致密油與頁巖油均無明顯圈閉界限,無自然工業(yè)產(chǎn)能,需要采用直井縫網(wǎng)壓裂、水平井體積壓裂、空氣與CO2 等氣驅(qū)、納米驅(qū)油劑等方式進行開發(fā),形成“人造滲透率”,持續(xù)獲得產(chǎn)能,屬典型“人造油氣藏”。) 。通過整理國內(nèi)外有關(guān)致密油與頁巖油研究進展,筆者認為二者在地質(zhì)、開發(fā)、工程等方面均存在明顯差異,應定義為 2 種不同類型的非常規(guī)巖芯油氣資源。 頁巖油是指成熟或低熟烴源巖已生成并滯留在頁巖地層中的石油聚集,頁巖既是生油巖,又是儲集巖,石油基本未運移( 圖 1) ,屬原地滯留油氣資源,是未來非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的潛在領(lǐng)域。非常規(guī)巖芯的分析有助于評估油氣儲層的性能和開發(fā)潛力。核磁共振非常規(guī)巖芯儀器特色

非常規(guī)巖芯油氣資源并沒有明確的定義,一般指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得的、與常規(guī)巖芯油氣資源儲存地點、開采方法等不同的油氣資源,可分為非常規(guī)巖芯石油資源和非常規(guī)巖芯天然氣資源.前者主要指重油、頁巖油、油砂等,后者主要指頁巖氣、煤層氣、致密氣等.非常規(guī)巖芯油氣資源儲量大,但儲層地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜,傳統(tǒng)開采技術(shù)并不能完全適用.非常規(guī)巖芯油氣開采涉及一系列微納米力學問題,這些問題的研究對改進開采技術(shù),進一步開發(fā)非常規(guī)巖芯油氣資源具有重要的意義. 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達西滲流特征,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。高精度NMR非常規(guī)巖芯自由弛豫孔隙結(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。

又有密切聯(lián)系。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣的相同點是,在同一含油氣系統(tǒng)中,兩者具有相同的烴源系統(tǒng)、相同的初次運移動力、相似的油氣組成等。基于成因和分布上的本質(zhì)聯(lián)系,常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣表現(xiàn)為“有序聚集”,成因上關(guān)聯(lián)、空間上共生,形成一套統(tǒng)一的油氣聚集體系。遵循常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”規(guī)律,勘探開發(fā)過程中應將兩類油氣資源整體考慮、協(xié)同發(fā)展。非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達西滲流特征,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,非達西現(xiàn)象越明顯。
評價“甜點區(qū)”也是非常規(guī)巖芯油氣勘探研究的重要,貫穿整個勘探開發(fā)過程。非常規(guī)巖芯油氣甜點包括“地質(zhì)甜點、工程甜點、經(jīng)濟甜點”。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”評價有8個指標,其中3個主控因素及關(guān)鍵指標是:TOC大于2%(其中頁巖油S1>2mg/g)、孔隙度較高(致密油氣 >10%,頁巖油氣 >3%)和微裂縫發(fā)育。地質(zhì)甜點著眼于烴源巖、儲層、超壓與裂縫等綜合評價,工程甜點著眼于埋深、巖石可壓性、應力各向異性等綜合評價,經(jīng)濟甜點著眼于資源規(guī)模、埋深、地面條件等評價。如當前非常規(guī)巖芯致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣的“甜點區(qū)”評價,主要著眼于有利的烴源層、儲層、超壓、裂縫、局部構(gòu)造等地質(zhì)甜點要素評價,以及壓力系數(shù)、脆性、應力各向異性等工程甜點要素評價。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。

基于致密油與頁巖油儲集層物性差、粒度細、非均質(zhì)性強,油氣源儲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、儲集層特征與成因機理、油氣聚集規(guī)律、地質(zhì)評價預測與地球物理響應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。致密油與頁巖油儲集層均具有物性差,滲透率多小于1 mD,發(fā)育微-納米級孔喉系統(tǒng),成巖作用與非均質(zhì)性強等而區(qū)別于常規(guī)巖芯油氣儲集層。故致密砂巖、碳酸鹽巖與頁巖等致密儲集層成因機制與儲集能力研究成為致密油與頁巖油的重要問題。細粒頁巖、粉砂巖以及混積巖石學與微觀結(jié)構(gòu)等儲集層基本特征成為儲集層儲集性能評價的基礎(chǔ),精細表征微-納米孔喉微觀結(jié)構(gòu)成為致密儲集層評價的難點。非常規(guī)巖芯的特性使其成為地質(zhì)勘探中備受關(guān)注的對象。小核磁非常規(guī)巖芯分析設(shè)備
非常規(guī)巖芯儲層有致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。核磁共振非常規(guī)巖芯儀器特色
非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在油氣來源與成因上存在著密切聯(lián)系,在同一含油氣系統(tǒng)中,兩者具有相同的烴源系統(tǒng)和母質(zhì)來源、相同的初次運移動力、相同或 相似的油氣組分及同位素組成等。兩者在空間分布上緊密共生出現(xiàn),形成統(tǒng)一的常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”體系。因此,在遵循兩類資源差異性的基礎(chǔ)上,常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣應協(xié)同發(fā)展,遵循二者“有序聚集”的內(nèi)在規(guī)律,以各自特色的生產(chǎn)方式,對含油氣單元中不同層系、不同類型油氣資源,開展“立體勘探、協(xié)同開發(fā)”,從而極終實現(xiàn)對整個含油氣單元的高效、快速開發(fā)。核磁共振非常規(guī)巖芯儀器特色