[发明专利]非均质输导层内部优势通道的模拟方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油地质勘探技术领域，特别涉及一种非均质输导层内部优势通道的模拟方法及系统。

背景技术

随着盆地有利区带勘探程度的不断提高，大多数构造幅度较大、地震剖面上能明显识别的显性构造已基本落实，并且石油地质评价有利的显性圈闭大部分均已钻探。相对而言，受沉积体系、储层岩性、物性横向变化控制的岩性地层圈闭和油气藏的识别与研究已逐渐成为油气勘探、开发的主要目标。

由于油气二次运移在孔隙介质中呈现多相流动现象，目前大多数的数值模拟方法都是基于这一特点，将流体力学中的达西定律拓展，针对独立相态流动的渗流机理建立相应的数学模型，给出相应的边界条件并求解，对恢复的油气模拟系统进行数值模拟，并得到其不同性质流体的势场，进而指导油气的勘探。这一套技术已被广泛应用到油气的勘探进程中。经过近几十年的完善，人们的认识也在不断深化，针对不同盆地类型、地质条件、孔隙介质、流体性质的数学模型不断被提出。这种基于多相渗流机理的模拟方法得到了很大的发展，适用的范围已大大的延伸。而且很重要的一点，因为通过借助有限差分方程以及全隐式方程组求解，这种模拟算法十分稳定，可靠性高，兼容性强，是针对盆地规模的油气早期勘探的一种有效的方法。

基于渗逾理论的数值模拟方法详细研究了在非均质条件下的优势运移路径形成机理，实现了从油源到有利圈闭的优势路径的直观刻画，开拓了基于优势通道理论的数值模拟方法的思路，丰富了人们对油气聚集的模式的认识。

但这种用均质渗流方法去还原非均质中油气运移过程的方法，从机理上就存在不足，无法真实模拟出油气的优势通道。受渗透率非均质的控制，油气的运移路径难以有效预测。从目前国内外实验室内观察到的结果来看，这种用均质渗流方法去还原非均质中油气运移过程的方法，对油气在非均质输导层中沿着低阻的优势通道运聚的体现不足，预测精度太低，无法相对精确的在有利区带中预测有利圈闭。

发明内容

为了提高优势通道模拟的预测精度，本发明提供了一种非均质输导层内部优势通道的模拟方法，所述方法包括：

S1：获取非均质输导层的流体势图像，并对所述流体势图像进行网格化；

S2：在所述流体势图像中确定预设数量的网格为油源，并将所述油源作为当前网格；

S3：计算所述当前网格与其相邻网格之间的流体势差，判断所述流体势差是否均小于等于预设阈值，若所述流体势差均小于等于预设阈值，则将当前路径保存至路径集合中，直接执行步骤S5，否则执行步骤S4；

S4：根据所述路径集合及所述流体势差计算油气从所述当前网格运转至各相邻网格的概率，根据概率从所述相邻网格中随机选择一个相邻网格，将当前网格运转至该相邻网格记录到当前路径中，并将该相邻网格作为当前网格，返回步骤S3；

S5：清空当前路径，并将所述油源作为当前网格，返回步骤S3，直至返回步骤S3的次数满足预设次数后，执行步骤S6；

S6：计算所述路径集合中各条路径的优势通道系数，并将所述优势通道系数最大的路径作为优势通道。

其中，步骤S3中，通过下式计算所述当前网格与其相邻网格之间的流体势差，

其中，i为当前网格；j为当前网格的相邻网格；Φ_ij(t)为当前网格i与其相邻网格j之间的流体势差；g为重力加速度；ρ_j为相邻网格j的流体密度；ρ_i为当前网格i的流体密度；Δp为相邻网格j与当前网格i的压力差；ΔZ为相邻网格j与当前网格i在所述网格化的流体势图像中的高程差；σ为油水两相界面张力；R_j为相邻网格j的孔隙半径；R_i为当前网格i的孔隙半径。

其中，步骤S4中，根据所述路径集合及所述流体势差通过下式计算油气从所述当前网格运转至各相邻网格的概率，

其中，p_ij(t)为从当前网格i运转至相邻网格j的概率；τ_ij(t)为从当前网格i运转至相邻网格j的遗传性函数；a为继承启发因子；β为流体势启发因子；allowed为与当前网格i相邻的所有网格。

其中，所述τ_ij(t)通过以下公式计算获得，

τ_ij(t)＝τ_ij(0)+M·Δτ

其中，τ_ij(0)为遗传性函数的初始值，M为所述路径集合中从当前网格运转i至相邻网格j的次数，Δτ为遗传性函数在一次转运过程中的变化量。