致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點(diǎn)領(lǐng)域,通過解剖國內(nèi)外致密油實(shí)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(qiáng)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(chǔ)集層原屬常規(guī)儲(chǔ)集層,但由于壓實(shí)、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(chǔ)集層。 單井產(chǎn)量一般較低。油層受巖性控制,水動(dòng)力聯(lián)系差,邊底水驅(qū)動(dòng)不明顯,自然能量補(bǔ)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% 。通過對(duì)非常規(guī)巖芯的精細(xì)觀測,我們得以了解非均質(zhì)性強(qiáng)的地質(zhì)體特征。無損傷非常規(guī)巖芯自由弛豫

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。頁巖油賦存的富有機(jī)質(zhì)頁巖發(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巖中有機(jī)質(zhì)的豐度和類型,進(jìn)而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。無損傷非常規(guī)巖芯分析設(shè)備光學(xué)顯微鏡檢測技術(shù)可探測微米孔隙。

非常規(guī)巖芯油氣主要分布于前陸盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等負(fù)向構(gòu)造單元中,油氣分布多數(shù)游離于二級(jí)構(gòu)造單元高部位以外,主體是位于盆地中心及斜坡,呈大面積連續(xù)型或準(zhǔn)連續(xù)型分布。非常規(guī)巖芯油氣勘探,關(guān)鍵是尋找大面積層狀儲(chǔ)集體,重要工作是突破“甜點(diǎn)區(qū)”,確定甜點(diǎn)區(qū)的富有機(jī)質(zhì)烴源巖、有利儲(chǔ)集體、高含油氣飽和度、易于流動(dòng)的流體、異常超壓、發(fā)育裂縫、適中的埋藏深度等主要控制因素,確立連續(xù)型油氣區(qū)邊界與空間展布。第一步,按照重要區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),評(píng)價(jià)出重要區(qū),結(jié)合儲(chǔ)層、局部構(gòu)造、斷裂與微裂縫發(fā)育狀況,篩選出“甜點(diǎn)區(qū)”;第二步,在“甜點(diǎn)區(qū) ”進(jìn)行開采試驗(yàn),力爭取得工業(yè)生產(chǎn)突破,同時(shí)探索適合該區(qū)的技術(shù)路線;第三步,外甩擴(kuò)大評(píng)價(jià)范圍,探索連續(xù)型含油氣邊界,確定油氣資源潛力。
常規(guī)巖芯油氣主要發(fā)育在斷陷盆地大型構(gòu)造帶、前陸沖斷帶大型構(gòu)造、被動(dòng)大陸邊緣以及克拉通大型隆起等正向構(gòu)造單元,二級(jí)構(gòu)造單元控制油氣分布。油氣聚集于構(gòu)造高點(diǎn),平面上呈孤立的單體式分布;或聚集于巖性圈閉、地層圈閉中,平面上呈較大規(guī)模的集群式分布。常規(guī)巖芯油氣勘探,關(guān)鍵是尋找有效聚油圈閉,重要工作是預(yù)探獲取發(fā)現(xiàn),評(píng)價(jià)確定圈閉邊界。第一步,進(jìn)行圈閉識(shí)別、圈閉和圈閉精細(xì)描述,落實(shí)有利鉆探目標(biāo);第二步,選擇極有利目標(biāo)、很合適鉆探位置進(jìn)行預(yù)探,力求獲得油氣發(fā)現(xiàn);第三步,開展評(píng)價(jià)鉆探,落實(shí)油氣水界面,確定含油氣范圍與儲(chǔ)量規(guī)模??紫督Y(jié)構(gòu):單重、雙重、三重孔隙介質(zhì);共六種孔隙結(jié)構(gòu)類型。

基于致密油與頁巖油儲(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),成為制約中國致密油與頁巖油工業(yè)化發(fā)展的瓶頸。致密油與頁巖油儲(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巖油的重要問題。細(xì)粒頁巖、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)。較輕的油具有高度的擴(kuò)散,具有較長的T1和T2時(shí)間,并且通常表現(xiàn)為單指數(shù)衰減。核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化
低溫氣體吸附法:低溫液氮吸附法受到測試方法原理限制無法測量孔徑大于 300nm 的孔隙等。無損傷非常規(guī)巖芯自由弛豫
前陸沖斷帶大型構(gòu)造、被動(dòng)大陸邊緣以及克拉通大型隆起等正向構(gòu)造單元,二級(jí)構(gòu)造單元控制油氣分布。油氣聚集于構(gòu)造高點(diǎn),平面上呈孤立的單體式分布;或聚集于巖性圈閉、地層圈閉中,平面上呈較大規(guī)模的集群式分布。常規(guī)巖芯油氣勘探,關(guān)鍵是尋找有效聚油圈閉,重要工作是預(yù)探獲取發(fā)現(xiàn),評(píng)價(jià)確定圈閉邊界。第一步,進(jìn)行圈閉識(shí)別、圈閉和圈閉精細(xì)描述,落實(shí)有利鉆探目標(biāo);第二步,選擇極有利目標(biāo)、很合適鉆探位置進(jìn)行預(yù)探,力求獲得油氣發(fā)現(xiàn);第三步,開展評(píng)價(jià)鉆探無損傷非常規(guī)巖芯自由弛豫