高精度NMR非常規(guī)巖芯

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(dá) 10%～18%，孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴(kuò)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(fù)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(fù)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。對于流體中的質(zhì)子：當(dāng)流體處于梯度磁場并采用CPMG測量過程時，T2小于T1。高精度NMR非常規(guī)巖芯

非常規(guī)巖芯油氣資源的儲集載體一般發(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。高精度NMR非常規(guī)巖芯縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。

非常規(guī)巖芯油氣儲層孔隙類型多樣，既有粒間溶蝕微孔、粒間原生微孔、粒內(nèi)原生微孔，也存在有機(jī)質(zhì)微孔與晶間微孔、微裂縫等多種類型；孔喉大小以納米級為主，但也存在微米級、毫米級微孔或微裂縫，中國海相頁巖氣儲層孔徑為 5～200nm，致密砂巖油儲層孔徑為 50～900nm，致密石灰?guī)r油儲層孔徑為40～500nm，頁巖油儲層孔徑為 30～400nm，不同尺度孔喉大小構(gòu)成了毫米—微米—納米多級別微孔—微裂縫系統(tǒng)。 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(jī)制。

聚合物驅(qū)油： 聚合物溶液與盲端中的油不僅會產(chǎn)生切應(yīng)力，還會在聚合物長鏈分子的作用下產(chǎn)生法向應(yīng)力．由于法向應(yīng)力的作用，聚合物溶液對油滴產(chǎn)生了更大的拉力，從而更有利于將油滴從側(cè)面盲端中“拉”出來．聚合物溶液的粘彈性越大，對油滴的拉拽效果越好，越有利于提高驅(qū)替效率。 經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，使用水、甘油、粘彈性HPAM 溶液分別作為驅(qū)替劑進(jìn)行驅(qū)油試驗時，HPAM 驅(qū)替后孔道盲端中的殘余油量極少．聚合物溶液在孔道中流動時，不僅能夠像非彈性流體一樣“推”著前面的油，還能“拉”著側(cè)面和后面的 油．這是由于聚合物分子為長鏈高分子，長鏈與長鏈之間相互纏繞、相互制約．運動時，聚合物長鏈分子就會產(chǎn)生拉伸，帶動周圍的分子一起運動，從而能夠拉拽盲端中的殘余油，實驗結(jié)果表明，人工合成聚合物( HPAM，PAM) 的驅(qū)油效果比生物聚合物(黃原膠) 好，其中，HPAM 的效果極好，而且增加聚合物的分子量有利于提高采收率．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。

非常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開采、連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)型聚集的油氣資源。非常規(guī)巖芯油 氣有兩個關(guān)鍵標(biāo)志和兩個關(guān)鍵參數(shù)，兩個關(guān)鍵標(biāo)志為：①油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯；②無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，達(dá)西滲流不明顯。兩個關(guān)鍵參數(shù)為：①孔隙度小于 10%；②孔喉直徑小于 1μm 或空氣滲透率小于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣主要特征表現(xiàn)為源儲共生，在盆地中心、斜坡大面積分布，圈閉界限與水動力效應(yīng)不明顯（圖 2），儲量豐度低，主要采用水平井體積壓裂技術(shù)、平臺式鉆井—“工廠化”生產(chǎn)、納米技術(shù)提高采收率等方式開采。非常規(guī)巖芯油氣主要類型有致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。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。小核磁共振非常規(guī)巖芯原理

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，如流體可視化研究、高溫高壓驅(qū)替等等。高精度NMR非常規(guī)巖芯

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)育微納米級孔喉系統(tǒng)?？缀戆霃叫?，主體直徑40～900nm，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，喉道小，致密砂巖油儲集層泥質(zhì)含量高，水敏、酸敏、速敏嚴(yán)重，因而開采過程易受傷害，損失產(chǎn)量可達(dá)30%～50%。致密油層非均質(zhì)性嚴(yán)重。由于沉積環(huán)境不穩(wěn)定，致密砂層厚度和層間滲透率變化大，有的砂巖泥質(zhì)含量高，地層水電阻率低，油水層評價困難較大。由于孔喉結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吼道小，毛細(xì)管壓力高，原始含水飽和度較高(一般30%～40%，個別達(dá)60%)，原油密度多小于0.825g/cm3。發(fā)育天然裂縫系統(tǒng)。高精度NMR非常規(guī)巖芯