技术领域
[0001] 本发明涉及一种实现油藏分层及非均质性的优化水电模拟实验方法，属于油藏的物理模拟领域。
相关背景技术
[0002] 目前，随着国内外油气勘探开发的深入以及钻完井工艺水平的提高，非常规储层的开发和非常规井的应用已经成为了油气田开发的重要组成部分。因此，为了适应现代油气开发的需求，人们对油气藏的模型精度、适用性等提出了更高的要求。
[0003] 非均质性是油气藏最常见的特性之一，在油藏工程中主要反映在油藏渗透率分布的不均匀上。非均质性强的油藏对于单井产能预测、井网部署、油藏采收率预测等都带来了一定的挑战。因此，建立合理的油藏模型，准确的描述油藏的非均质性，对于工程设计、油田降本增效都有着重要的意义。
[0004] 非常规井技术，比如阶梯状水平井、分支井、鱼骨井等，目前普遍用于薄互层油藏的开发。即同一口井开采多个层位。非常规井能够很大程度地降低钻井成本，但是是否能够获得理想的产能需要通过模型来进行产能预测。因此，建立合理的非常规井产能预测模型，对非常规井的优选及优化有着重要的指导意义。
[0005] 目前对于油气田开发的模拟主要有两种模型，及物理模型和数学模型。数学模型可以通过严谨的数学推导不断增加模型的复杂程度，通过解析或者数值的方法进行求解。对于非均质性油藏，数学模型已经相对比较成熟。物理模型（即基于水电模拟实验建立的油田开发模型）一般选择硫酸铜作为导电介质。硫酸铜作为一种均匀的溶液，其内部各处电导率相等，这种导电介质的限制，使得水电模拟实验往往只能模拟均质油藏，无法模拟非均质油藏或同一口油井开发多个储层（即油藏分层）的情况。这就使得两种模型的发展不平衡，物理模型越来越难以适用于油气田开发模型的精度要求，两种模型相互验证将越来越困难，也进一步制约了数学模型的发展。因此，对电模拟实验进行改进，使其能够考虑油藏的非均质性和油藏分层，对于油气田开发的准确描述、油井产能预测、非常规井的优选及优化等具有重要意义。
具体实施方式
[0021] 本发明选择玉米淀粉凝胶作为导电介质，并通过实验验证该导电介质模拟非均质油藏及分层油藏的可行性。
[0022] 1、玉米淀粉凝胶的性状研究取少量玉米淀粉加入水中煮沸，不断搅拌，最终会形成凝胶状的半固体，如附图1所示。该凝胶状半固体不溶于水，不溶于硫酸铜溶液，密度比硫酸铜溶液大，可以实现油藏的分层，如附图2所示。
[0023] 2、电参数测试基于水电相似准则，在水电模拟实验中用电压模拟油藏中的压差，用电流模拟油藏渗流与井筒流动的流量。因此，水电模拟实验的顺利开展需要确保电参数的值在合理的范围，避免出现电流过小难以检测、电压过大存在安全隐患等问题。
[0024] （1）连接电路设置初始电压为10V，将电流表与导电介质串联，将电压表并联入电路中，如图3、图4所示。
[0025] （2）设置对照组以硫酸铜溶液为第一个对照组。以1:350的硫酸铜和水的质量比配置硫酸铜溶液，其中水3500g，硫酸铜10g。该浓度下的硫酸铜溶液的电导率为1700μs/cm左右。将导线正极沿着容器壁插入硫酸铜溶液，负极在距离正极距离为容器直径长度处插入硫酸铜溶液，可测得12mA的电流、10V电压；将导线正极在容器中心处插入硫酸铜溶液，将负极沿着容器壁插入硫酸铜溶液，可测得19mA电流、10V电压。
[0026] 以3500g的水为第二个对照组。测得自来水的电导率为550μs/cm左右。将导线正极沿着容器壁插入自来水，负极在距离正极距离为容器直径长度处插入自来水，可测得5mA的电流、10V电压；将导线正极在容器中心处插入自来水，将负极沿着容器壁插入自来水，可测得6.5mA电流、10V电压。
[0027] （3）玉米淀粉凝胶的电参数测试①均匀的玉米淀粉凝胶
将玉米淀粉加水搅拌并煮沸，形成均匀的玉米淀粉凝胶。将凝胶置于相同的容器中静置冷却。测得其电导率约为500μs/cm左右。将导线正极沿着容器壁插入玉米淀粉凝胶，负极在距离正极距离为容器直径长度处插入玉米淀粉凝胶，可测得6.8mA的电流、10V电压；
将导线正极在容器中心处插入玉米淀粉凝胶，将负极沿着容器壁插入玉米淀粉凝胶，可测得7.9mA电流、10V电压。
[0028] ②不均匀的玉米淀粉凝胶将玉米淀粉加水搅拌并煮沸，形成均匀的玉米淀粉凝胶后，再加入水和玉米淀粉加热。原来的玉米淀粉凝胶会更加浓稠，周围新形成的凝胶会相对稀疏。重复上述操作，可以在容器中得到三种浓稠程度的玉米淀粉凝胶，其中稀的玉米淀粉凝胶电导率为550μs/cm左右，半稠的玉米淀粉凝胶电导率为500μs/cm左右，稠的玉米淀粉凝胶电导率为480μs/cm。
三种粘稠程度的玉米淀粉凝胶可以任意控制，静置冷却成型，从而模拟非均质的油藏，如附图5所示。
[0029] 由上述测试可以看出，本发明具有如下优势：（1）通过玉米淀粉凝胶与硫酸铜溶液不互溶的特性，可以实现油藏的分层；
（2）玉米淀粉凝胶的电导率与自来水接近，在10V安全电压下可测得1‑10mA的电流，满足电模拟实验的要求。
[0030] （3）通过对玉米淀粉凝胶煮沸后再加入水和玉米淀粉的方法可以得到不同粘稠程度玉米淀粉凝胶，可以实现油藏非均质性的人为可控。
[0031] （4）将传统的水电模拟装置进行优化，选择玉米淀粉凝胶作为导电介质，实现油藏非均质性及分层的模拟。
