致密儲集層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發(fā)育,復(fù)雜介質(zhì)條件和孔隙流體,對基于均勻介質(zhì)和理想流體假設(shè)的經(jīng)典孔隙介質(zhì)聲學(xué)理論模型和聲、電、磁等地球物理響應(yīng)機(jī)理研究提出了挑戰(zhàn)。與以圈閉描述為對象的常規(guī)地球物理勘探理論和技術(shù)相比,致密油層油水分異差,油層地球物理響應(yīng)差異小,致密油層識別、有效儲集層劃分、儲集層參數(shù)計算、儲集層展布預(yù)測、工程參數(shù)測井評價等遇到挑戰(zhàn)。 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。通過對非常規(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。一站式非常規(guī)巖芯儀器特色

評價“甜點(diǎn)區(qū)”也是非常規(guī)巖芯油氣勘探研究的重要,貫穿整個勘探開發(fā)過程。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)”評價有8個指標(biāo),其中3個主控因素及關(guān)鍵指標(biāo)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(diǎn)著眼于烴源巖、儲層、超壓與裂縫等綜合評價,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價,經(jīng)濟(jì)甜點(diǎn)著眼于資源規(guī)模、埋深、地面條件等評價。如當(dāng)前非常規(guī)巖芯致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣的“甜點(diǎn)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(diǎn)要素評價,以及壓力系數(shù)、脆性、應(yīng)力各向異性等工程甜點(diǎn)要素評價。低場時域核磁共振非常規(guī)巖芯檢測非常規(guī)巖芯研究為優(yōu)化鉆探工藝和開發(fā)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

低熟頁巖油與中高熟頁巖油的差異: 中高熟頁巖油主要為已生成的石油烴類,賦存在頁巖的有機(jī)孔內(nèi)或多類成因的微裂縫中。其形成不僅需要有機(jī)質(zhì)富集并成熟轉(zhuǎn)化為石油烴的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境、水體環(huán)境、溫暖的氣候條件、適宜的水介質(zhì)條件,還需要頁巖油賦存的孔隙等儲集空間條件。典型的中高熟頁巖油層系沉積模式,盆地中心深水缺氧環(huán)境中發(fā)育富有機(jī)質(zhì)頁巖層,側(cè)向上隨著水深變淺漸變形成泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)碳酸鹽巖等致密層系,進(jìn)而變成砂巖、碳酸鹽巖等常規(guī)儲集層。受不同地質(zhì)時期構(gòu)造、氣候、海平面等環(huán)境條件頻繁變化的影響,水體出現(xiàn)深淺變化,在陸架、斜坡等巖相過渡區(qū)縱向上發(fā)生不同巖體的頻繁交互,頁巖層系與其他層系緊密接觸或互層接觸特征發(fā)育。若環(huán)境條件變化持續(xù)時間較長,水體持續(xù)變深或變淺,就形成穩(wěn)定厚度的富有機(jī)質(zhì)頁巖層系,其他層系直接上覆或下伏于頁巖層系;若環(huán)境條件變化持續(xù)時間較短,水體深淺波動頻繁,在盆地斜坡區(qū)就形成單層厚度幾厘米甚至幾毫米的薄層砂巖/碳酸鹽巖層與頁巖層系夾層或混層,平面上具有大面積、不連續(xù)分布的特征。
非常規(guī)巖芯油氣具有兩個關(guān)鍵參數(shù):一是孔隙度小于 10%,二是孔喉直徑小于1μm 或空氣滲透率小于1mD;而常規(guī)巖芯油氣孔隙度范圍多處于 10%~30%,滲透率多大于 1mD。常規(guī)巖芯油氣與非常規(guī)巖芯油氣的本質(zhì)區(qū)別,具體表現(xiàn)為兩類油氣資源在地質(zhì)特征、研究方法、技術(shù)攻關(guān)、勘探方法、“甜點(diǎn)區(qū)”評價、開發(fā)方式與開采模式等方面存在明顯區(qū)別。 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??茖W(xué)家們正在對這些非常規(guī)巖芯進(jìn)行細(xì)致的分析和研究。

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(jìn)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(jìn)展,筆者認(rèn)為二者在地質(zhì)、開發(fā)、工程等方面均存在明顯差異,應(yīng)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(yùn)移(圖1),屬原地滯留油氣資源有效(含烴)孔隙度:巖石中含烴類體積Ve與巖石總體積Vb之比。氫核磁共振非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替對巖芯影響
引入并發(fā)展連續(xù)型油氣聚集理論。一站式非常規(guī)巖芯儀器特色
海相頁巖油與陸相頁巖形成與分布特征: 陸相頁巖油形成與分布特征:①富有機(jī)質(zhì)頁巖主要形成于二疊紀(jì)—新近紀(jì)暖室期,整體氣候濕潤,降水豐富,部分靠近海洋的盆地易受海水間歇倒灌影響,形成海陸過渡相沉積,但在陸內(nèi)干旱氣候帶發(fā)育蒸發(fā)咸化湖盆。長周期構(gòu)造演化和中短期氣候變化旋回控制了陸相細(xì)粒沉積。②頁巖分布在斷陷湖盆、坳陷湖盆、前陸盆地前淵等負(fù)向構(gòu)造單元中心及其周緣斜坡中心,細(xì)粒沉積空間相對局限。③富有機(jī)質(zhì)層段受局部有利沉積微相控制而相對集中分布,有機(jī)質(zhì)普遍以中低成熟度為主,Ro 普遍小于1.0%,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ型干酪根為主,其次為Ⅱ型干酪根,但受陸源沉積注入影響,局部發(fā)育Ⅲ型干酪根;頁巖層段礦物成分復(fù)雜,黏土礦物含量高,微納米無機(jī)孔隙和微頁理裂縫為主要儲滲空間通道,相對高孔隙儲層“甜點(diǎn)區(qū)段”局部富集,流體黏度和密度大,地層壓力和GOR相對較低,單層厚度小且不均質(zhì)性強(qiáng)。一站式非常規(guī)巖芯儀器特色