三维油气智能运移模拟系统研发与应用

论文摘要

油气二次运移是石油地质学研究的重要内容,同时也是受多种因素制约、涉及多学科的复杂问题。油气二次运移是连接生烃单元和聚集单元的纽带,是油气系统成藏过程中最复杂、难度最大,同时也是研究工作最为薄弱的环节。油气运移研究工作包括运移时期、运移相态、运移动力、运移通道和聚集圈闭的研究等。本文研究内容主要从油气二次运移聚集原理出发,根据吴冲龙老师的智能运聚思想,对三维油气智能运移模拟软件进行了框架设计、算法设计及集成设计,并最终形成一个独立运行的子系统。盆地演化、油气系统演化以及油气的运移聚集充满了混沌与非线性特征,单纯使用传统的地下流体动力学方程,无法实现油气运聚的模拟和评价。本文将传统动力学模拟与神经网络模拟结合起来的的途径与方法,即在三维构造-地层体的动态模拟基础上,采用单元体模型使非均质的复杂通道体系转化为有限个简单均质体后,再利用传统动力学模拟来对相态和驱动力求解,然后运用神经网络技术来解决单元体之间的油气运移方向、运移速率和运移量等问题。研究目的是,对前期生排烃模拟结果的读取,采用智能方法,利用大量专家知识对油气运移过程的理解,进行三维油气运移定量模拟。本子系统是这次国家重大专项子课题的重点,要求运移过程计算能精确到砂体,并将模拟成果自动保存到库中,供最终评价使用。该模块的实现,本身将是一个具有开创性的工作,以前是基于面模型,精度低,而现在完全基于体模型,已和油藏数值模拟同等精度,但后者仅限于较小的范围。本子系统对实验区牛庄---王家岗地区进行了模拟运算,有效地揭示油气运聚的复杂机理和过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状与目的
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 研究目的
• 1.3 研究理论与方法
• 1.4 工作量与研究成果
• 1.4.1 完成工作量
• 1.4.2 主要成果性认识
• 第2章 油气二次运聚机理研究
• 2.1 油气二次运移参数
• 2.1.1 地下流体的物理性质
• 2.1.2 地下流体的压力参数
• 2.1.3 油气二次运移的临界条件
• 2.2 油气二次运移相态
• 2.2.1 相态分析
• 2.2.2 相态判别模型
• 2.3 油气运移的动力和驱动机制
• 2.4 油气二次运移的通道体系
• 2.4.1 沉积岩层（体）通道体系
• 2.4.2 断层通道体系
• 2.4.3 不整合面通道体系
• 2.4.4 裂隙带通道体系
• 2.5 油气二次运移散失量及运移效率
• 2.5.1 散失量及运移效率的确定
• 2.5.2 散失量及运移效率的影响因素
• 2.6 油气二次运移的模式
• 2.7 油气聚集分析
• 2.7.1 圈闭系统流体势分析
• 2.7.2 油气聚集机理
• 2.8 油气运聚归纳
• 第3章 三维油气智能运聚模型
• 3.1 三维实体地质模型
• 3.2 油气运聚模拟的人工智能模型
• 3.2.1 油气运聚模拟方法的选择
• 3.2.2 油气运移方向和运移比率的推理规则
• 3.2.3 神经网络模型
• 3.3 输导体系评价的神经网络模型
• 3.3.1 岩层评价模型
• 3.3.2 断层评价子模型
• 3.3.3 裂隙带评价子模型
• 3.3.4 不整合面评价子模型
• 3.4 油气运移和聚集的单元体模型
• 3.4.1 单元体的划分
• 3.4.2 单元体输烃比率估算的神经网络模型
• 3.4.3 断层单元的烃运移模型
• 第4章 三维油气智能运移模拟系统开发
• 4.1 开发内容与目标
• 4.2 研究思路与方法
• 4.2.1 学习模块
• 4.2.2 智能模拟
• 第5章 三维油气智能运移系统实例应用
• 5.1 牛庄－王家岗地区基本地质特征
• 5.1.1 构造特征
• 5.1.2 地层发育特性
• 5.2 示范区实体建模
• 5.2.1 构造模型
• 5.3 示范区地史演化分析
• 5.4 成藏过程分析
• 5.4.1 主要目的层现今油藏平面分布特征
• 5.4.2 主要目的层现今油藏纵向分布特征
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录