[發明專利]水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法

在審

• 申請號: 201410126744.8
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN104948155A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 劉長印;黃志文;孫志宇;賀甲元;鄭承鋼;楊科峰;孟祥龍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 蔣宏飛;劉華聯

技術領域

本發明涉及油氣田開發技術領域，具體涉及一種水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法。

背景技術

國內外各大油氣田水平井數量的迅速增加，對于不同完井方式下的水平井，特別是以分段壓裂方式完井的開采過程的研究方法和形成技術也為數眾多，主要是理論解析計算方法和數值模擬方法。對于理論解析方法，計算水平井產能或者水平井壓裂產能的理論公式所需參數多且計算量大，在實際礦場應用中受到一定限制。對于數值模擬方法，由于對不同形態和尺度的裂縫建模難度大、數學求解過程復雜，目前尚未形成成熟的數值模擬方法。

通過電模擬實驗可以簡單快速地模擬水平井產能，可以模擬水平井井筒周圍的壓力場分布情況，同時可用電流密度比表示水平井壓裂產能的大小，為預測水平井壓裂產能研究提供了一種新方法和對比依據。

對于應用水電相似原理開展電模擬實驗，眾多學者目前已開展了多項技術研究和試驗，但是并不能精確地模擬水平井的實際情況，同樣不能減少水平井完井施工的難度，尤其是壓裂設計與施工的難度，并不能使得水平井壓裂后的產能最大化，從而不利于油氣藏的開發利用率。因此，急需一種提高水平井完井設計與施工效率的水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法。需要說明的是本發明申請是基于本專利申請人的授權專利CN201120266884公開的電模擬試驗裝置的基礎上做出的實驗方法。

發明內容

針對上述的問題，本發明提出了一種水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法。這種水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法能夠精確模擬水平井壓裂完井的各項參數對產能的影響，從而提高水平井完井設計與施工的效率。

根據本發明的一方面，提出了一種水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法，包括以下步驟：步驟1：根據要模擬的砂體展布特征、油氣藏的流動邊界類型布置電解池對應兩側的導電金屬網，根據地層滲透性配制相應濃度的電解質溶液，根據地層厚度值確定電解質溶液在電解池中的高度，根據水平井在砂體中的位置設置金屬管在電解質溶液中的對應位置；步驟2：根據井筒長度值、壓裂縫的高度值、壓裂縫的長度值、壓裂段數、壓裂縫的條數和壓裂縫的間距值，確定金屬管和銅網片的尺寸以及所述金屬管和所述銅網片之間的相對位置；步驟3：接通電源，以在導電金屬網之間形成電壓值；步驟4：采集電流信號，以確定產能的大小。

通過本發明的水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法可以精確模擬水平井壓裂完井的各項參數對產能的影響，并且能夠根據實際作業情況得到各項參數的最優值，從而提高了水平井完井設計與施工的效果，利于油氣藏高效開采。

在一個實施例中，改變步驟1中電解質溶液的高度，以確定地層厚度值對產能的影響。由此能夠模擬不同的地層厚度值，提高該電模擬實驗裝置的通用性。

在一個實施例中，改變步驟1中電解質溶液的濃度值，以確定地層滲透性對產能的影響。由此能夠模擬不同地層滲透性對水平井產能的影響。

在一個實施例中，改變步驟2中銅網片與金屬管之間的夾角，以確定壓裂縫與井筒之間的夾角對產能的影響。由此能夠確定壓裂縫與井筒之間的夾角的最優值。

在一個實施例中，改變步驟2中銅網片的高度和長度，以確定壓裂縫高度值和壓裂縫長度值對產能的影響。由此能夠確定壓裂縫高度和壓裂縫長度的最優值。

在一個實施例中，改變步驟2中銅網片之間的距離，以確定壓裂縫間距值對產能的影響。從而確定壓裂縫間距的最優值。

在一個實施例中，改變步驟2中銅網片的數量，以確定壓裂縫條數對產能的影響。從而確定壓裂縫條數的最優值。

在一個實施例中，改變步驟3中電壓值，以確定地層壓力值對產能的影響。從而能夠模擬不同地層壓力，提高該電模擬實驗裝置的通用性。

與現有技術相比，本發明的優點在于，改變電解池兩側的導電金屬網之間的電壓值、電解液高度值、壓裂縫間距值、壓裂縫長度值和壓裂縫寬度值中的任一項參數，通過采集電流信號，獲取該項參數的最優值，從而為水平井完井設計與施工過程中的這些參數的設計提供參考，利于油氣藏的充分開采。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。其中：

圖1是根據本發明的一個優選實施例的水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法的壓裂縫布置示意圖；

圖2是根據本發明的另一個優選實施例的水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法的壓裂縫布置示意圖；

圖3是根據本發明的另一個優選實施例的水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法的壓裂縫布置示意圖；

圖4是根據本發明的又一個優選實施例的水平井分段壓裂產能電模擬實驗方法的壓裂縫布置示意圖；