磁共振非常規(guī)巖芯原理

非常規(guī)巖芯油氣主要包括致密油（頁(yè)巖油）、油砂油、致密氣、頁(yè)巖氣、煤層氣和天然氣水合物等。非常規(guī)巖芯油氣資源的有效開(kāi)發(fā)改變了全球油氣供給格局。非常規(guī)巖芯天然氣已經(jīng)成為全球天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)的主力，非常規(guī)巖芯油已經(jīng)成為全球原油產(chǎn)量的重要組成2020 年全球非常規(guī)巖芯油產(chǎn)量 5.4×108t，約占原油總產(chǎn)量的 13%。其中，致密油與頁(yè)巖油產(chǎn)量 3.8×108t，油砂油產(chǎn)量 1.6×108t。2020 年全球非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量超過(guò) 1.1×1012m3，約占天然氣總產(chǎn)量的 29%。其中，頁(yè)巖氣產(chǎn)量7700×108m3，致密氣產(chǎn)量3020×108m3，煤層氣產(chǎn)量50×108m3。針對(duì)非常規(guī)巖芯油氣復(fù)雜地質(zhì)特征，中國(guó)油氣企業(yè)探索形成了系列特色理論技術(shù)，有效推動(dòng)了致密氣、煤層氣和頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)，成為中國(guó)天然氣產(chǎn)量的重要組成，致密油與頁(yè)巖油等勘探評(píng)價(jià)在多盆地取得重要發(fā)現(xiàn)，成為未來(lái)國(guó)內(nèi)原油穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。2020 年，我國(guó)非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量 732×108m3，約占天然氣總產(chǎn)量的 38%。其中，致密氣產(chǎn)量 465×108m3，頁(yè)巖氣產(chǎn)量 200×108m3，煤層氣產(chǎn)量 67×108m3。從原子的角度來(lái)看，當(dāng)一個(gè)進(jìn)動(dòng)的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周?chē)h(huán)境時(shí)，弛豫就發(fā)生了。磁共振非常規(guī)巖芯原理

海相頁(yè)巖油與陸相頁(yè)巖形成與分布特征： 海相頁(yè)巖油形成與分布特征：①海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖形成于全球主要海侵期。顯生宙以來(lái)，受其他天體引力作用、氣候變化、冰川消融，板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、海底洋中脊擴(kuò)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(duì)應(yīng)著細(xì)粒沉積旋回，海水倒灌入裂谷坳陷、淹沒(méi)古老克拉通，在古陸上形成古海道和峽谷沉積。②頁(yè)巖分布在穩(wěn)定克拉通邊緣、前陸等盆地內(nèi)的細(xì)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(jī)質(zhì)頁(yè)巖大范圍分布，且頁(yè)巖層系上下往往分布區(qū)域性致密頂?shù)装澹菀仔纬傻貙映瑝?。③富有機(jī)質(zhì)層段呈大面積穩(wěn)定分布，有機(jī)質(zhì)普遍以中高成熟度為主，Ｒｏ 普遍大于1.0％，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅱ型干酪根為主，其次為Ⅰ型干酪根。頁(yè)巖層段黏土礦物含量較低，富有機(jī)質(zhì)段與致密層間互，有機(jī)質(zhì)納米孔隙發(fā)育，烴類(lèi)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。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯檢測(cè)系統(tǒng)達(dá)西進(jìn)行了水通過(guò)飽和砂的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與上下游水頭差和垂直于水流方向的截面積A成正比。

非常規(guī)巖芯油氣資源儲(chǔ)量豐富，開(kāi)發(fā)前景廣闊，其開(kāi)采過(guò)程涉及一系列微納米力學(xué)問(wèn)題．聚合物、納米流體驅(qū)油技術(shù)能夠提高石油采收率，它們的微觀驅(qū)替機(jī)理引起了人們的關(guān)注．頁(yè)巖氣以吸附和游離態(tài)貯存于頁(yè)巖微納米孔隙中，在注入氣的驅(qū)替下，可以流入宏觀裂縫． 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(xiàn)由平緩過(guò)渡的兩段組成，較低滲流速度下的上凹型非線(xiàn)性滲流曲線(xiàn)和較高流速下的擬線(xiàn)性滲流曲線(xiàn)，滲流曲線(xiàn)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。

致密油與頁(yè)巖油儲(chǔ)集層包括常見(jiàn)的致密砂巖、致密灰?guī)r、頁(yè)巖，也包括陸相湖盆碎屑巖與湖相碳酸鹽巖混合成因的混積巖類(lèi)，巖石成分復(fù)雜; 不同礦物與有機(jī)質(zhì)呈紋層狀或分散狀分布，成為頁(yè)巖油或致密油有利的微觀源儲(chǔ)組合( 圖 4) ，特別是致密油儲(chǔ)集層以陸源碎屑與碳酸鹽組分在空間上構(gòu)成交替互層或夾層的混合( 馮進(jìn)來(lái)等，2011) ，有機(jī)質(zhì)與長(zhǎng)石、黏土等陸源碎屑或白云石、方解石等碳酸鹽礦物呈紋層狀或分散狀分布的特征，為致密混積巖油形成提供了有利源儲(chǔ)條件。 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(xiàn)由平緩過(guò)渡的兩段組成，較低滲流速度下的上凹型非線(xiàn)性滲流曲線(xiàn)和較高流速下的擬線(xiàn)性滲流曲線(xiàn)，滲流曲線(xiàn)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。T2用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。

常規(guī)巖芯油氣資源主要分布在沖積扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉積體系中；非常規(guī)巖芯油氣資源賦存在大型湖盆的細(xì)粒三角洲前緣、三角洲和湖相泥頁(yè)巖等細(xì)粒沉積體系。中國(guó)中、新生代陸相含油氣盆地中油氣田分布規(guī)律表明，一個(gè)含油氣盆地中極大的碎屑巖主力油田總是形成于盆地內(nèi)極大的河流—三角洲 ( 或沖積扇—扇三角洲 ) 體系中。沖積扇由于其近源快速堆積，搬運(yùn)和沉積的間歇性很大，沉積物以粗而分選差為其主要特點(diǎn)。河流發(fā)育在長(zhǎng)期構(gòu)造沉降、氣候潮濕的地區(qū)。河道砂體平面上呈很長(zhǎng)的條帶狀，多個(gè)成因單元垂向疊置或側(cè)向連接成大面積連通的砂體。三角洲砂體往往發(fā)育在大型平緩的地臺(tái)背景，多期分流河道垂向疊加，橫向連片形成大型復(fù)合三角洲砂體。三角洲砂體與深湖相烴源巖呈指狀交互，具有良好的成藏背景。通過(guò)對(duì)非常規(guī)巖芯的精細(xì)觀測(cè)，我們得以了解非均質(zhì)性強(qiáng)的地質(zhì)體特征。磁共振非常規(guī)巖芯原理

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。磁共振非常規(guī)巖芯原理

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)。磁共振非常規(guī)巖芯原理