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本发明属于石油、天然气等矿产资源开采技术领域,具体涉及一种非均质三维物理模型的制作方法。所述制作方法包括以下步骤:(1)根据气田产层特征及渗流特征确定所述非均质三维物理模型的分层数、分区数,以及各分区的渗透率;(2)根据岩心渗透率实验测定渗透率,建立某一粒度下岩碎屑颗粒的岩心渗透率与胶结剂含量、压制压力的定量关系;(3)在同一分层内预设压制压力,根据渗透率确定岩碎屑颗粒粒度和胶结剂含量,分区填充并压制;(4)按照步骤(3)依次完成各分层的制作。本发明的非均质三维物理模型能够实现对气藏不同层段、不同区域渗透率的大尺度模拟,从而更加精确地模拟非均质气藏的渗流特征。