中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油,源巖與儲集層均屬于細粒沉積巖。源巖以陸相半深湖-深湖相富有機質(zhì)頁巖以Ⅰ型和ⅡA 型干酪根為主,成熟度普遍偏低,Ro 一般為 0. 7% ~ 1. 3% ,處于生成偏輕的石油階段,頁巖有機質(zhì)豐度較高( TOC 一般在2. 0% 以上,極高可達 40% ) ,是陸相頁巖油與致密油重要的烴源巖類型。儲集層多形成于三角洲前緣-三角洲-深湖-半深湖等細粒沉積環(huán)境,而有別于常規(guī)巖芯油氣儲集層形成的沖積扇-河流-三角洲平原等粗粒級沉積環(huán)境 。因此,開展中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油源儲細粒沉積巖沉積機理與分布模式研究,創(chuàng)新和建立沉積學研究的一個新分支—細粒沉積學,以頁巖、粉砂巖等不同巖性細粒沉積物的物理與化學性質(zhì)及其沉積作用、沉積過程等為研究內(nèi)容,將為明確細粒致密儲集層、富有機質(zhì)頁巖分布預(yù)測、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎(chǔ)依據(jù)。非常規(guī)巖芯儲層有致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。小核磁共振非常規(guī)巖芯檢測設(shè)備

低熟頁巖油與中高熟頁巖油的差異: 中高熟頁巖油主要為已生成的石油烴類,賦存在頁巖的有機孔內(nèi)或多類成因的微裂縫中。其形成不僅需要有機質(zhì)富集并成熟轉(zhuǎn)化為石油烴的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境、水體環(huán)境、溫暖的氣候條件、適宜的水介質(zhì)條件,還需要頁巖油賦存的孔隙等儲集空間條件。典型的中高熟頁巖油層系沉積模式,盆地中心深水缺氧環(huán)境中發(fā)育富有機質(zhì)頁巖層,側(cè)向上隨著水深變淺漸變形成泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)碳酸鹽巖等致密層系,進而變成砂巖、碳酸鹽巖等常規(guī)儲集層。受不同地質(zhì)時期構(gòu)造、氣候、海平面等環(huán)境條件頻繁變化的影響,水體出現(xiàn)深淺變化,在陸架、斜坡等巖相過渡區(qū)縱向上發(fā)生不同巖體的頻繁交互,頁巖層系與其他層系緊密接觸或互層接觸特征發(fā)育。若環(huán)境條件變化持續(xù)時間較長,水體持續(xù)變深或變淺,就形成穩(wěn)定厚度的富有機質(zhì)頁巖層系,其他層系直接上覆或下伏于頁巖層系;若環(huán)境條件變化持續(xù)時間較短,水體深淺波動頻繁,在盆地斜坡區(qū)就形成單層厚度幾厘米甚至幾毫米的薄層砂巖/碳酸鹽巖層與頁巖層系夾層或混層,平面上具有大面積、不連續(xù)分布的特征。一站式磁共振非常規(guī)巖芯原理非常規(guī)巖芯的特性使其成為地質(zhì)勘探中備受關(guān)注的對象。

非常規(guī)巖芯油氣主要分布于前陸盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等負向構(gòu)造單元中,油氣分布多數(shù)游離于二級構(gòu)造單元高部位以外,主體是位于盆地中心及斜坡,呈大面積連續(xù)型或準連續(xù)型分布。非常規(guī)巖芯油氣勘探,關(guān)鍵是尋找大面積層狀儲集體,重要工作是突破“甜點區(qū)”,確定甜點區(qū)的富有機質(zhì)烴源巖、有利儲集體、高含油氣飽和度、易于流動的流體、異常超壓、發(fā)育裂縫、適中的埋藏深度等主要控制因素,確立連續(xù)型油氣區(qū)邊界與空間展布。第一步,按照重要區(qū)評價標準,評價出重要區(qū),結(jié)合儲層、局部構(gòu)造、斷裂與微裂縫發(fā)育狀況,篩選出“甜點區(qū)”;第二步,在“甜點區(qū) ”進行開采試驗,力爭取得工業(yè)生產(chǎn)突破,同時探索適合該區(qū)的技術(shù)路線;第三步,外甩擴大評價范圍,探索連續(xù)型含油氣邊界,確定油氣資源潛力。
非常規(guī)巖芯油氣儲集體物性差,如致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣和煤層氣儲層主體孔隙度小于 10%,地下滲透率小于 0.1mD,一般無自然工業(yè)產(chǎn)能,需要采取某種增產(chǎn)措施和特殊的鉆井技術(shù),目前生產(chǎn)實踐中多采用水平井鉆井技術(shù)和體積壓裂技術(shù),極大限度增大油層接觸面積與油氣流動通道。不斷提高非常規(guī)巖芯油氣的采收率,將是技術(shù)攻關(guān)的不變主題,極終實現(xiàn)納米級孔喉系統(tǒng)中的油氣極限采出。非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達西滲流特征,存在啟動壓力梯度;滲流曲線由平緩過渡的兩段組成,較低滲流速度下的上凹型非線性滲流曲線和較高流速下的擬線性滲流曲線,滲流曲線主要受巖芯滲透率的影響,滲透率越低,啟動壓力梯度越大,非達西現(xiàn)象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅(qū)替力,形成有效開采的流動機制。孔隙大小、滲透率、碳氫化合物性質(zhì)、空泡、裂縫和顆粒大小,通常也可以通過弛豫時間NMR數(shù)據(jù)提取。

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油,富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖,又是儲集巖,具有6大地質(zhì)特征: 發(fā)育微納米級孔與裂縫系統(tǒng)。頁巖油儲集層中常常發(fā)育納米級孔喉系統(tǒng),一般孔徑大小為50~300nm 的孔隙構(gòu)成主要的儲集空間,局部發(fā)育微米級孔隙。孔隙類型包括粒間孔、粒內(nèi)孔、有機質(zhì)孔、晶間孔等。其次,微裂縫在頁巖油儲集層中也非常發(fā)育,類型多樣,以未充填的水平層理縫為主,次為干縮縫,近斷裂帶處發(fā)育有直立或斜交的構(gòu)造縫。與頁巖氣儲集層相比,頁巖油儲集層熱演化程度較低、埋深較淺,儲集空間較大。部分泥頁巖中黏土礦物呈片狀結(jié)構(gòu)、有機質(zhì)紋層結(jié)構(gòu)等多種微觀結(jié)構(gòu)類型,頁巖油多賦存于礦物微觀結(jié)構(gòu)或與其平行的微裂縫。 儲集層脆性指數(shù)較高,宜于壓裂改造。脆性礦物含量是影響頁巖微裂縫發(fā)育程度、含油性、壓裂改造方式的重要因素。頁巖中高嶺石、蒙脫石、水云母等黏土礦物含量越低,石英、長石、方解石等脆性礦物含量越高,巖石脆性越強,在外力作用下越易形成天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫,利于頁巖油開采。中國湖相富有機質(zhì)頁巖脆性礦物含量總體比較高,可達40%以上。微孔隙中的流體表現(xiàn)出快速的T,當TE=0.5 ms時可以觀察到,但當TE=1.2 ms時不能觀察到。時域磁共振非常規(guī)巖芯擴散弛豫
非常規(guī)巖芯儲層孔隙度小于10%;孔喉直徑小于1μm或空氣滲透率小于1mD。小核磁共振非常規(guī)巖芯檢測設(shè)備
頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油,富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖,又是儲集巖,具有6大地質(zhì)特征: 地層壓力高且油質(zhì)輕,易于流動和開采。頁巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機質(zhì)頁巖地層中,一般地層能量較高,壓力系數(shù)可達 1. 2~2.0,也有少數(shù)低壓,如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數(shù)為0.7~0.9。一般油質(zhì)較輕,原油密度多為0.70~0.85 g /cm3,黏度多為0.7~20mPa·s,氣油比高,在納米級孔喉儲集系統(tǒng)中,更易于流動和開采。大面積連續(xù)分布,資源潛力大。頁巖油分布不受構(gòu)造控制,無明顯圈閉界限,含油范圍受生油窗富有機質(zhì)頁巖分布控制,大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁巖生成的石油較多滯留于頁巖中,一般占總生油量的 20%~50% ,資源潛力大。北美海相頁巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機質(zhì)豐度高、成熟度較高,有利于形成輕質(zhì)和凝析頁巖油。小核磁共振非常規(guī)巖芯檢測設(shè)備