[發(fā)明專利]化探正演數(shù)值模擬方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

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• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN114117947A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國建;趙克斌;鮑征宇;楊俊;楊瑞琰;李武;盧麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;金淼

本發(fā)明提供一種化探正演數(shù)值模擬方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括獲取油氣地質(zhì)數(shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，確定油藏地質(zhì)模型；獲取擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型、水溶相運(yùn)移數(shù)學(xué)模型和浮力運(yùn)移數(shù)學(xué)模型；基于已確定的所述油藏地質(zhì)模型，對(duì)所述擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型、所述水溶相運(yùn)移數(shù)學(xué)模型和所述浮力運(yùn)移數(shù)學(xué)模型耦合，建立油藏?zé)N類微滲漏數(shù)學(xué)模型；基于所述油藏?zé)N類微滲漏數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分段模擬。采用數(shù)值模擬方法較好地反映實(shí)際地質(zhì)條件下微滲漏三種方式的轉(zhuǎn)變及其微滲漏濃度變化，考慮了多種地質(zhì)因素的影響，能實(shí)現(xiàn)一維、二維、三維地層空間的數(shù)值模擬及其可視化效果，正演油氣化探形成機(jī)理，夯實(shí)了烴類垂向微滲漏理論。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣勘探的數(shù)值模擬技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于油藏模型的化探正演數(shù)值模擬方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

油氣化探技術(shù)作為油氣勘探的一種手段，它的理論基礎(chǔ)是建立在“地下油氣藏中烴類氣體以微弱但可檢出的量近似垂直地向地表運(yùn)移”的假設(shè)之上，多年來盡管取得一系列的成功案例，但地質(zhì)界仍有許多學(xué)者對(duì)近地表油氣化探異常形成機(jī)理存有質(zhì)疑，亟需加強(qiáng)化探異常形成機(jī)理正演研究，其中數(shù)值模擬是開展正演研究的方法之一，可以從機(jī)理上描述烴類垂向微滲漏的過程及其近地表顯示，夯實(shí)烴類垂向微滲漏的基礎(chǔ)理論。

目前對(duì)于化探正演數(shù)值模擬研究，從油藏-直接蓋層-上覆地層-地表基本上采用單一機(jī)制進(jìn)行模擬。阮天健(1985)假設(shè)了6種蓋層與氣源組合狀況，對(duì)擴(kuò)散作用過程在地表形成的異常進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果說明了小油田(窄小的氣源)出現(xiàn)頂部異常，而大油田(大范圍的氣源)呈暈圈異常。肖偉、鮑征宇等(2003)在前人烴類物質(zhì)微滲漏機(jī)制研究基礎(chǔ)上，建立了烴類物質(zhì)微滲漏的概念模型，并且推導(dǎo)了烴類物質(zhì)垂向運(yùn)移的動(dòng)力學(xué)模型。在動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬認(rèn)為烴類物質(zhì)膠體氣泡上升機(jī)制是較為合理的觀點(diǎn)，并計(jì)算了不同情況下烴類物質(zhì)垂向運(yùn)移的平衡時(shí)間。黃志龍等(2007)認(rèn)為輕烴呈膠束狀態(tài)的微氣泡形式發(fā)生準(zhǔn)垂直向上的滲漏運(yùn)移，建立了微滲漏散失的定量模型，并通過實(shí)際氣藏定量估算了地史時(shí)期天然氣通過蓋層的微滲漏散失量。李萌(2009,2012),李志煒(2012)基于烴類垂向微滲漏基本概念和連續(xù)介質(zhì)假設(shè)，構(gòu)建理想單層和多層積木塊地層介質(zhì)模型；然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律，建立描述地層介質(zhì)模型內(nèi)部烴類垂向微滲漏過程的定量方程，即一類反應(yīng)-對(duì)流-擴(kuò)散偏微分方程。國外方面，對(duì)于擴(kuò)散機(jī)制，Krooss(1992)等進(jìn)一步考慮了蓋層中氣相甲烷和水溶相甲烷的平衡，對(duì)前人的方程進(jìn)一步修正，并計(jì)算了烴類在沉積柱中的擴(kuò)散量并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，獲得了較為吻合的結(jié)果。Nelson和Simmons對(duì)Krooss(1992)的計(jì)算提出了批評(píng)，把擴(kuò)散系數(shù)和孔隙度、滲透率、彎曲度結(jié)合，重新進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，另外，Jakel和Klusman(1995),Thomas和Clouse(1990),都對(duì)擴(kuò)散機(jī)制的數(shù)值模擬進(jìn)行過研究[81]。Ronald W.Klusman(2005，2010)對(duì)浮力機(jī)制作用下油氣藏上方飽和帶和不飽和帶中的烴類垂向運(yùn)移過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，他認(rèn)為微氣泡的浮力上升機(jī)制是一種有活力的油氣運(yùn)移機(jī)制，為油氣勘探中所觀察到的地表地球化學(xué)現(xiàn)象提供支撐。對(duì)地表化探異常的形成，不同的學(xué)者在數(shù)值模擬時(shí)強(qiáng)調(diào)他們認(rèn)為的主要機(jī)制，考慮相對(duì)單一。微滲漏在不同的層段，溫壓條件和地層水條件不同，其滲漏方式隨著條件的變化而變化。同時(shí)蓋層的封閉性能也決定了微滲漏的方式和規(guī)模。因此，從油藏-直接蓋層-上覆地層-地表的整個(gè)地層介質(zhì)系統(tǒng)中，必然存在各種微滲漏方式，以及影響因素。

上述數(shù)值模擬研究，只強(qiáng)調(diào)了微滲漏的一種方式，地質(zhì)條件下的影響因素考慮的也較少。因此，需要建立一種考慮各種微滲漏方式及其貢獻(xiàn)，以及地質(zhì)影響因素的數(shù)值模擬方法，來正演油氣化探異常的形成機(jī)理。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種化探正演數(shù)值模擬方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

一種化探正演數(shù)值模擬方法，包括：

獲取油氣地質(zhì)數(shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，確定油藏地質(zhì)模型；

獲取擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型、水溶相運(yùn)移數(shù)學(xué)模型和浮力運(yùn)移數(shù)學(xué)模型；