低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫分析

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質特征： 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 的孔隙構成主要的儲集空間，局部發(fā)育微米級孔隙?？紫额愋桶ｉg孔、粒內孔、有機質孔、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構、有機質紋層結構等多種微觀結構類型，頁巖油多賦存于礦物微觀結構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裂縫，利于頁巖油開采。中國湖相富有機質頁巖脆性礦物含量總體比較高，可達40%以上。當潤濕流體填充多孔介質(如巖石)時，T1和T2都急劇減小，并且弛豫機制不同于固體或流體中的質子。低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫分析

作為一種清潔能源，頁巖氣因其儲量豐富、分布廣，引起了人們的極大關注．頁巖氣所貯存的頁巖層由大量微納米孔隙構成 ，整體上表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率．對北美多個地區(qū)頁巖樣品進行分析，認為頁巖孔隙度極低(＜5%)，滲透率在10－9～10－3μm2之間。觀察了頁巖中復雜的孔隙結構，認為主要存在三種孔隙類型:直徑在5～1000nm 之間的層狀碳酸鹽孔隙、直徑在50～1000nm 之間的溶解碳酸鹽孔隙和直徑在 10～100 nm 之間的有機質孔隙．通過實驗得出頁巖孔隙直徑在2～20 nm 之間，有機質作為干酪根的主要成分，其含量達到 40%～50%．因此頁巖氣開發(fā)需要解決諸多微納米力學問題: ①頁巖氣在微納米孔隙中的貯存機制; ②頁巖氣注氣驅替的相關機制; ③頁巖氣開采過程中從微納米孔隙極終運移到井筒的多尺度運移機制 ．麥格瑞非常規(guī)巖芯自由弛豫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，如偽毛細管壓力曲線轉換、殘余油分布。

納米流體驅油 納米流體是指以一定的方式和比例在基液中加入納米顆粒( 尺寸一般為1～100 nm)制備成的均勻、穩(wěn)定的流體．納米顆粒尺寸小、比表面積大，加入不同的納米顆粒可以制得不同納米流體，具有不同的特殊性質．利用這些特殊性質提高采收率近些年成為研究的熱點，其中涉及的微納米力學問題是解釋納米流體提高采收率機理的關鍵問題． 納米流體驅油中影響采油效率的因素有很多，如油滴的尺寸，納米顆粒的濃度、尺寸、所帶電荷、表面潤濕性等．為研究這些因素的影響，學者們展開了一系列的理論、實驗、模擬工作． 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，增加驅替力，形成有效開采的流動機制。

聚合物驅油： 除聚合物( polymer) 外，表面活性劑( surfactant)以及堿劑( alkali) 也是化學驅方法中常用的驅替劑，在注水時加入三者復合體系的驅油方法稱為三元復合驅( ASP flooding) ．將三者聯(lián)合起來使用，具有協(xié)同增強的效應，是一種較新的技術方法．表面活性劑能夠大幅度降低油-水間的界面張力，提高毛細管數(shù)．堿劑在注入地層后，能與原油中的有機酸發(fā)生化學反應，生成表面活性劑石油酸皂．石油酸皂能與注入的表面活性劑產生協(xié)同作用，進一步降低界面張力．同時，堿劑還能夠降低聚合物和表面活性劑的吸附損失．除此以外，乳化、帶油、泡沫滯留、改變巖石潤濕性等也是三元復合驅提高原油采油率的機理．綜合對比非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層特征。

非常規(guī)巖芯油氣資源的儲集載體一般發(fā)育在水下沉積環(huán)境中，其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆長軸三角洲前緣的致密細砂巖、粉細砂巖和灘壩砂巖、云質 砂巖中。灘壩和前緣席狀砂圍繞湖岸線形成連片儲集體，與烴源巖緊密接觸，是致密油氣富集的有利相帶。頁巖油賦存的富有機質頁巖發(fā)育在半深湖斜坡到深湖相環(huán)境。與粗粒沉積體系不同，泥頁巖沉積是物理沉積與化學沉積的結合。古氣候、湖盆生產力、水文環(huán)境鹽度、生物群落和有機質保存等條件決定了頁巖中有機質的豐度和類型，進而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。自由弛豫是流體的固有弛豫特性。它是由流體的物理性質控制的，如粘度和化學成分。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯儀器特色

微毛細管孔隙：流體在自然壓差下無法流動（泥巖）。低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫分析

中國陸相頁巖油勘探開發(fā)現(xiàn)狀與類型 中國陸相頁巖油資源豐富。從源外走向源內的勘探理念轉變和技術進步，推動陸相頁巖油成為中國石油勘探的熱點領域。近年來在準噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達木等盆地取得頁巖油重要進展，建立了新疆吉木薩爾、大慶古龍等高重量級陸相頁巖油示范區(qū)，展現(xiàn)出良好發(fā)展前景。目前頁巖油勘探開發(fā)熱點主要集中在中高熟頁巖油，中高熟頁巖油大致可分為夾層型、混積型和頁巖型３類。夾層型頁巖油儲層為致密砂巖（如鄂爾多斯盆地延長組７段中上部）和凝灰?guī)r（如三塘湖盆地條湖組），混積型頁巖油儲層為云質砂巖、砂質云巖（如準噶爾盆地蘆草溝組、渤海灣盆地滄東孔二段），頁巖型頁巖油儲層為高黏土頁巖（松遼盆地青山口組一段、鄂爾多斯盆地延長組７段下部）。低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫分析