178—182,2013
doi ;10. 3969/j. issn. 1674-3636. 2013. 02. 178
地质学刊
第37卷第2期
扇三角洲砂体几何形态沉积数值模拟方法研究
陈戈，斯春松”，张惠良，闫晓芳”，刘永福
（1.中国石油杭州地质研究院，浙江杭州310023；2.塔里木油田公司勘探开发研究院，新疆库尔勒841000）
摘要：扇三角洲是陆相碎屑岩重要的沉积类型之一。利用砂体沉积过程数值模拟方法可以预测扇三角洲砂体的几何形态。在利用泥沙冲淤动力学模式建立扇三角洲沉积过程的数学方程后，根据现代三角洲沉积特征，设计了其沉积过程的模拟条件，计算域长100km、宽50km，流量按50年一遇洪水设计，模拟过程到2000年时，扇三角洲况积过程基本达到平衡状态，此时前缘复合砂体最大厚度约39m。通过对扇三角洲前缘砂体几何形态的模拟研究，总结出扇三角洲沉积体储层建筑结构的模拟与预测方法。计算过程中可识别出4种沉积砂体，包括水下分流河道（砂体的平均长宽比为2.68，平均宽厚比为79.8）、河口砂坝（平均长宽比为2.02，平均宽厚比为68.2）、远砂坝（平均长宽比为1.65，平均宽厚比为58.3）、水下溢岸沉积。主要沉积单元砂体几何参数之间的相关关系较好。实验结果表明，利用泥沙冲淤动力模式可以较好地揭示扇三角洲发育过程，进而可以预测扇三角洲砂体的几何形态。关键词：数值模拟；扇三角洲；几何形态；砂体预测
中图分类号：P628*.3 0引言
文献标识码：A
文章编号：16743636(2013)02017805
据此，笔者尝试利用这些成果，采用计算地球流体力学方法，对扇三角洲发育过程作数值模拟研究。
扇三角洲是冲积扇或辫状河直接人湖形成的中一粗粒碎屑岩沉积体系，由于扇三角洲多与生油凹陷相邻，油源充足，而且扇三角洲前缘砂质粒度适中，物性较好，是良好的油气储集体，现在已经成为寻找隐蔽油气藏的有利勘探目标之一，具有广阔的勘探开发前景。因此，近20年来，国内外开展了多种方法的流积物理数值模拟对湖盆流积砂体的形成过程及演变规律进行研究。在前人的研究成果中，采用最多的是沉积物理模拟技术，随着计算机技术的迅速发展，计算机数值模拟作为另一项模拟技术日趋成熟。由于扇三角洲形成过程中水动力条件的多样性，使其数值模拟难度较大（朱筱敏等，1994）。从其流体力学角度出发，认为扇三角洲主要为碎屑流、牵引流和重力流交替作用的结果（李敏等， 2010），而泥沙冲淤动力学模式兼顾3种流体力学，关于泥沙冲淤的动力学研究成果在钱宁等（2003）和郭冬建等(1996)的论文和专刊中有系统的总结。
收稿日期：2012-06-11；修回日期：20130328；编辑：侯飞
动力学模式 1
考虑到实验操作的可行性，本次模拟设定为浅水情况，取二维流动，利用泥沙冲淤动力模式设计实验模型，这一模型主要由水动力基本方程、泥沙冲游动力运动方程及河床变形方程构成（张春生， 2003)。
1.1水动力基本方程
在泥沙冲淤动力模式下，不考虑水流为多相流（即除摩擦外，略去泥沙对水流的影响），取二维流动，于是沿垂直方向平均的水流动力学方程如下(Leeder et al,1987) :
28=-m
+kAu=T,/hpo(1)
ea+pe
+++(u)=-ga
ex
+kAu-T,/hpe(2)
ah+Quh+auh
=0。
基金项目：国家科技重大专项"大型油气田及煤层气开发"（2008ZX05004-002)资助
(3)
作者简介：陈戈（1980一），男，工程师，硕士，主要从事油气储集层地质与油气截捕述研究的科研工作，E-mail：cheng_hz@petrochina
com,en
万方数据