高精度非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲(chǔ)集空間中的石油，富有機(jī)質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲(chǔ)集巖，具有6大地質(zhì)特征： 發(fā)育微納米級孔與裂縫系統(tǒng)。頁巖油儲(chǔ)集層中常常發(fā)育納米級孔喉系統(tǒng)，一般孔徑大小為50～300nm 的孔隙構(gòu)成主要的儲(chǔ)集空間，局部發(fā)育微米級孔隙。孔隙類型包括粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔、晶間孔等。其次，微裂縫在頁巖油儲(chǔ)集層中也非常發(fā)育，類型多樣，以未充填的水平層理縫為主，次為干縮縫，近斷裂帶處發(fā)育有直立或斜交的構(gòu)造縫。與頁巖氣儲(chǔ)集層相比，頁巖油儲(chǔ)集層熱演化程度較低、埋深較淺，儲(chǔ)集空間較大。部分泥頁巖中黏土礦物呈片狀結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)紋層結(jié)構(gòu)等多種微觀結(jié)構(gòu)類型，頁巖油多賦存于礦物微觀結(jié)構(gòu)或與其平行的微裂縫。 儲(chǔ)集層脆性指數(shù)較高，宜于壓裂改造。脆性礦物含量是影響頁巖微裂縫發(fā)育程度、含油性、壓裂改造方式的重要因素。頁巖中高嶺石、蒙脫石、水云母等黏土礦物含量越低，石英、長石、方解石等脆性礦物含量越高，巖石脆性越強(qiáng)，在外力作用下越易形成天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫，利于頁巖油開采。中國湖相富有機(jī)質(zhì)頁巖脆性礦物含量總體比較高，可達(dá)40%以上。達(dá)西進(jìn)行了水通過飽和砂的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與上下游水頭差和垂直于水流方向的截面積A成正比。高精度非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測

中國陸相頁巖油勘探開發(fā)現(xiàn)狀與類型 中國陸相頁巖油資源豐富。從源外走向源內(nèi)的勘探理念轉(zhuǎn)變和技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)陸相頁巖油成為中國石油勘探的熱點(diǎn)領(lǐng)域。近年來在準(zhǔn)噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達(dá)木等盆地取得頁巖油重要進(jìn)展，建立了新疆吉木薩爾、大慶古龍等高重量級陸相頁巖油示范區(qū)，展現(xiàn)出良好發(fā)展前景。目前頁巖油勘探開發(fā)熱點(diǎn)主要集中在中高熟頁巖油，中高熟頁巖油大致可分為夾層型、混積型和頁巖型３類。夾層型頁巖油儲(chǔ)層為致密砂巖（如鄂爾多斯盆地延長組７段中上部）和凝灰?guī)r（如三塘湖盆地條湖組），混積型頁巖油儲(chǔ)層為云質(zhì)砂巖、砂質(zhì)云巖（如準(zhǔn)噶爾盆地蘆草溝組、渤海灣盆地滄東孔二段），頁巖型頁巖油儲(chǔ)層為高黏土頁巖（松遼盆地青山口組一段、鄂爾多斯盆地延長組７段下部）。氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測流動(dòng)孔隙度：流體能在其內(nèi)自由流動(dòng)的孔隙體積Vff與巖石總體積Vb之比。

常規(guī)巖芯油氣主要發(fā)育在斷陷盆地大型構(gòu)造帶、前陸沖斷帶大型構(gòu)造、被動(dòng)大陸邊緣以及克拉通大型隆起等正向構(gòu)造單元，二級構(gòu)造單元控制油氣分布。油氣聚集于構(gòu)造高點(diǎn)，平面上呈孤立的單體式分布；或聚集于巖性圈閉、地層圈閉中，平面上呈較大規(guī)模的集群式分布。常規(guī)巖芯油氣勘探，關(guān)鍵是尋找有效聚油圈閉，重要工作是預(yù)探獲取發(fā)現(xiàn)，評價(jià)確定圈閉邊界。第一步，進(jìn)行圈閉識(shí)別、圈閉和圈閉精細(xì)描述，落實(shí)有利鉆探目標(biāo)；第二步，選擇極有利目標(biāo)、很合適鉆探位置進(jìn)行預(yù)探，力求獲得油氣發(fā)現(xiàn)；第三步，開展評價(jià)鉆探，落實(shí)油氣水界面，確定含油氣范圍與儲(chǔ)量規(guī)模。

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(chǔ)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)巖芯油氣資源大面積連續(xù)分布，無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量。常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、可以直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采的油氣資源。常規(guī)巖芯油氣分布受限于油氣圈閉邊界，可直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采。 非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)是連續(xù)型油氣聚集理論，常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)是浮力圈閉成藏理論。 非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征，存在啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)制。 較輕的油具有高度的擴(kuò)散，具有較長的T1和T2時(shí)間，并且通常表現(xiàn)為單指數(shù)衰減。

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(chǔ)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(chǔ)集層。受不同地質(zhì)時(shí)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(shí)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(shí)間較短，水體深淺波動(dòng)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。自旋回波序列的衰減是流體中氫的數(shù)量和分布的函數(shù)。TD-NMR非常規(guī)巖芯原理

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(shí)，T2小于T1。高精度非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測

基于致密油與頁巖油儲(chǔ)集層物性差、粒度細(xì)、非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣源儲(chǔ)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(chǔ)集層特征與成因機(jī)理、油氣聚集規(guī)律、地質(zhì)評價(jià)預(yù)測與地球物理響應(yīng)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(chǔ)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(qiáng)等而區(qū)別于常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)集層。故致密砂巖、碳酸鹽巖與頁巖等致密儲(chǔ)集層成因機(jī)制與儲(chǔ)集能力研究成為致密油與頁巖油的重要問題。細(xì)粒頁巖、粉砂巖以及混積巖石學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)等儲(chǔ)集層基本特征成為儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能評價(jià)的基礎(chǔ)，精細(xì)表征微-納米孔喉微觀結(jié)構(gòu)成為致密儲(chǔ)集層評價(jià)的難點(diǎn)。高精度非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測