[发明专利]制作压裂水平井井网模型的方法和压裂水平井井网模型

说明书

技术领域

本发明涉及制作压裂水平井井网模型的方法和压裂水平井井网模型，尤其涉及制作低渗透储层压裂水平井井网模型的方法和压裂水平井井网模型。

背景技术

水平井作为油气田开发的一项先进技术，已应用到了包括边底水油藏、稠油油藏、裂缝性油藏、低渗透油藏、天然气藏等几乎所有类型油气藏，成为提高油田开发效益，转变经济增长方式的重要手段之一。

在水平井的开发研究中，一个重要途径是物理模拟。物理模拟可以用来再现油藏流体在岩石中的渗流规律，研究各种驱动现象和机理，指导油田开发方案的设计和优选，对于提高石油采收率具有重大的意义。和现场实验相比，物理模拟具有费用低、耗时短、易操作等优点。

目前压裂水平井井网的物理模拟的方法主要有：填砂模型，水平井电模拟。填砂模型中，用由石英砂制成的人造岩心模拟基质，用切割缝填充该人造岩心模拟裂缝，用金属管或切割空槽模拟水平井。用由石英砂制成人造岩心模拟基质时，由于人工填充的岩心无法达到天然岩心的压实程度，用于模拟低渗透储层时，无法达到天然岩心的低渗透率，而且孔隙结构也和天然岩心不同，粘土矿物含量这一因素在填砂模型中根本无法考虑。这就造成填砂模型在基质孔喉结构、非线性、敏感性等方面无法做到与原型相似，尤其是在模拟低渗透储层时，存在很大问题。用切割缝填充石英砂制成的人造岩心模拟裂缝时，尚没有考虑过裂缝导流能力与原型的相似。在用金属管或切割空槽模拟水平井时，都将水平井考虑成有无限导流能力的线汇，没有考虑水平井井筒内的压力损失。这些问题导致用填砂模型模拟压裂水平井井网时，无法做到模型与原型的相似，导致实验结果不准确。

水平井电模拟中，用电解质溶液模拟基质，用导体薄片模拟裂缝，用导线模拟水平井。用电解质溶液模拟基质，所用介质是均匀的，电荷分布也是均匀的，且试验中电流在瞬间达到稳定状态，因此电模拟实验所模拟的过程是均质地层中单相液体稳定渗流过程，不能对复杂地层中渗流，非稳态渗流，多相液体渗流等水平井开发过程进行有效地模拟，而且还会受到电解效应的影响，而且由于自身结构影响，也无法模拟水平井筒内压降损失对产能的影响。

由于以上原因，需要发明一种全新的制作压裂水平井井网模型的方法，压裂水平井井网物理模型，使之能够做到模型与原型尽可能的相似，达到提高实验准确度，指导现场开发的目的。

发明内容

目前现有的压裂水平井井网物理模拟系统没有考虑裂缝导流能力和水平井压降损失对实验的影响，并且很难模拟低渗透储层的孔渗特征、非线性特征和敏感性特征。

本发明主要针对以上问题进行设计，本发明的目的在于，提供一种制作压裂水平井井网模型的方法和压裂水平井井网模型，使得能够实现裂缝导流能力和水平井压降损失与原型相似。

本发明的另一目的在于，提供一种制作压裂水平井井网模型的方法和压裂水平井井网模型，能够实现孔渗特征、非线性特征和敏感性特征等与原型相似。

为了达到上述目的，本发明的制作压裂水平井井网模型的方法，包括如下步骤：从天然露头岩心中选取岩心；将所选取的岩心切割成预先设计的形状，在岩心上布置直井和水平井；在岩心上形成裂缝；向裂缝中填入具有根据裂缝无因次导流能力确定的渗透率的人造岩心；向水平井中填入具有根据水平井压降确定的渗透率的人造岩心。

在上述方法中，在选取岩心的步骤中，进行如下处理：对天然露头平板岩心进行孔隙度测试、渗透率测试、非线性测试、粘土含量步骤、孔喉结构测试中的至少一项，并分析其非均质性、非线性渗流曲线、启动压力梯度、应力敏感性特征，从而选取与研究目标相似程度最高的岩心。

在上述方法中，所述选取岩心的步骤包括：选取矩形天然露头平板岩心，从天然露头平板岩心上四角的x、y方向分别取一块小岩心柱，共计8块；对每块小岩心柱进行孔隙度和空气渗透率的测试，并分析天然露头平板岩心的非均质性；对小岩心柱进行非线性渗流测试；对小岩心柱进行粘土矿物含量测试；对小岩心柱进行恒速压汞实验，分析其孔喉结构；根据以上测试中得到的测试数据，选取岩心。

在上述方法中，当研究对象为现场实际井网时，将以上测试数据与现场岩心的测试数据相比较，选择相似程度最高的岩心。

在上述方法中，在向裂缝中填充人造岩心的步骤中，根据裂缝无因次导流能力公式计算出要向裂缝内填充的人造岩心的所需渗透率，选择渗透率与计算出的所述所需渗透率最接近的人造岩心的配方，按照所选择的配方配制人造岩心而填充到裂缝中。