高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

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富有機質頁巖主要形成于二疊紀—新近紀暖室期，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。長周期構造演化和中短期氣候變化旋回控制了陸相細粒沉積。②頁巖分布在斷陷湖盆、坳陷湖盆、前陸盆地前淵等負向構造單元中心及其周緣斜坡中心，細粒沉積空間相對局限。③富有機質層段受局部有利沉積微相控制而相對集中分布，有機質普遍以中低成熟度為主，Ro 普遍小于1.0％，有機質類型以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雜，黏土礦物含量高，微納米無機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性強。孔隙大小、滲透率、碳氫化合物性質、空泡、裂縫和顆粒大小，通常也可以通過弛豫時間NMR數(shù)據(jù)提取。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領域，通過解剖國內(nèi)外致密油實例，可歸納出以下地質特征: 發(fā)育微 納米 級 孔 喉 系 統(tǒng)。孔 喉 半 徑 小，主 體 直 徑 40 ～ 900 nm，孔隙結構復雜，喉道小，致密砂巖油儲集層 泥質含量高，水敏、酸敏、速敏嚴重，因而開采過程 易受傷害，損失產(chǎn)量可達 30% ～ 50% 。 致密油 層非均質性嚴重。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，有的砂巖泥質含量高， 地層水電阻率低，油水層評價困難較大。由于孔喉 結構復雜，吼道小，毛細管壓力高，原始含水飽和度 較高( 一般 30% ～ 40% ，個別達 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。MAGMED系列非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理通過對非常規(guī)巖芯的精細觀測，我們得以了解非均質性強的地質體特征。

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?；诔梢蚝头植忌系谋举|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。

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，但儲層地質結構復雜，傳統(tǒng)開采技術并不能完全適用．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，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，增加驅替力，形成有效開采的流動機制。梯度磁場中流體質子T2小于T1，其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。

非常規(guī)巖芯油氣聚集過程中，呈現(xiàn)低速非達西滲流特征，存在啟動壓力梯度。以四川盆地侏羅系致密油為例，在運聚滲流實驗的流速范圍內(nèi)，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，滲流曲線主要受巖心滲透率的影響，滲透率越低，啟動壓力梯度 越大，非達西現(xiàn)象越明顯。運移過程中依次經(jīng)歷擬線性流、非線性流和滯流 3 個階段。由于生烴增壓產(chǎn)生的壓力梯度由源向儲呈現(xiàn)遞減趨勢，因此 3 個階段的石油運移速度和含油飽和度都將逐級降低（圖 6）。致密儲層非達西滲流機制決定了油驅水阻力大、含油飽和度低的特點，需要人工壓裂注氣液，增加驅替力，形成有效開采的流動機制。達西定律：描述飽和土中水的滲流速度與水力坡降之間的線性關系的規(guī)律，又稱線性滲流定律。MAGMED系列非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

非常規(guī)巖芯研究為優(yōu)化鉆探工藝和開發(fā)技術提供科學依據(jù)。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

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)巖芯油氣復雜地質特征，中國油氣企業(yè)探索形成了系列特色理論技術，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)的關鍵領域。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。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理