基本信息
- 项目名称：
- 基于油气成藏模拟的勘探目标三维可视化评价优选系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统的研究目标是有效地利用盆地模拟技术指导油气勘探开发，对目标勘探区的圈闭进行评价优选，降低勘探成本提高勘探效益。本团队结合油气成藏模拟方法与圈闭评价方法，提出了一种基于油气成藏三维动态模拟的油气圈闭自动评价方法，这是一种全新的圈闭评价方式，实现油气勘探目标评价优选的自动化，自动识别圈闭的各项重要信息（位置、资源量、面积等）并进行综合评价和三维显示，为油气勘探开发部署提供重要的参考依据。
- 详细介绍：
- 本系统的研究目标是有效地利用盆地模拟技术指导油气勘探开发，对目标勘探区的圈闭进行评价优选，降低勘探成本提高勘探效益。本团队结合油气成藏模拟方法与圈闭评价方法，提出了一种基于油气成藏三维动态模拟的油气圈闭自动评价方法，这是一种全新的圈闭评价方式，实现油气勘探目标评价优选的自动化，自动识别圈闭的各项重要信息（位置、资源量、面积、盖层厚度等）并进行综合评价和三维显示，为油气勘探开发部署提供重要的参考依据。本系统是油气成藏模拟系统和勘探目标评价决策支持系统相结合的产物，实现了表达可视化、分析可视化、过程可视化和决策支持可视化，使得油气勘探人员和决策人员能够直观而形象地认知评价结果，进行多目标、多方案的勘探目标比较和选优决策。通过胜利油田的实际应用，证明相对于现有的国内外各种评价方法和软件有显著的优势。本系统是一个集成了数据管理、数据预处理、油气成藏模拟（部分成果继承已有研发成果）、聚集单元评价和三维可视化五个子系统。数据管理子系统和数据预处理子系统主要用于数据的管理和物化探原始数据的处理；油气成藏模拟子系统用于为聚集单元评价子系统提供数据接口；聚集单元评价子系统用于圈闭评价；三维可视化子系统用于对各种成果数据的显示。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 研究目的：油气资源勘探风险巨大，本系统的研发目的是辅助油田管理部门和决策机构制定油气勘探方案，规避勘探风险和提高勘探效益。实现油气勘探目标评价优选的自动化，自动识别圈闭的各项重要信息（位置、资源量、面积、盖层厚度等）并进行综合评价和三维显示，为油气勘探开发部署提供重要的参考依据。 基本思路：在油气成藏过程模拟成果的基础上，搜索出油气聚集单元，并对聚集单元进行动态评价、风险评价、经济评价和综合评价，从而实现了勘探目标优选，并在此基础上结合三维可视化技术，最终达到勘探目标三维可视化优选决策支持的目的。 创新点：（1）实现了基于油气成藏过程三维动态模拟的油气聚集单元(圈闭)自动评价；（2）基于体三维盆地地质模型和油气系统动力学的油气成藏一体化模拟；（3）实现了基于体三维盆地地质模型和模糊人工神经网络的油气智能运聚模拟。 技术关键：（1）基本油气成藏模拟的聚集单元（圈闭）评价各项参数的自动提取；（2）油气成藏模拟中间成果数据的可视化和最终聚集单元评价结果的三维可视化；（3）在三维地质体模型中实现系统动力学一体化模拟，在模拟过程中从总体上把握油气生成、排放、运移和聚集的动力学过程; （4）在三维地质体模型中实现智能运聚模拟，解决油气三维空间中油气运移方向、运移速率和运移量的非线性问题。 主要技术指标：三维地质体模型采用角点模型；油气运聚模拟采用系统动力学和人工智能运聚模拟；聚集单元参数自动获取和自动评价；三维显示模块采用面向对象的Open Inventor图形开发包。
科学性、先进性
- 本系统的科学性和先进性主要体现在独特的圈闭评价方法和更为合理的油气成藏运聚模拟方法。 根据实际应用效果对盆地模拟的目标进行定位，盆地模拟基本上起到了区带评价的作用，尚未起到圈闭评价的作用（2009年，石广仁）。 本团队在老师指导下，提出了一种基于油气成藏过程三维动态模拟的圈闭自动评价方法，解决油气成藏有效性问题，进而提出预探井部署设计建议，为勘探目标优选提供对比分析工具和决策支持,这是目前国内外同类软件没有实现的。 系统动力学从整体把握油气生、排、运、聚全过程，有利于提高模拟的精度。人工智能运移技术中用到了专家知识库，它能够集成各项专家知识并用于运移模拟中，可以较好地定量表达地质家对运移的认识。将系统动力学一体化模拟（1998年，吴冲龙等）和人工智能运聚模拟方法（2001年，吴冲龙等）应用到三维空间拓扑实体中，相对于以往基于面模型的实现具有明显的进步。
获奖情况及鉴定结果
- 应用情况：胜利油田物探研究所勘探数据库室提供的应用证明和应用情况说明； 专家意见书：中国地质大学（武汉）三位石油地质专家的专家意见； 软件著作权：计算机软件著作权登记证书； 发表论文：已发表2篇EI论文，一篇中文核心。 Tian Yiping,Liu Xiong.《3-d numerical finite element method of tectonic stress field simulation bases on irregular corner-point grid》,《智能计算及其应用国际会议》，2010（EI收录）； 田宜平,刘雄.《构造应力场三维数值模拟的有限单元法》,《地球科学》，2011（EI收录）； 获奖情况：湖北省第八届“挑战杯”一等奖。
作品所处阶段
- 推广应用阶段
技术转让方式
- 与胜利油田进行合作，由该公司进行系统推广，本团队承担技术培训。
作品可展示的形式
- 1.实物、产品 2.现场演示 3.图片 4.录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 目前我国在油气开发方面存在的主要问题是对具体勘探目标重视不够，精细研究不够，动态跟踪研究评价不够、经济性评估不够等。最新的油气资源评价成果也表明，全国陆上绝大部分剩余资源仍然集中在现在作为主要油气产能区的八大含油气盆地当中。因此我们需要把勘探目标评价作为勘探评价的工作重点，针对具体勘探目标开展更细致、更综合的精细勘探评价研究。 目前国内油田的钻井成功率较低，一口石油钻井的成本动辄几百万、几千万并不罕见。这意味着在油气勘探开发过程中有相当一笔的资金浪费。 本系统是对盆地模拟和油气成藏过程模拟软件系统的继承和发展，在它们所得出的成果的基础上进一步进行聚集单元评价和三维可视化的决策支持，不论是在理论方法还是技术特点上都具有显著的先进性。该系统在油气勘探成熟区的推广应用，必然能够有效地降低油气勘探的风险、节约成本，对实现油气勘探效益的最大化做出贡献。通过胜利油田的实际应用，本系统确实有利于提高油田钻井的成功率，其应用前景是广阔的，带来的经济效益也将是巨大的。
同类课题研究水平概述
- 目前，国际上各大油公司都依靠自身力量，投入足够的人力、物力来研发自己的勘探目标评价决策支持系统。然而，目前市场上只有局限于经济评价、风险分析的单个软件产品，如：LANDMARK公司的TERAS，斯伦贝谢公司的Peep和PetroDesk等，还没有见到与油气成藏过程模拟相匹配的勘探目标评价与选优决策支持系统产品。 国外开展盆地模拟和油气成藏模拟软件研发的国家和机构(公司)比较多，但基于油气成藏过程模拟的油气勘探目标优选决策支持系统还没有见到。其中水平较高的油气成藏模拟软件是德国斯伦贝谢IES公司的PetroMod，法国BeicipFranLab公司的Temis suite以及美国PRA公司的BasinMod；国内软件主要有：中国石油勘探开发院的BASIMS系统。上述各系统中，PetroMod，Temis suite和BASIMS实现1D、2D和3D的模拟，而BasinMod目前还只能实现1D和2D的模拟。但是，这些系统都没有全部实现在多尺度的三维数字环境下的油气的生、排、运、聚的全过程模拟，也没有实现结合油气成藏过程模拟的圈闭动态评价。而且，国外的成藏模拟系统目前一般只是给出油气的运移路线和油气聚集区域，还没有达到圈闭评价的地步。其勘探目标评价决策通常是在成藏模拟的基础上采用人工方式进行的，或者采用上述单项评价软件进行，没有采用三维可视化决策支持系统。由于评价结果都是以图表形式表达的，无法很好地显示勘探区域中圈闭的三维空间形态和分布。 在国内，目前成熟的油气成藏过程模拟系统仍是基于二维地质模型的，三维可视化油气成藏过程模拟系统仅见到本创新团队所在的中国地质大学（武汉）有公开发表的成果（吴冲龙等，2001），而基于三维油气成藏过程模拟的油气勘探目标评价优选系统的研发成果至今未见到公开发表的成果，也未见到大型油气田采用这种类软件成果。本系统是油气成藏模拟系统和勘探目标评价决策支持系统相结合的产物，运用计算机技术实现油气勘探目标评价优选的自动化，自动识别圈闭的各项重要信息（位置、资源量、面积、盖层厚度等）并进行综合评价，实现了表达可视化、分析可视化、过程可视化和决策支持可视化，使得油气勘探人员和决策领导能够直观而形象地认知评价结果，进行多目标、多方案的勘探目标比较和选优决策。通过胜利油田的实际应用，证明相对于现有的国内外各种评价方法和软件有显著的优势。
