無損傷非常規(guī)巖芯原理

致密儲集層孔隙結(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(yīng)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(yù)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(dá)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(dá)西現(xiàn)象越明顯。需要人工壓裂注氣液，增加驅(qū)替力，形成有效開采的流動機制。核磁共振孔隙度值通常落在共密度值的±1pu內(nèi)。無損傷非常規(guī)巖芯原理

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質(zhì)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(gòu)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(nèi)孔、有機質(zhì)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(gòu)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(jié)構(gòu)、有機質(zhì)紋層結(jié)構(gòu)等多種微觀結(jié)構(gòu)類型，頁巖油多賦存于礦物微觀結(jié)構(gòu)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(dǎo)裂縫，利于頁巖油開采。中國湖相富有機質(zhì)頁巖脆性礦物含量總體比較高，可達(dá)40%以上。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯自由弛豫非常規(guī)巖芯的研究對于深入了解地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著至關(guān)重要的作用。

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(jìn)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(zhǔn)噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達(dá)木等盆地取得頁巖油重要進(jìn)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(zhǔn)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）。

海相頁巖油與陸相頁巖形成與分布特征： 陸相頁巖油形成與分布特征：①富有機質(zhì)頁巖主要形成于二疊紀(jì)—新近紀(jì)暖室期，整體氣候濕潤，降水豐富，部分靠近海洋的盆地易受海水間歇倒灌影響，形成海陸過渡相沉積，但在陸內(nèi)干旱氣候帶發(fā)育蒸發(fā)咸化湖盆。長周期構(gòu)造演化和中短期氣候變化旋回控制了陸相細(xì)粒沉積。②頁巖分布在斷陷湖盆、坳陷湖盆、前陸盆地前淵等負(fù)向構(gòu)造單元中心及其周緣斜坡中心，細(xì)粒沉積空間相對局限。③富有機質(zhì)層段受局部有利沉積微相控制而相對集中分布，有機質(zhì)普遍以中低成熟度為主，Ro 普遍小于1.0％，有機質(zhì)類型以Ⅰ型干酪根為主，其次為Ⅱ型干酪根，但受陸源沉積注入影響，局部發(fā)育Ⅲ型干酪根；頁巖層段礦物成分復(fù)雜，黏土礦物含量高，微納米無機孔隙和微頁理裂縫為主要儲滲空間通道，相對高孔隙儲層“甜點區(qū)段”局部富集，流體黏度和密度大，地層壓力和GOR相對較低，單層厚度小且不均質(zhì)性強。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)。

中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油，源巖與儲集層均屬于細(xì)粒沉積巖。源巖以陸相半深湖-深湖相富有機質(zhì)頁巖以Ⅰ型和ⅡA 型干酪根為主，成熟度普遍偏低，Ｒo 一般為 0. 7% ～ 1. 3% ，處于生成偏輕的石油階段，頁巖有機質(zhì)豐度較高( TOC 一般在2. 0% 以上，極高可達(dá) 40% ) ，是陸相頁巖油與致密油重要的烴源巖類型。儲集層多形成于三角洲前緣-三角洲-深湖-半深湖等細(xì)粒沉積環(huán)境，而有別于常規(guī)巖芯油氣儲集層形成的沖積扇-河流-三角洲平原等粗粒級沉積環(huán)境 。因此，開展中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油源儲細(xì)粒沉積巖沉積機理與分布模式研究，創(chuàng)新和建立沉積學(xué)研究的一個新分支—細(xì)粒沉積學(xué)，以頁巖、粉砂巖等不同巖性細(xì)粒沉積物的物理與化學(xué)性質(zhì)及其沉積作用、沉積過程等為研究內(nèi)容，將為明確細(xì)粒致密儲集層、富有機質(zhì)頁巖分布預(yù)測、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎(chǔ)依據(jù)?？茖W(xué)家們正在對這些非常規(guī)巖芯進(jìn)行細(xì)致的分析和研究。氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域

低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)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。無損傷非常規(guī)巖芯原理

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: 發(fā)育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉積作用影響，一般沉積物粒度細(xì)，泥質(zhì)含量高，分選差，以原生孔為主，大多埋深較淺，未經(jīng)歷強烈的成巖作用改造，巖石脆性低，裂縫不發(fā)育，孔隙度較高，而滲透率較低，多數(shù)為中高孔低滲型。次生致密油一般受多種成巖作用改造，儲集層原屬常規(guī)儲集層，但由于壓實、膠結(jié)等成巖作用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低了孔隙度和滲透率，原生孔隙殘留較少，形成致密儲集層。 單井產(chǎn)量一般較低。油層受巖性控制，水動力聯(lián)系差，邊底水驅(qū)動不明顯，自然能量補給差，產(chǎn)量遞減快、生產(chǎn)周期長，穩(wěn)產(chǎn)靠井間接替，多數(shù)靠彈性和溶解氣驅(qū)采油，油層產(chǎn)能遞減快，一次采收率低( 8% ～ 12% ) ，采用注水、注氣保持能量后，或重復(fù)壓裂，二次采收率可提高到 25% ～ 30% 。無損傷非常規(guī)巖芯原理