A modelagem do sistema petrolífero 3D é realizada integralmente pelo geólogo ou geólogos logo após a perfuração do poço pioneiro. 

Através da modelagem do sistema petrolífero 3D se obtêm informações importantes sobre a geração de hidrocarbonetos, as rotas de migração e trapeamento, sendo amplamente utilizada nos prospectos de poços de desenvolvimento.

O modelo 3D do sistema petrolífero 3D fornece informações que são utilizadas na avaliação de uma área exploratória, sendo muito importante para a compreensão da acumulação de petróleo e das estimativas da chance de sucesso de uma locação exploratória.

Na construção de um sistema petrolífero 3D são integrados dados da evolução geológica da área, como por exemplo, taxa de sedimentação, teor de matéria orgânica, pressão e temperatura. Havendo geração de hidrocarbonetos, testam suas rotas de migração e trapeamento, e esta modelagem é utilizada na construção do modelo de fluxo.