磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層在儲(chǔ)集性能、孔隙結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法、儲(chǔ)層中油氣賦存狀態(tài)等多個(gè)方面均存在較大差異 。整體而言，非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層以納米、微米孔喉為主，微觀孔喉結(jié)構(gòu)復(fù)雜，決定了其低孔低滲的儲(chǔ)集特征，控制了油氣聚集機(jī)制、富集規(guī)律等基本地質(zhì)特征，油氣開(kāi)發(fā)需要借助水平井分段壓裂、體積壓裂等特殊方法才能獲取有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能；常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙度、滲透率較高，孔喉以微米級(jí)為主，甚至可見(jiàn)厘米級(jí)溶孔、溶洞，儲(chǔ)集物性較好，油氣開(kāi)采以常規(guī)方式為主。微孔隙中的流體表現(xiàn)出快速的T，當(dāng)TE=0.5 ms時(shí)可以觀察到，但當(dāng)TE=1.2 ms時(shí)不能觀察到。磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

非常規(guī)巖芯油氣資源的儲(chǔ)集載體一般發(fā)育在水下沉積環(huán)境中，其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆長(zhǎng)軸三角洲前緣的致密細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖和灘壩砂巖、云質(zhì) 砂巖中。灘壩和前緣席狀砂圍繞湖岸線形成連片儲(chǔ)集體，與烴源巖緊密接觸，是致密油氣富集的有利相帶。頁(yè)巖油賦存的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育在半深湖斜坡到深湖相環(huán)境。與粗粒沉積體系不同，泥頁(yè)巖沉積是物理沉積與化學(xué)沉積的結(jié)合。古氣候、湖盆生產(chǎn)力、水文環(huán)境鹽度、生物群落和有機(jī)質(zhì)保存等條件決定了頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)的豐度和類(lèi)型，進(jìn)而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。NMR非常規(guī)巖芯系統(tǒng)碳?xì)浠衔?，如天然氣、輕質(zhì)油、中粘度油和重油，也有非常不同的核磁共振特征。

評(píng)價(jià)“甜點(diǎn)區(qū)”也是非常規(guī)巖芯油氣勘探研究的重要，貫穿整個(gè)勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程。非常規(guī)巖芯油氣甜點(diǎn)包括“地質(zhì)甜點(diǎn)、工程甜點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)甜點(diǎn)”。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)有8個(gè)指標(biāo)，其中3個(gè)主控因素及關(guān)鍵指標(biāo)是：TOC大于2%（其中頁(yè)巖油S1>2mg/g）、孔隙度較高（致密油氣 >10%，頁(yè)巖油氣 >3%）和微裂縫發(fā)育。地質(zhì)甜點(diǎn)著眼于烴源巖、儲(chǔ)層、超壓與裂縫等綜合評(píng)價(jià)，工程甜點(diǎn)著眼于埋深、巖石可壓性、應(yīng)力各向異性等綜合評(píng)價(jià)，經(jīng)濟(jì)甜點(diǎn)著眼于資源規(guī)模、埋深、地面條件等評(píng)價(jià)。如當(dāng)前非常規(guī)巖芯致密油、致密氣、頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣的“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)，主要著眼于有利的烴源層、儲(chǔ)層、超壓、裂縫、局部構(gòu)造等地質(zhì)甜點(diǎn)要素評(píng)價(jià)，以及壓力系數(shù)、脆性、應(yīng)力各向異性等工程甜點(diǎn)要素評(píng)價(jià)。

納米流體驅(qū)油 納米流體是指以一定的方式和比例在基液中加入納米顆粒( 尺寸一般為1～100 nm)制備成的均勻、穩(wěn)定的流體．納米顆粒尺寸小、比表面積大，加入不同的納米顆粒可以制得不同納米流體，具有不同的特殊性質(zhì)．利用這些特殊性質(zhì)提高采收率近些年成為研究的熱點(diǎn)，其中涉及的微納米力學(xué)問(wèn)題是解釋納米流體提高采收率機(jī)理的關(guān)鍵問(wèn)題． 納米流體驅(qū)油中影響采油效率的因素有很多，如油滴的尺寸，納米顆粒的濃度、尺寸、所帶電荷、表面潤(rùn)濕性等．為研究這些因素的影響，學(xué)者們展開(kāi)了一系列的理論、實(shí)驗(yàn)、模擬工作． 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。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。

聚合物驅(qū)油： 聚合物驅(qū)使用聚合物溶液為驅(qū)油劑，是化學(xué)驅(qū)的重要方法，在世界上尤其在中國(guó)大慶油田有大范圍的應(yīng)用．在工程實(shí)際中，聚合物驅(qū)極常用的聚合物主要有兩種: 人工合成的部分水解聚丙烯酰胺( HPAM) 和生物聚合物黃原膠．除此以外，人們也在研究用于采油的新型聚合物．早期人們普遍認(rèn)為聚合物驅(qū)是通過(guò)提高宏觀采油效率來(lái)提高整體采收率的，具體表現(xiàn)為聚合物溶液增加了驅(qū)替液粘度，并且造成了油水相滲透率不均衡降低，減小了驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比，從而提高波及系數(shù)．隨著對(duì)聚合物驅(qū)油機(jī)理研究的逐漸深入，人們發(fā)現(xiàn)由于聚合物溶液具有粘彈性，其在微觀孔道中有特殊的流動(dòng)性質(zhì)．聚合物驅(qū)不僅能提高宏觀采油效率，還能夠提高微觀驅(qū)替效率．核磁共振孔隙度值通常落在共密度值的±1pu內(nèi)。NMR非常規(guī)巖芯系統(tǒng)

對(duì)非常規(guī)巖芯的深入探索有助于發(fā)現(xiàn)新的能源資源。磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

作為一種清潔能源，頁(yè)巖氣因其儲(chǔ)量豐富、分布廣，引起了人們的極大關(guān)注．頁(yè)巖氣所貯存的頁(yè)巖層由大量微納米孔隙構(gòu)成 ，整體上表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率．對(duì)北美多個(gè)地區(qū)頁(yè)巖樣品進(jìn)行分析，認(rèn)為頁(yè)巖孔隙度極低(＜5%)，滲透率在10－9～10－3μm2之間。觀察了頁(yè)巖中復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，認(rèn)為主要存在三種孔隙類(lèi)型:直徑在5～1000nm 之間的層狀碳酸鹽孔隙、直徑在50～1000nm 之間的溶解碳酸鹽孔隙和直徑在 10～100 nm 之間的有機(jī)質(zhì)孔隙．通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出頁(yè)巖孔隙直徑在2～20 nm 之間，有機(jī)質(zhì)作為干酪根的主要成分，其含量達(dá)到 40%～50%．因此頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)需要解決諸多微納米力學(xué)問(wèn)題: ①頁(yè)巖氣在微納米孔隙中的貯存機(jī)制; ②頁(yè)巖氣注氣驅(qū)替的相關(guān)機(jī)制; ③頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中從微納米孔隙極終運(yùn)移到井筒的多尺度運(yùn)移機(jī)制 ．磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹