三维三相烃类二次运移模型及其在中国西部塔里木盆地满加尔坳陷的应用

摘要

本文提出的一个关于烃类二次运移的三维(x,y,z)和三相(油、气、水)模型适用于具有一定数量的井和地震剖面的勘探地区.一维和二维模型都存在着致命的弱点,即不能历史地在三维空间中指出烃类的分布位置及其聚集量,而只有三维模型具有这个至关重要的功能.本文讨论了如下五个方面的内容:1)关于烃类二次运移的二维及三维全定量模型的回顾;2)三维地质体的网格化;3)油气水三相运动;4)偏微分方程组的求解;5)应用实例.第二至第四个内容阐述了这个三维三相模型的原理和方法,该模型主要基于连续性方程、流动势、达西定律和状态方程,并考虑了沉积压实、排烃量、流动势、浮力及毛细管力等主要驱动力,以及岩性、断层、裂缝及不整合对运移聚集的影响.同时,采用了全隐式法(压力隐式、饱和度隐式)以确保稳定性和收敛性,并讨论了有限差分、有限元及有限体积等三种数值解法.该模型能够历史地提供关于油气水的势、压力、饱和度、运移速率及流线的各种图件(等值图、剖面图、栅状图、直方图及立体图等),以及烃类聚集量及其分布.最后一个内容介绍了一个应用实例——中国西部塔里木盆地满加尔坳陷.三维三相模型在满加尔坳陷的应用是相当成功的,其模拟结果不仅与实际情况符合,而且预测出的有些有利勘探目标已被最近的勘探结果所证实.