基于非结构六面体网格的裂缝性油藏数值模拟是油藏数值模拟领域面临的极大挑战和研究热点。论文的选题和主要研究内容是国家自然科学基金项目“基于非结构六面体网格模型和并行计算的裂缝性油藏数值模拟研究”(51474179)中的科学问题之一。相较于结构网格,非结构网格能够更加灵活准确有效地适应实际地质储层的复杂性,然而其应用伴随着诸多挑战,包括(1)裂缝介质离散方法, (2)网格层面提高数值计算效率方法以及(3)针对全张量属性及非结构网格更加有效的渗流方程离散方法。论文以建立一套裂缝介质混合网格模型油藏数值模拟理论与方法为目标,重点分析了裂缝性油藏介质离散方法及基于非结构六面体网格系统的渗流模型离散方法,论文的主要研究内容和成果如下：1.采用前沿推进的Paving方法建立非结构四边形网格,通过上下层非结构四边形网格的相互连接构建油藏储层非结构六面体网格模型。针对裂缝网格与基质网格尺度相差大(裂缝网格尺寸为毫米或厘米级,而基质网格宽度为数十甚至上百米)导致的裂缝网格单元附近存在大量极小网格的问题,提出线裂缝概念处理离散裂缝,实现裂缝性油藏的网格表征,可在完整表征所有裂缝参数的基础上,解决求解数学模型不收敛的问题。研究成果已获授权发明专利“用离散裂缝线处理进行数模测算油藏流动状况的方法”。2.针对常规的两点近似流量方法(TPFA)离散渗流方程对非结构网格系统的不适应和不能处理渗透率张量的问题,采用多点流量逼近方法(MPFA)进行方程的离散处理,接触面传导率的计算二维情况下与接触面周边6个网格相关,三维情况下与接触面周边27个网格相关,避免了常规的两点流量逼近方法对非结构网格不适应及网格取向效应的问题,同时提高了数值计算的精度。以两相渗流数学模型为例,对于基质—基质渗流采用常规的有限体积MPFA方法进行方程离散,针对裂缝—基质渗流及裂缝—裂缝渗流,建立基质裂缝混合虚拟交互网格,采用修正的MPFA方法计算接触面传导系数,保证了裂缝—基质窜流及裂缝交叉处渗流处理的精度。3. 建立基质、裂缝以及基质—裂缝窜流的油水两相渗流数学模型,以Paving方法建立的四边形六面体网格上划分MPFA(多点流量逼近)方法的交互控制单元,在每一个控制体积上对建立的渗流数学模型进行积分,建立基于有限体积—MPFA方法的数值计算模型,实现了基于非结构六面体网格的裂缝介质混合网格模型模拟裂缝性油藏油水两相流动。4. 通过算例对基于非结构六面体网格的非结构混合网格模型模拟裂缝性油藏油水两相流动进行了可靠性验证。系列裂缝性油藏油水两相流动模拟对比分析表明MPFA方法由于扩展了接触面传导率计算所涉及的网格数量,在描述强非均质各向异性油藏(以裂缝性油藏为例)时,与传统TPFA方法相比,更具准确性和高效性。结合国家十二五重大专项“胜利油田复杂结构井数值模拟研究”(2008ZX05014-004-008HZ)的研究对象—胜利油田富台区块,采用本文提出的基于非结构六面体网格的裂缝介质混合网格模型模拟裂缝性油藏油水两相流动,进一步验证了方法的实用性。