小核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)介紹

開(kāi)展致密油、頁(yè)巖油形成條件和分布規(guī)律研究，致密油、頁(yè)巖油富集參數(shù)，建立不同類型的地質(zhì)預(yù)測(cè)方法。開(kāi)展大尺度致密油、頁(yè)巖油分布的物理與數(shù)值模擬，可揭示地層條件下致密油、頁(yè)巖油的分布及富集規(guī)律; 開(kāi)展致密油、頁(yè)巖油資源評(píng)價(jià)模型及方法研究，可建立評(píng)價(jià)模型及標(biāo)準(zhǔn)，探索其分布范圍及邊界確定方法，極終評(píng)價(jià)中國(guó)大陸主要盆地致密油、頁(yè)巖油地質(zhì)、技術(shù)可采資源量。開(kāi)展致密油勘探開(kāi)發(fā)先導(dǎo)區(qū)試驗(yàn)研究，可確定致密油富集區(qū)評(píng)價(jià)參數(shù)、制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和建立評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)出致密油富集區(qū)與重點(diǎn)勘探區(qū)，明確頁(yè)巖油有利區(qū)。非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層有致密油、致密氣、頁(yè)巖油、頁(yè)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)巖芯系統(tǒng)介紹

致密儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發(fā)育，復(fù)雜介質(zhì)條件和孔隙流體，對(duì)基于均勻介質(zhì)和理想流體假設(shè)的經(jīng)典孔隙介質(zhì)聲學(xué)理論模型和聲、電、磁等地球物理響應(yīng)機(jī)理研究提出了挑戰(zhàn)。與以圈閉描述為對(duì)象的常規(guī)地球物理勘探理論和技術(shù)相比，致密油層油水分異差，油層地球物理響應(yīng)差異小，致密油層識(shí)別、有效儲(chǔ)集層劃分、儲(chǔ)集層參數(shù)計(jì)算、儲(chǔ)集層展布預(yù)測(cè)、工程參數(shù)測(cè)井評(píng)價(jià)等遇到挑戰(zhàn)。 非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征，存在啟動(dòng)壓力梯度；滲流曲線由平緩過(guò)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(dòng)壓力梯度越大，非達(dá)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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。磁共振非常規(guī)巖芯原理對(duì)于流體中的質(zhì)子：當(dāng)流體處于梯度磁場(chǎng)并采用CPMG測(cè)量過(guò)程時(shí)，T2小于T1。

低熟頁(yè)巖油與中高熟頁(yè)巖油的差異 低熟頁(yè)巖油發(fā)育在富含油型有機(jī)質(zhì)的頁(yè)巖中，有機(jī)質(zhì)低熟或未熟，尚未大量轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴。其形成需要相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境和水體環(huán)境、溫暖的氣候條件和適宜的水介質(zhì)條件。此類頁(yè)巖沉積期的區(qū)域構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，沉積位置多為盆地頁(yè)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(wú)脊椎動(dòng)物繁盛，有機(jī)質(zhì)來(lái)源充足，為富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；沉積期水體較深，水動(dòng)力較弱，易形成還原環(huán)境使有機(jī)質(zhì)不易被分解，利于有機(jī)質(zhì)保存。富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖形成后，受埋藏深度、低地溫梯度等影響，經(jīng)歷淺成巖作用或短暫成巖作用后經(jīng)歷抬升剝蝕，造成有機(jī)質(zhì)演化程度較低，未規(guī)模轉(zhuǎn)化為石油烴類，形成低熟頁(yè)巖油。

基于致密油與頁(yè)巖油儲(chǔ)集層物性差、粒度細(xì)、非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣源儲(chǔ)一體或近源聚集等特殊地質(zhì)特征，致密油/頁(yè)巖油在沉積環(huán)境與分布模式、儲(chǔ)集層特征與成因機(jī)理、油氣聚集規(guī)律、地質(zhì)評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)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(guó)致密油與頁(yè)巖油工業(yè)化發(fā)展的瓶頸。致密油與頁(yè)巖油儲(chǔ)集層均具有物性差，滲透率多小于1 mD，發(fā)育微-納米級(jí)孔喉系統(tǒng)，成巖作用與非均質(zhì)性強(qiáng)等而區(qū)別于常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)集層。故致密砂巖、碳酸鹽巖與頁(yè)巖等致密儲(chǔ)集層成因機(jī)制與儲(chǔ)集能力研究成為致密油與頁(yè)巖油的重要問(wèn)題。細(xì)粒頁(yè)巖、粉砂巖以及混積巖石學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)等儲(chǔ)集層基本特征成為儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，精細(xì)表征微-納米孔喉微觀結(jié)構(gòu)成為致密儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)的難點(diǎn)。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(duì)象。

采用強(qiáng)化采油（EOＲ）可以提高宏觀和(或) 微觀采油效率，進(jìn)而提高整體的采收率．常規(guī)的強(qiáng)化采油（EOＲ）方法主要有化學(xué)驅(qū)、氣體混相驅(qū)、熱力采油等．其中，化學(xué)驅(qū)包含聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)等．此外，近些年納米流體驅(qū)也成為研究熱點(diǎn)。 非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征，存在啟動(dòng)壓力梯度；滲流曲線由平緩過(guò)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(dòng)壓力梯度越大，非達(dá)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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面，如流體可視化研究、高溫高壓驅(qū)替等等。小核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)介紹

表面弛豫發(fā)生在流固界面，即巖石的顆粒表面。小核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)介紹

聚合物驅(qū)油： 聚合物溶液與盲端中的油不僅會(huì)產(chǎn)生切應(yīng)力，還會(huì)在聚合物長(zhǎng)鏈分子的作用下產(chǎn)生法向應(yīng)力．由于法向應(yīng)力的作用，聚合物溶液對(duì)油滴產(chǎn)生了更大的拉力，從而更有利于將油滴從側(cè)面盲端中“拉”出來(lái)．聚合物溶液的粘彈性越大，對(duì)油滴的拉拽效果越好，越有利于提高驅(qū)替效率。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用水、甘油、粘彈性HPAM 溶液分別作為驅(qū)替劑進(jìn)行驅(qū)油試驗(yàn)時(shí)，HPAM 驅(qū)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(dòng)時(shí)，不僅能夠像非彈性流體一樣“推”著前面的油，還能“拉”著側(cè)面和后面的 油．這是由于聚合物分子為長(zhǎng)鏈高分子，長(zhǎng)鏈與長(zhǎng)鏈之間相互纏繞、相互制約．運(yùn)動(dòng)時(shí)，聚合物長(zhǎng)鏈分子就會(huì)產(chǎn)生拉伸，帶動(dòng)周圍的分子一起運(yùn)動(dòng)，從而能夠拉拽盲端中的殘余油，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，人工合成聚合物( HPAM，PAM) 的驅(qū)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．小核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)介紹