致密油壓裂水平井電模擬實驗研究

常廣濤

(中國石油大學 (北京)石油工程學院，北京 102249)

國外致密油開發(fā)實踐［1］表明，致密油適合采用水平井分段多簇壓裂工藝進行開發(fā)。致密砂巖儲層孔隙度低、滲透率極低、滲流阻力很大、天然裂縫發(fā)育，導致滲流過程偏離達西定律，呈現(xiàn)低速非線性滲流現(xiàn)象。致密油開發(fā)過程中出現(xiàn)了一系列有別于常規(guī)低滲透油藏開發(fā)的特殊問題:①油井單井日產(chǎn)量小，不壓裂無自然產(chǎn)能，穩(wěn)產(chǎn)狀況差，產(chǎn)量下降快，見水后含水急劇上升，產(chǎn)液指數(shù)和產(chǎn)油指數(shù)下降快;②水井注水壓力較高，油藏能量難以補充，油井見效不明顯。最終導致地層難以建立有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)，采油速度和采收率都比較低。因此，有必要進行致密油分段多簇壓裂水平井的滲流規(guī)律研究。壓裂水平井產(chǎn)能研究方法主要有解析方法和模擬方法兩種［2－5］，其中模擬方法又包括物理模擬方法和數(shù)值模擬方法。

物理模擬是通過物理模型直觀模擬水平井滲流場，其原理是利用物理現(xiàn)象的相似性。電流場與油藏中的滲流場比較接近，因此可以通過實驗室中的電模擬方法來研究致密油壓裂水平井的滲流規(guī)律。利用電模擬實驗研究水平井產(chǎn)能與人工裂縫的關(guān)系，可以為數(shù)學模型的研究提供一定的依據(jù)。

1 電模擬實驗

1.1 實驗原理

水電相似原理，控制均質(zhì)流體通過多孔介質(zhì)流動的微分方程與控制電荷通過導體材料流動的微分方程之間具有相似性。國內(nèi)外許多研究者［6－8］利用這種電模擬方法研究了直井、水平井的產(chǎn)能預測問題、井網(wǎng)問題及不同完井方式對產(chǎn)能的影響問題。……