非常规原油占中国新增原油探明储量的70%以上，目前已成为油气资源勘探开发和增储上产的主战场。但由于储层物性差、丰度低，受地面条件限制等因素，常规开采手段已无法满足地质条件要求和产量需求，需通过水平井、分支井和阶梯井等复杂结构井来提高原油产量，保证油田开发效益最大化。由于不同井型的增产效果差异，导致储层的采出程度各不相同。如何基于储层条件，准确预测复杂结构井的产能，从而进行井型优选和结构设计，是利用复杂结构井高效开发非常规油藏的关键。
查明不同类型复杂结构井在非常规油藏中的渗流规律，明确不同影响因素对产能的影响，准确预测复杂结构井的产能，基于储层条件优选复杂结构井类型，可显著提高非常规油藏的开发效益。在国家重大专项和重点合作攻关项目的支持下，课题组经过持续攻关，从复杂结构井渗流理论、产能预测模型、多因素综合实验技术、井型优化、非常规油田现场应用等方面取得突破。形成非常规油藏复杂结构井产能预测与井型优化配套技术，该技术成果在胜利油田和渤海油田进行广泛应用，收到了良好的应用效果，经济效益显著。该成果具有重要的推广价值，为提高我国非常规油藏高效开发提供技术支撑。其主要技术与成果如下所示：
一、针对非常规油藏非均质性强、渗流机理复杂、经济效益评价可靠性低等难题，阐明了不同井型的基质-裂缝-井筒流动规律及特征，明确了储层物性和人工裂缝参数等关键因素对油井产能的影响，建立了不同类型压裂井的非稳态产能计算模型，并编制了相应的产能计算软件，为制定合理开发方式和优选生产制度提供了可靠依据。
二、针对非常规油藏复杂结构井近井地带裂缝-井筒耦合流动规律复杂，影响因素多等难题，建立了复杂结构井油水两相流动实验装置和填砂实验装置，阐明了裂缝汇入和分支角度等因素对近井流动的影响规律，量化了井筒内部压力损失，明确了不同井型汇流干扰和流动特征；建立了不同井型水淹模拟实验装置，揭示了不同复杂井型开发后期水淹规律；建立了水电模拟实验装置，查明了裂缝各项参数对复杂结构井生产的影响，支撑了复杂井型压裂裂缝参数优化设计。
水电相似模拟
近年来出现了水平井、分枝井、多底井、鱼骨刺井等复杂结构井,以及多种三次采油技术，这些渗流机理复杂，依靠数学解析的方法和数值模拟方法很难准确描述地下流体的渗流规律。已有的复杂结构井等渗流问题的研究都简化了地层条件，跟实际渗流规律与实际情况存在偏差。而采用水电模拟实验可以很容易地模拟各种复杂的边界条件、直接观察流体的流动情况、测试油水井产量(注入量)和等势线及流线分布等。实验结果还可用来检验数值模拟和解析解的准确性。因此，水电模拟实验得到发展和利用。
水电相似模拟实验装置
水电模拟实验装置是为复杂结构井渗流规律研究而研发的一套实验设备。该设备实现了水电模拟实验数据测量和采集的自动化，减少了人工手动操作产生的实验误差，提高了实验效率。这种装置在水电模拟实验中的成功应用，为以后模拟油藏和边界条件更复杂、所需数据更多、精度要求更高的模型奠定了基础。 水电模拟实验装置主要由以下四个部分组成：油藏模拟系统、低压电路系统、测点定位系统、数据采集系统。
水电相似模拟装置组成部分
油藏模拟系统中，以一定浓度、深度的CuSO4电解质溶液模拟油藏介质，电解槽边界模拟封闭边界条件，紫铜带模拟供给边界情况，细铜丝模拟井筒。低压电路系统中，交流稳压电源提供在满足安全条件下的实验所需电压，并将电压输出给边界和井筒。测点定位系统中，通过计算机运行相关程序并输出给机器人控制器，控制器在接收指令后将其转化为信号并传递给机械手臂，机械手臂上的探针随即产生移动，即通过程序控制机械手臂来实现探针的智能化定位。在数据采集系统中，通过使用相关软件和接口等可以在多功能电压表和计算机间实现无缝链接，通过与机械手的有效配合能够实现实验数据的实时记录与保存。
水平井等压线图及多分支复杂结构压裂井增产倍数图版
三、针对非常规油藏地质条件复杂，井型选择困难等问题，通过理论分析和数值模拟，查明了不同地质模式的特征参数，明确了阶梯井、多底井和水平井的适用地质条件，提出了三种井型的增产倍数图版，阐明了不同因素对产能的影响，建立了不同井型在不同地质模式下的产能预测模型，编制了对应的产能预测软件，优选了适合不同地质模式的复杂结构井类型。
近年来出现了水平井、分枝井、多底井、鱼骨刺井等复杂结构井,以及多种三次采油技术，这些渗流机理复杂，依靠数学解析的方法和数值模拟方法很难准确描述地下流体的渗流规律。已有的复杂结构井等渗流问题的研究都简化了地层条件，跟实际渗流规律与实际情况存在偏差。而采用水电模拟实验可以很容易地模拟各种复杂的边界条件、直接观察流体的流动情况、测试油水井产量(注入量)和等势线及流线分布等。实验结果还可用来检验数值模拟和解析解的准确性。因此，水电模拟实验得到发展和利用。
水电相似模拟实验装置
水电模拟实验装置是为复杂结构井渗流规律研究而研发的一套实验设备。该设备实现了水电模拟实验数据测量和采集的自动化，减少了人工手动操作产生的实验误差，提高了实验效率。这种装置在水电模拟实验中的成功应用，为以后模拟油藏和边界条件更复杂、所需数据更多、精度要求更高的模型奠定了基础。 水电模拟实验装置主要由以下四个部分组成：油藏模拟系统、低压电路系统、测点定位系统、数据采集系统。
水电相似模拟装置组成部分
油藏模拟系统中，以一定浓度、深度的CuSO4电解质溶液模拟油藏介质，电解槽边界模拟封闭边界条件，紫铜带模拟供给边界情况，细铜丝模拟井筒。低压电路系统中，交流稳压电源提供在满足安全条件下的实验所需电压，并将电压输出给边界和井筒。测点定位系统中，通过计算机运行相关程序并输出给机器人控制器，控制器在接收指令后将其转化为信号并传递给机械手臂，机械手臂上的探针随即产生移动，即通过程序控制机械手臂来实现探针的智能化定位。在数据采集系统中，通过使用相关软件和接口等可以在多功能电压表和计算机间实现无缝链接，通过与机械手的有效配合能够实现实验数据的实时记录与保存。
水平井等压线图及多分支复杂结构压裂井增产倍数图版
三、针对非常规油藏地质条件复杂，井型选择困难等问题，通过理论分析和数值模拟，查明了不同地质模式的特征参数，明确了阶梯井、多底井和水平井的适用地质条件，提出了三种井型的增产倍数图版，阐明了不同因素对产能的影响，建立了不同井型在不同地质模式下的产能预测模型，编制了对应的产能预测软件，优选了适合不同地质模式的复杂结构井类型。
