小核磁共振非常規(guī)巖芯應用領(lǐng)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(lǐng)域，通過解剖國內(nèi)外致密油實例，可歸納出以下地質(zhì)特征: 致密碳酸鹽巖、致密砂巖為2類主要儲集層。儲集層物性差，基質(zhì)滲透率低，空氣滲透率多小于或等于1×10－3μm2，孔隙度小于或等于12% ，受有利沉積相帶控制。 富油氣凹陷內(nèi)致密油源儲共生。圈閉界限不明顯，高質(zhì)量生油巖區(qū)致密油大面積連續(xù)分布，一般TOC≥2%。 油氣以短距離運移為主。持續(xù)充注，非浮力聚集，油層壓 力系數(shù)變化大、油質(zhì)輕; 一般生油巖成熟區(qū)( 0.6%≤Ｒo≤1.3% ) 氣油比高，初期易高產(chǎn)。低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應用于儲層實驗評價研究的各個方面，如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率。小核磁共振非常規(guī)巖芯應用領(lǐng)域

隨著世界油氣工業(yè)勘探開發(fā)領(lǐng)域從常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣延伸，非常規(guī)巖芯油氣的勘探和研究日益受到重視。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在基本概念、學科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、技術(shù)攻關(guān)、開發(fā)方式與開采模式等 8 個方面有本質(zhì)區(qū)別。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的理論基礎(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。時域核磁共振非常規(guī)巖芯檢測系統(tǒng)對非常規(guī)巖芯的深入探索有助于發(fā)現(xiàn)新的能源資源。

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，可歸納以下幾點差異： (1) 非常規(guī)巖芯油氣儲層致密，物性較差。非常規(guī)巖芯油氣儲層總體致密是其與常規(guī)巖芯油氣儲層的極大區(qū)別。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲層，孔隙度為1%～19%，平均為10.7%；滲透率為0.001～10mD，平均為0.82mD。常規(guī)砂巖儲層滲透率大于1mD，孔隙度達 10%～18%，孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴大孔、殘余原生孔，壓汞測試表明喉道直徑為1～10μm，孔喉連通性較好，埋深較淺； (2) 非常規(guī)巖芯油氣儲層巖性多樣，有效儲層規(guī)模較小。中國非常規(guī)巖芯油氣儲層巖性復雜，既有砂巖、石灰?guī)r，也有頁巖、煤以及混積巖類等多種巖石類型。但致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣等主要類型儲層空氣基質(zhì)滲透率多小于1mD，孔隙度主體小于12%，屬于致密儲層范疇。 (3) 非常規(guī)巖芯油氣儲層孔隙微觀結(jié)構(gòu)復雜，孔喉多小于1μm。非常規(guī)巖芯油氣砂巖儲層與常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲層特征對比表明，非常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物，并多處于中、晚成巖階段，故以次生孔隙為主，喉道呈席狀、彎曲片狀，連通差；孔隙度為3%～10%，滲透率多小于1mD。

海相頁巖油與陸相頁巖形成與分布特征： 海相頁巖油形成與分布特征：①海相富有機質(zhì)頁巖形成于全球主要海侵期。顯生宙以來，受其他天體引力作用、氣候變化、冰川消融，板塊構(gòu)造運動、海底洋中脊擴張等影響，全球海平面發(fā)生周期性變化，在晚寒武世—早奧陶世、中—晚志留世、早石炭世、中—晚白堊世４次海平面較高的海侵期，對應著細粒沉積旋回，海水倒灌入裂谷坳陷、淹沒古老克拉通，在古陸上形成古海道和峽谷沉積。②頁巖分布在穩(wěn)定克拉通邊緣、前陸等盆地內(nèi)的細粒沉積中心及其周緣斜坡區(qū)，具備穩(wěn)定寬緩的構(gòu)造背景，有利于富有機質(zhì)頁巖大范圍分布，且頁巖層系上下往往分布區(qū)域性致密頂?shù)装?，容易形成地層超壓。③富有機質(zhì)層段呈大面積穩(wěn)定分布，有機質(zhì)普遍以中高成熟度為主，Ｒｏ 普遍大于1.0％，有機質(zhì)類型以Ⅱ型干酪根為主，其次為Ⅰ型干酪根。頁巖層段黏土礦物含量較低，富有機質(zhì)段與致密層間互，有機質(zhì)納米孔隙發(fā)育，烴類流體黏度低，普遍具有超壓和高GOR，單層厚度較大且分布穩(wěn)定。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(chǎn)烴的區(qū)域和可能產(chǎn)水的區(qū)域。

聚合物驅(qū)油 為驗證聚合物的粘彈性對驅(qū)油效率的影響，各國學者進行了一系列的實驗．實驗均發(fā)現(xiàn)，聚合物溶液的粘彈性越強，驅(qū)油效果越好．高粘彈性聚合物驅(qū)的采油率甚至是常規(guī)聚合物驅(qū)采油率的兩倍．一些數(shù)值模擬研究結(jié)果也得出相似的結(jié)論，即聚合物溶液的粘彈性是影響微觀驅(qū)替效率的重要因素．用UCM ( upper-convected Maxwell) 方程描述流體的粘彈性，使用有限體積法研究了粘彈性聚合物溶液流經(jīng)變截面孔道時的性質(zhì)．模擬結(jié)果表明，流體的彈性越大，流速越大，越有利于驅(qū)替出角落處的殘余油．光學顯微鏡檢測技術(shù)可探測微米孔隙。小核磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

小角中子散射和超小角中子散射技術(shù)：不能精確表征頁巖多尺度全孔徑范圍內(nèi)的微觀孔隙結(jié)構(gòu)。小核磁共振非常規(guī)巖芯應用領(lǐng)域

致密儲集層孔隙結(jié)構(gòu)復雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發(fā)育，復雜介質(zhì)條件和孔隙流體，對基于均勻介質(zhì)和理想流體假設的經(jīng)典孔隙介質(zhì)聲學理論模型和聲、電、磁等地球物理響應機理研究提出了挑戰(zhàn)。與以圈閉描述為對象的常規(guī)地球物理勘探理論和技術(shù)相比，致密油層油水分異差，油層地球物理響應差異小，致密油層識別、有效儲集層劃分、儲集層參數(shù)計算、儲集層展布預測、工程參數(shù)測井評價等遇到挑戰(zhàn)。 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。小核磁共振非常規(guī)巖芯應用領(lǐng)域