TD-NMR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(nèi)的勘探理念轉(zhuǎn)變和技術(shù)進步，推動陸相頁巖油成為中國石油勘探的熱點領(lǐng)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(zhì)砂巖、砂質(zhì)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）。梯度磁場中流體質(zhì)子T2小于T1，其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析

非常規(guī)巖芯油氣聚集過程中，呈現(xiàn)低速非達西滲流特征，存在啟動壓力梯度。以四川盆地侏羅系致密油為例，在運聚滲流實驗的流速范圍內(nèi)，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，滲流曲線主要受巖心滲透率的影響，滲透率越低，啟動壓力梯度 越大，非達西現(xiàn)象越明顯。運移過程中依次經(jīng)歷擬線性流、非線性流和滯流 3 個階段。由于生烴增壓產(chǎn)生的壓力梯度由源向儲呈現(xiàn)遞減趨勢，因此 3 個階段的石油運移速度和含油飽和度都將逐級降低（圖 6）。致密儲層非達西滲流機制決定了油驅(qū)水阻力大、含油飽和度低的特點，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。核磁共振非常規(guī)巖芯儀器特色綜合對比非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層特征。

基于致密油與頁巖油儲集層物性差、粒度細、非均質(zhì)性強，油氣源儲一體或近源聚集等特殊地質(zhì)特征，致密油/頁巖油在沉積環(huán)境與分布模式、儲集層特征與成因機理、油氣聚集規(guī)律、地質(zhì)評價預(yù)測與地球物理響應(yīng)等多方面遇到極大挑戰(zhàn)，成為制約中國致密油與頁巖油工業(yè)化發(fā)展的瓶頸。致密油與頁巖油儲集層均具有物性差，滲透率多小于1 mD，發(fā)育微-納米級孔喉系統(tǒng)，成巖作用與非均質(zhì)性強等而區(qū)別于常規(guī)巖芯油氣儲集層。故致密砂巖、碳酸鹽巖與頁巖等致密儲集層成因機制與儲集能力研究成為致密油與頁巖油的重要問題。細粒頁巖、粉砂巖以及混積巖石學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)等儲集層基本特征成為儲集層儲集性能評價的基礎(chǔ)，精細表征微-納米孔喉微觀結(jié)構(gòu)成為致密儲集層評價的難點。

致密油是一種非常規(guī)巖芯石油資源，產(chǎn)層為具極低滲透率的頁巖、粉砂巖、砂巖或碳酸鹽巖等致密儲集層，具有與富有機質(zhì)源巖緊密接觸，原油油質(zhì)輕的基本地質(zhì)特征。在開采方面，也需要利用水平鉆井、分級壓裂等頁巖氣開采的特殊方式。在地質(zhì)特征、甜點區(qū)、資源潛力等方面，致密油與頁巖油均存在差異。 致密油聚集機理則為“近源阻流聚集”或“近源成藏”，區(qū)域蓋層或致密化減孔，致使油氣遇阻，不能運移進入更遠圈閉。形成包括烴類初次運移和烴類聚集兩個過程，烴類初次運移受源儲壓差、供烴界面窗口、孔喉結(jié)構(gòu)等控制，近源烴類聚集主要受長期供烴指向、優(yōu)勢運移孔喉系統(tǒng)、規(guī)模儲集空間等時空匹配控制。達西進行了水通過飽和砂的實驗研究，發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與滲流長度L成反比。

非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)就是一門研究非常規(guī)巖芯油氣類型、細粒沉積、微納米級孔隙儲層、油氣形成機理、分布特征、富集規(guī)律、產(chǎn)出機制、評價方法、重要技術(shù)、發(fā)展戰(zhàn)略與經(jīng)濟評價等為重點的新興油氣地質(zhì)學(xué)科，已成為石油與天然氣地質(zhì)學(xué)的一個重要分支。非常規(guī)巖芯油氣是以連續(xù)型或準連續(xù)型油氣聚集的重要區(qū)和甜點區(qū)為研究對象，源儲配置是重要，學(xué)科基礎(chǔ)是連續(xù)型油氣聚集理論。常規(guī)石油地質(zhì)學(xué)研究對象是圈閉和油氣藏，重要是圈閉及其有效性，學(xué)科基礎(chǔ)是浮力 圈閉成藏理論?？v向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析

非常規(guī)巖芯研究為優(yōu)化鉆探工藝和開發(fā)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析

非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)，分別是連續(xù)型油氣聚集理論和浮力圈閉成藏理論。非常規(guī)巖芯油氣有兩個關(guān)鍵標志：一是油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯，二是無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，達西滲流不明顯；兩個關(guān)鍵參數(shù)為：一是孔隙度小于 10%，二是孔喉直徑小于1μm 或空氣滲透率小于1mD。而常規(guī)巖芯油氣，在上述標志和參數(shù)方面表現(xiàn)明顯不同，孔隙度多介于10%～30%，滲透率多大于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣評價重點是烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應(yīng)力各向異性“六特性”及匹配關(guān)系，常規(guī)巖芯油氣評價重點是生、儲、蓋、圈、運、?！傲亍逼ヅ潢P(guān)系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”有 8 項評價標準，其中 3 項關(guān)鍵指標是 TOC 大于 2%、孔隙度較高（致密油氣>10%，頁巖油氣>3%）和微裂縫發(fā)育；常規(guī)巖芯油氣重要評價成藏要素及其時空匹配，重點評價高質(zhì)量烴源灶、有利儲集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導(dǎo)體系等。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析