)，展開(kāi)油氣運(yùn)移計(jì)算。首先確定斷層運(yùn)移通道、孔隙運(yùn)移通道及不整合運(yùn)移通道等幾種重要的二次運(yùn)移通道；在不影響系統(tǒng)復(fù)雜度的條件下，引入綜合輸導(dǎo)系數(shù)概念，對(duì)由輸導(dǎo)層非均質(zhì)性、流體勢(shì)、含砂率等多因素構(gòu)成的油氣輸導(dǎo)能力進(jìn)行量化處理；以浮力為主要驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)流線法設(shè)定流線和流量分配，在層面單元格模擬油氣從低處至高處直到儲(chǔ)集層的運(yùn)移和在圈閉中的充注過(guò)程，獲得油氣在輸導(dǎo)層內(nèi)的運(yùn)移軌跡、運(yùn)移強(qiáng)度和運(yùn)移量。如此自底向上逐層計(jì)算，循環(huán)往復(fù)，最終形成整個(gè)研究區(qū)的油氣運(yùn)移量、聚集量和聚集形態(tài)及其空間分布(圖1)。

圖1 多地質(zhì)要素油氣快速運(yùn)聚模擬算法模型及其流程

2 地質(zhì)要素模擬算法

依據(jù)勘探實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)油氣在地層內(nèi)沿不同運(yùn)移方向(橫向和垂向)、不同通道類型(巖石孔隙、裂隙、斷層、不整合面)的運(yùn)移模式，以及在不同圈閉中的充注模式的算法，形成陸相斷陷盆地油氣運(yùn)聚的地質(zhì)概念模型向數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)化方法。

2.1 油氣沿儲(chǔ)集層橫向運(yùn)移的算法

在非均質(zhì)地層和超壓情況下，流體的運(yùn)移主要受流體勢(shì)控制[13]。以油氣流體勢(shì)等值線的法線方向?yàn)橛蜌膺\(yùn)移方向，便可以追蹤油氣運(yùn)移流線，得到一系列運(yùn)移徑跡。因此，需要首先計(jì)算流體勢(shì)及其空間分布。本系統(tǒng)為簡(jiǎn)化計(jì)算實(shí)現(xiàn)快速模擬，使用綜合儲(chǔ)層輸導(dǎo)系數(shù)P描述油氣輸導(dǎo)能力，其為構(gòu)造和物性參數(shù)(如含砂率、孔隙度等的函數(shù))采取加權(quán)平均法表示各因素按不同貢獻(xiàn)共同控制油氣運(yùn)移的狀況。其表示式為

P=W1(g△h)+W2F2+…+WnFn；

W1+W2+…+Wn=1。

式中：P為流體輸導(dǎo)系數(shù)，F(xiàn)i為影響油氣輸導(dǎo)能力的各參數(shù)，Wi為參數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重，可根據(jù)地質(zhì)分析來(lái)確定。

通過(guò)計(jì)算地層中輸導(dǎo)系數(shù)P的等值線求地層分界面上各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的P的法線，再將法線投影至平面上即獲得代表流體運(yùn)移的反方向，取負(fù)值后即獲得該點(diǎn)從深層指向淺層的流向，由此便獲得油氣沿非均質(zhì)儲(chǔ)集層橫向運(yùn)移的方向與軌跡。

2.2 油氣沿?cái)鄬舆\(yùn)移的算法

孔凡群等[14]從陸相斷陷盆地油氣運(yùn)移的角度出發(fā)，探討過(guò)斷層控油作用及機(jī)理。設(shè)計(jì)沿?cái)鄬舆\(yùn)移的算法，需要有斷層活動(dòng)性質(zhì)、時(shí)序和運(yùn)移比率參數(shù)，然而斷層信息自動(dòng)提取問(wèn)題迄今為止一直沒(méi)有解決好。為此，本文提出一種經(jīng)驗(yàn)賦值法，即根據(jù)前期地質(zhì)研究成果，由地質(zhì)人員直接針對(duì)盆地中各斷層在不同時(shí)期的表現(xiàn)，采用人機(jī)交互方式輸入其活動(dòng)起止時(shí)期、活動(dòng)或靜止時(shí)期沿?cái)鄬舆\(yùn)移比率以及儲(chǔ)層分流比率。

在運(yùn)移路徑追蹤過(guò)程中，遇到斷層單元，取出已輸入的斷層屬性信息，如果斷層閉合則起遮擋作用，否則起輸導(dǎo)作用；如果斷層完全封堵，則油氣將橫向運(yùn)移至斷層處形成圈閉，而不會(huì)順斷層向上運(yùn)移，圈閉與其覆蓋層位無(wú)關(guān)；如果斷層是開(kāi)啟的，則需要取出相應(yīng)的沿?cái)鄬舆\(yùn)移比率，并按此比率將當(dāng)前的“源”沿?cái)鄬酉蛏戏峙?，余下的作為新的“源”繼續(xù)按流體勢(shì)的等值線法線方向向前追蹤油氣運(yùn)移軌跡。

油氣沿?cái)鄬哟瓜蜻\(yùn)移的判斷規(guī)則：上覆地層如果有此斷層，即在上覆地層中找到同號(hào)斷層所在的最近單元，確認(rèn)后將“源”按規(guī)定的比率分配到此單元中，作為新的“源”繼續(xù)分配。

2.3 油氣沿不整合面運(yùn)移的算法

不整合面是油氣二次運(yùn)移的主要通道之一，但不是所有的不整合面都可以作為油氣二次運(yùn)移的通道。宋國(guó)奇等[15]根據(jù)對(duì)濟(jì)陽(yáng)坳陷不整合基本結(jié)構(gòu)及其油氣輸導(dǎo)能力的分析，認(rèn)為陸相斷陷盆地不整合結(jié)構(gòu)層主要由空間上交互頻繁的砂、泥巖組成，不整合滲濾層及其頂部非滲濾層在橫向上連續(xù)性差，雖可出現(xiàn)油氣橫向、垂向兩種輸導(dǎo)方式，但很難作為油氣長(zhǎng)距離運(yùn)移的主干通道。因此，不整合面作為運(yùn)移通道的作用是局部而有限的，本文將不整合面類比于儲(chǔ)集層的孔隙介質(zhì)，采用相同的模擬算法。

2.4 油氣充注體積系數(shù)的算法

由于油和氣的儲(chǔ)量在地表常溫常高壓下與在地下較高溫壓下不同，需要考慮體積系數(shù)或壓縮系數(shù)。特別是氣的儲(chǔ)量對(duì)溫度、壓力等因素更為敏感。按照一般的油氣充注模式，當(dāng)油氣一起進(jìn)入圈閉后，氣析出占據(jù)上部孔隙空間，而油占據(jù)余下的下部孔隙空間。本文采用油氣體積系數(shù)法，即把油氣充注分為2個(gè)過(guò)程，分別計(jì)算其充注過(guò)程和充注量。其原理和算法簡(jiǎn)介如下：

原油的體積系數(shù)Bo可以采用經(jīng)驗(yàn)公式Standing的飽和壓力公式[16]、Glaso公式[17]與Vazquez和Beggs公式[18]計(jì)算；氣體的體積系數(shù)可以采用通過(guò)油藏模擬研究得到氣體的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。設(shè)氣的體積系數(shù)為Bg，則

Bg=3.447-4zfact·T/p。

式中：zfact為天然氣Z因子，平均0.9；T為溫度，K；p為壓力，MPa。

體積系數(shù)對(duì)于油氣儲(chǔ)量比例起了關(guān)鍵性的作用。油氣體積系數(shù)越大，則在充注模擬中同樣的儲(chǔ)集層空間的油與氣儲(chǔ)量將會(huì)越多。

2.5 油氣垂向運(yùn)移的算法

當(dāng)油氣橫向運(yùn)移一段距離后，將會(huì)有一部分油氣因上覆地層封堵不嚴(yán)而進(jìn)入上覆地層中，其余的繼續(xù)橫向運(yùn)移。油氣進(jìn)入上覆地層的比例稱為垂向運(yùn)移比率。若該比率為0，表示上覆地層為特優(yōu)蓋層；若比率為1，表示上覆地層為特優(yōu)輸導(dǎo)層。垂向運(yùn)移比率的大小，取決于地層的含砂率。研究區(qū)的資料表明，油氣垂向運(yùn)移比率與含砂率之間有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系(表1)。

3 數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上述分析， 本文提出的數(shù)學(xué)模型建立方法及實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)則如下：

表1 X地區(qū)沙三段油氣垂向運(yùn)移比率與含砂率對(duì)應(yīng)關(guān)系

(1)首先建立層面網(wǎng)格并獲取各單元的排烴量。先將工區(qū)的地層劃分為m×n個(gè)拓?fù)鋯卧?，即將地層分界面網(wǎng)格化，取得各單元的排烴強(qiáng)度。再設(shè)X、Y方向的間隔為Dx，Dy，從每個(gè)單元中心出發(fā)，并生成一條流線的起點(diǎn)，然后按照氣先油后的順序計(jì)算油氣運(yùn)移。

(2)取得流體的運(yùn)移方向。根據(jù)前文所述“油氣沿儲(chǔ)集層橫向運(yùn)移算法”，即通過(guò)輸導(dǎo)系數(shù)計(jì)算可以求取分界面各點(diǎn)的法線，在地層面投影后取負(fù)值獲得油氣運(yùn)移方向。

(3)計(jì)算油氣運(yùn)移軌跡。取得中心點(diǎn)的運(yùn)移方向，設(shè)定一個(gè)步長(zhǎng)D，按此步長(zhǎng)和運(yùn)移方向生成一個(gè)線段作為此流線的第一段，得到一個(gè)新的點(diǎn)，計(jì)算新點(diǎn)的運(yùn)移方向，以新的運(yùn)移方向按步長(zhǎng)D再向上運(yùn)移一段，依此類推，則流線就嚴(yán)格按法線方向運(yùn)移。

(4)計(jì)算垂向運(yùn)移。在運(yùn)移流線跟蹤過(guò)程中，如果用戶設(shè)定了垂向運(yùn)移參數(shù)，則流線每走一步需要查詢上覆地層在當(dāng)前點(diǎn)處的含砂率，如果含砂率大，則流線在此時(shí)所攜帶的油氣量會(huì)垂向滲透到上覆地層，當(dāng)前層位流線所攜帶的量將會(huì)變小。如果含砂率小于某個(gè)閾值(如15%)， 則認(rèn)為是巖性圈閉， 便讓油氣在此聚集，此時(shí)流線軌跡計(jì)算終止。

(5)計(jì)算沿?cái)鄬优c不整合面運(yùn)移。油氣在同一層位的運(yùn)移總量是不變的，如果運(yùn)移路徑上存在半開(kāi)啟的斷層，部分油氣將會(huì)跨過(guò)斷層進(jìn)行同層的橫向運(yùn)移，流線所攜帶的量將會(huì)變少；如果遇到削蝕面或不整合面，在厚度上表現(xiàn)為上覆地層在某一段厚度為0，這時(shí)油氣運(yùn)移流線將在此消失，所攜帶的量整個(gè)移至上覆地層，并在不整合面內(nèi)運(yùn)移。

(6)計(jì)算圈閉充注量。在流線追蹤過(guò)程中，每走一個(gè)步長(zhǎng)D，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)判斷當(dāng)前單元是否為地形高點(diǎn)。如果是，則流線會(huì)將所攜帶的烴量充注于該單元體積中的孔隙空間(有效體積空間U)。此空間中的烴充填量是總體積V與總孔隙度φ的乘積。亦即

U=(Zm-Zn)·Dx·Dy·φ。

若源不夠，則運(yùn)移流線終結(jié)，把此聚烴量累加到該單元的聚集量上，計(jì)算流線此時(shí)攜帶的烴體積所占有的烴柱高度。若空間不夠，則填充完后m號(hào)單元的高度將下降至與n號(hào)單元一樣，即Zm=Zn，多余的源將繼續(xù)分配。油氣運(yùn)移過(guò)程中會(huì)遍歷所剖分的各個(gè)單元，這時(shí)，從源到匯各單元通過(guò)烴量不同。將每個(gè)單元曾經(jīng)通過(guò)的油氣數(shù)量綜合起來(lái)，表征每個(gè)單元的油氣運(yùn)移通量，便間接地表達(dá)了油氣運(yùn)移強(qiáng)度的概念。

基于上述數(shù)學(xué)模型，完成了軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖2所示。

4 應(yīng)用與效果分析

車西洼陷位于車鎮(zhèn)凹陷的西部，面積約1 100km2。該地區(qū)沙三、沙四段斷層發(fā)育，斷裂復(fù)雜，圈閉類型和數(shù)量都很多。模擬針對(duì)該洼陷的Qp、Nm、Ng、Ed、Es1、Es2、Ss3s、Es3z、Es3x、Es4s共10套地層。通過(guò)加載構(gòu)造圖并內(nèi)插生成構(gòu)造面，再導(dǎo)入斷層界面和排烴強(qiáng)度，進(jìn)而計(jì)算出油氣運(yùn)移路徑及運(yùn)移量大小，完整地實(shí)現(xiàn)了從地質(zhì)綜合研究、成果處理到油氣運(yùn)聚模擬的全部業(yè)務(wù)流程，最后生成相應(yīng)的定量分析圖件。

圖2 油氣運(yùn)聚模擬軟件運(yùn)行流程

考慮到介質(zhì)的非均質(zhì)性是控制油氣運(yùn)移的關(guān)鍵因素，在本次模擬中，著重進(jìn)行了輸導(dǎo)層非均質(zhì)性對(duì)油氣運(yùn)移和聚集影響的實(shí)驗(yàn)研究。以沙三中下段為例，其油氣運(yùn)移及聚集的模擬結(jié)果如圖3所示。其中，圖3(a)為將輸導(dǎo)層視為均質(zhì)體，取消輸導(dǎo)系數(shù)約束的模擬結(jié)果，圖3(b)為將輸導(dǎo)層視為非均質(zhì)體，加入實(shí)際輸導(dǎo)系數(shù)約束的模擬結(jié)果。顯然，在加入地質(zhì)非均質(zhì)性信息(輸導(dǎo)系數(shù))后，油氣的流向顯得更加不規(guī)則，有效地揭示了地質(zhì)非均質(zhì)屬性的顯著影響。與勘探成果相比較，后一種模擬結(jié)果更符合實(shí)際。

圖3 車西地區(qū)沙三中下段油氣運(yùn)移軌跡及推測(cè)聚集平面圖

模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性還與所取參數(shù)的可靠性、地質(zhì)模型的正確性和盆地的復(fù)雜性有關(guān)。當(dāng)然，模擬獲得的資源量與聚集量的準(zhǔn)確程度是難以評(píng)判的。這些模擬結(jié)果，僅僅是當(dāng)前地質(zhì)認(rèn)識(shí)的一個(gè)量化和可視化結(jié)果，可大致確定區(qū)帶的油氣通量和通道的運(yùn)移量，從而以定量方式揭示各地質(zhì)要素間的時(shí)空配置關(guān)系(圖4)。

圖4 車西地區(qū)沙三中下段油氣運(yùn)移成果的可視化表達(dá)

通過(guò)運(yùn)聚模擬結(jié)果(運(yùn)移量或通過(guò)量)的可視化表達(dá)(圖4)，能清晰地了解凹陷中的有利含油氣區(qū)帶。如果所提供的構(gòu)造足夠精細(xì)，則可計(jì)算出具有一定資源潛力的圈閉，并可對(duì)該圈閉進(jìn)一步評(píng)價(jià)，所得到的油氣藏參數(shù)包括：圈閉幅度、溢出點(diǎn)、面積、油柱高度等。通過(guò)建模分析和模擬，還為后續(xù)地質(zhì)分析和精細(xì)評(píng)價(jià)提供了有效的數(shù)學(xué)模型。

5 結(jié) 論

針對(duì)陸相斷陷盆地輸導(dǎo)體系特點(diǎn)，厘清了油氣運(yùn)聚快速模擬機(jī)理，綜合考慮了輸導(dǎo)層非均質(zhì)性、斷層、不整合面及其巖性、孔隙度等介質(zhì)要素和流體勢(shì)等動(dòng)力要素的約束，設(shè)計(jì)了多因素控制下的流體運(yùn)聚算法，通過(guò)定性與定量相結(jié)合、模型與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的量化方法，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下的油氣輸導(dǎo)過(guò)程的數(shù)學(xué)表達(dá)。

針對(duì)“油氣主要通過(guò)優(yōu)勢(shì)通道運(yùn)移，而且總是沿著阻力最小的方向和通道運(yùn)移的特點(diǎn)”，提出了數(shù)學(xué)建模方法，基于流體勢(shì)法線的運(yùn)移路線追蹤算法，清晰地再現(xiàn)了油氣匯聚和運(yùn)移的主通道，同時(shí)通過(guò)油氣運(yùn)移通量概念實(shí)現(xiàn)油氣運(yùn)移輸導(dǎo)能力的量化表述。

研發(fā)形成了基于輸導(dǎo)體系的油氣運(yùn)移量化分析工具。車西地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用表明，在資料不足或地質(zhì)機(jī)制不清晰的情況下，利用該模擬分析工具，通過(guò)構(gòu)造與參數(shù)調(diào)整，可有效地實(shí)現(xiàn)油氣運(yùn)移的快速模擬反饋，進(jìn)而可概要地了解區(qū)域內(nèi)油氣的運(yùn)移特點(diǎn)和規(guī)律，深化對(duì)油氣成藏過(guò)程的認(rèn)知。

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責(zé)任編輯：張新寶

2014-10-15

國(guó)家科技重大專項(xiàng)(編號(hào)：2008ZX05051)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：41101368)

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

1673-064X(2015)03-0001-06

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