中國陸相頁巖油與粉砂質致密油,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及其沉積作用、沉積過程等為研究內容,將為明確細粒致密儲集層、富有機質頁巖分布預測、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎依據。低場核磁共振技術已被廣泛應用于儲層實驗評價研究的各個方面,如束縛流體與可動流體識別、油氣水識別。麥格瑞非常規(guī)巖芯

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)產能,需要采取某種增產措施和特殊的鉆井技術,目前生產實踐中多采用水平井鉆井技術和體積壓裂技術,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,將是技術攻關的不變主題,極終實現納米級孔喉系統中的油氣極限采出。非常規(guī)巖芯儲層呈現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,非達西現象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅替力,形成有效開采的流動機制。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯靜態(tài)測量參數孔隙大小、滲透率、碳氫化合物性質、空泡、裂縫和顆粒大小,通常也可以通過弛豫時間NMR數據提取。

低熟頁巖油與中高熟頁巖油的差異 低熟頁巖油發(fā)育在富含油型有機質的頁巖中,有機質低熟或未熟,尚未大量轉化為液態(tài)烴。其形成需要相對穩(wěn)定的構造環(huán)境和水體環(huán)境、溫暖的氣候條件和適宜的水介質條件。此類頁巖沉積期的區(qū)域構造相對穩(wěn)定,沉積位置多為盆地頁巖沉積層系邊緣區(qū);沉積期的氣候溫暖,藻類及菌類繁盛或無脊椎動物繁盛,有機質來源充足,為富有機質頁巖的形成提供了物質基礎;沉積期水體較深,水動力較弱,易形成還原環(huán)境使有機質不易被分解,利于有機質保存。富有機質頁巖形成后,受埋藏深度、低地溫梯度等影響,經歷淺成巖作用或短暫成巖作用后經歷抬升剝蝕,造成有機質演化程度較低,未規(guī)模轉化為石油烴類,形成低熟頁巖油。
頁巖氣開采是指貯存在微納米孔隙和顆粒間的頁巖氣在人為驅動下運移至宏觀裂縫,極終匯集到井筒的過程 頁巖氣具有多種貯存方式: ①吸附在有機質(干酪根) 孔隙表面; ②游離于孔隙和裂縫中; ③溶解于瀝青和干酪根中.其中吸附是主要貯存方式,吸附氣可以占到頁巖氣總量 20% ~ 85%.吸附量的大小與有機碳含量成正比,此外還受儲層的壓力、溫度和比表面積等因素的影響,關系十分復雜.吸附機理的準確認識對頁巖氣解吸以及產量預測起到至關重要的作用.通過確定不可還原水體積(BVI)和游離流體體積(MFFI)來區(qū)分可能產烴的區(qū)域和可能產水的區(qū)域。

致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領域,通過解剖國內外致密油實例,可歸納出以下地質特征: 發(fā)育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉積作用影響,一般沉積物粒度細,泥質含量高,分選差,以原生孔為主,大多埋深較淺,未經歷強烈的成巖作用改造,巖石脆性低,裂縫不發(fā)育,孔隙度較高,而滲透率較低,多數為中高孔低滲型。次生致密油一般受多種成巖作用改造,儲集層原屬常規(guī)儲集層,但由于壓實、膠結等成巖作用,遠遠降低了孔隙度和滲透率,原生孔隙殘留較少,形成致密儲集層。 單井產量一般較低。油層受巖性控制,水動力聯系差,邊底水驅動不明顯,自然能量補給差,產量遞減快、生產周期長,穩(wěn)產靠井間接替,多數靠彈性和溶解氣驅采油,油層產能遞減快,一次采收率低( 8% ~ 12% ) ,采用注水、注氣保持能量后,或重復壓裂,二次采收率可提高到 25% ~ 30% 。非常規(guī)巖芯的研究對于深入了解地下地質結構有著至關重要的作用。一體式非常規(guī)巖芯技術特色
科學家們正在對這些非常規(guī)巖芯進行細致的分析和研究。麥格瑞非常規(guī)巖芯
聚合物驅油: 聚合物溶液與盲端中的油不僅會產生切應力,還會在聚合物長鏈分子的作用下產生法向應力.由于法向應力的作用,聚合物溶液對油滴產生了更大的拉力,從而更有利于將油滴從側面盲端中“拉”出來.聚合物溶液的粘彈性越大,對油滴的拉拽效果越好,越有利于提高驅替效率。 經實驗發(fā)現,使用水、甘油、粘彈性HPAM 溶液分別作為驅替劑進行驅油試驗時,HPAM 驅替后孔道盲端中的殘余油量極少.聚合物溶液在孔道中流動時,不僅能夠像非彈性流體一樣“推”著前面的油,還能“拉”著側面和后面的 油.這是由于聚合物分子為長鏈高分子,長鏈與長鏈之間相互纏繞、相互制約.運動時,聚合物長鏈分子就會產生拉伸,帶動周圍的分子一起運動,從而能夠拉拽盲端中的殘余油,實驗結果表明,人工合成聚合物( HPAM,PAM) 的驅油效果比生物聚合物(黃原膠) 好,其中,HPAM 的效果極好,而且增加聚合物的分子量有利于提高采收率.麥格瑞非常規(guī)巖芯