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(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% 。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。低場磁共振非常規(guī)巖芯表面弛豫

非常規(guī)巖芯油氣主要包括致密油(頁巖油)、油砂油、致密氣、頁巖氣、煤層氣和天然氣水合物等。非常規(guī)巖芯油氣資源的有效開發(fā)改變了全球油氣供給格局。非常規(guī)巖芯天然氣已經(jīng)成為全球天然氣產(chǎn)量增長的主力,非常規(guī)巖芯油已經(jīng)成為全球原油產(chǎn)量的重要組成2020 年全球非常規(guī)巖芯油產(chǎn)量 5.4×108t,約占原油總產(chǎn)量的 13%。其中,致密油與頁巖油產(chǎn)量 3.8×108t,油砂油產(chǎn)量 1.6×108t。2020 年全球非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量超過 1.1×1012m3,約占天然氣總產(chǎn)量的 29%。其中,頁巖氣產(chǎn)量7700×108m3,致密氣產(chǎn)量3020×108m3,煤層氣產(chǎn)量50×108m3。針對非常規(guī)巖芯油氣復(fù)雜地質(zhì)特征,中國油氣企業(yè)探索形成了系列特色理論技術(shù),有效推動了致密氣、煤層氣和頁巖氣的勘探開發(fā),成為中國天然氣產(chǎn)量的重要組成,致密油與頁巖油等勘探評價在多盆地取得重要發(fā)現(xiàn),成為未來國內(nèi)原油穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。2020 年,我國非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量 732×108m3,約占天然氣總產(chǎn)量的 38%。其中,致密氣產(chǎn)量 465×108m3,頁巖氣產(chǎn)量 200×108m3,煤層氣產(chǎn)量 67×108m3。高精度NMR非常規(guī)巖芯微毛細(xì)管孔隙:流體在自然壓差下無法流動(泥巖)。

非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣既有明顯區(qū)別,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(diǎn)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(yùn)移動力、相似的油氣組成等?;诔梢蚝头植忌系谋举|(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(yīng)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(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。
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。超毛細(xì)管孔隙:流體重力作用下可自由流動(大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖)。

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40~900nm,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)??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。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯分析
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。低場磁共振非常規(guī)巖芯表面弛豫
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)外致密油實例,可歸納出以下地質(zhì)特征: 發(fā)育微 納米 級 孔 喉 系 統(tǒng)???喉 半 徑 小,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. 825 g /cm3。 發(fā)育天然裂縫系統(tǒng)。巖石 堅硬致密,但存在不同程度裂縫,一般受區(qū)域性地 應(yīng)力控制,具有一定方向性,對油田開發(fā)效果影響 較大,裂縫既是油氣聚集的通道,也是注水竄流的條件,且人工裂縫多與天然裂縫方向一致。低場磁共振非常規(guī)巖芯表面弛豫