基于PetroMod的甲烷水合物聚集的3D数值模拟

• 作者: Christian Hensen Elena Pinero Matthias Haeckel 万玲 任金锋 孙鸣 范广慧
• 来源期刊: 海洋地质
• 学科: 地球科学
• 关键词: 天然气水合物 PetroMod 3D石油系统模拟 生物成因甲烷 热成 因甲烷 动力学 运移 断层
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 41-49
• 页数: 9页
• 分类号: P744.4

摘要

在德国自主研发的天然气水合物SUGAR软件中，开发了一个新的2D／3D模块，用于模拟源自有机质的生物成因甲烷和天然气水合物的形成，并集成在石油系统建模软件包PetroMod中。通常，PetroMod模拟多重烃成分（油和气）热成因生成及其沿着地层的运移，最后预测其在相应储层中油气的聚集过程。我们通过算法实现了将PetroMod拓展到模拟海洋和冻土带环境中的天然气水合物聚集过程中，用于描述1）天然气水合物的物理、热动力和动力学属性，2）沉积物中颗粒有机碳的微生物排解与低温降解作用连续动力学模型。此外，为了模拟几个百年级时间尺度和分米级空间延伸尺度内的变化过程，增加了PetroMod的时空分辨率。为了验证新研发的水合物模块的性能，我们提出了“干层饼”式的层状理论模型。该模拟运行结果可预测天然气水合物稳定带的空间分布和时间演化过程、热成因和生物成因甲烷气的生成与运移过程和天然气水合物的聚集过程。