高精度核磁共振非常規(guī)巖芯可動(dòng)與不可動(dòng)固體有機(jī)質(zhì)含量

引入并發(fā)展連續(xù)型油氣聚集理論，提出連續(xù)型油氣聚集具有 10 項(xiàng)重要特征 ；通過(guò)納米 CT、場(chǎng)發(fā)射等先進(jìn)手段，發(fā)現(xiàn)了致密油、致密氣、頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣等非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層中納米孔喉系統(tǒng) ；研究了不同類(lèi)型非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層地質(zhì)特征、油氣形成與分布規(guī)律、“甜點(diǎn)區(qū)”主要控制因素；提出含油氣單元內(nèi)常規(guī)與非常規(guī)巖芯油氣形成常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”體系。賈承造等評(píng)價(jià)出不同類(lèi)型非常規(guī)巖芯油氣資源潛力，明確提出中國(guó)不同類(lèi)型非常規(guī)巖芯油氣發(fā)展戰(zhàn)略，提出了非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的 4 項(xiàng)重要理論問(wèn)題 ?！胺浅Ｒ?guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)”的發(fā)展，不僅在于解決人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的能源需求，更重要的是培育非常規(guī)巖芯思維、非常規(guī)巖芯創(chuàng)新，使人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界有非常規(guī)巖芯思想、改造世界有非常規(guī)巖芯方法、推動(dòng)世界有非常規(guī)巖芯人才，形成“非常規(guī)巖芯哲學(xué)”重要理論基礎(chǔ)。小角中子散射和超小角中子散射技術(shù)：不能精確表征頁(yè)巖多尺度全孔徑范圍內(nèi)的微觀(guān)孔隙結(jié)構(gòu)。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯可動(dòng)與不可動(dòng)固體有機(jī)質(zhì)含量

基于致密油與頁(yè)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(yè)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(píng)價(jià)預(yù)測(cè)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(guó)致密油與頁(yè)巖油工業(yè)化發(fā)展的瓶頸。致密油與頁(yè)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(jí)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(yè)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(yè)巖油的重要問(wèn)題。細(xì)粒頁(yè)巖、粉砂巖以及混積巖石學(xué)與微觀(guān)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(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，精細(xì)表征微-納米孔喉微觀(guān)結(jié)構(gòu)成為致密儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)的難點(diǎn)。氫核磁共振非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替對(duì)巖芯影響測(cè)井作為評(píng)價(jià)已鉆探地層的經(jīng)濟(jì)方法，在測(cè)定孔隙度和流體飽和度方面已經(jīng)取得了進(jìn)步。

聚合物驅(qū)油 為驗(yàn)證聚合物的粘彈性對(duì)驅(qū)油效率的影響，各國(guó)學(xué)者進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)，聚合物溶液的粘彈性越強(qiáng)，驅(qū)油效果越好．高粘彈性聚合物驅(qū)的采油率甚至是常規(guī)聚合物驅(qū)采油率的兩倍．一些數(shù)值模擬研究結(jié)果也得出相似的結(jié)論，即聚合物溶液的粘彈性是影響微觀(guān)驅(qū)替效率的重要因素．用UCM ( upper-convected Maxwell) 方程描述流體的粘彈性，使用有限體積法研究了粘彈性聚合物溶液流經(jīng)變截面孔道時(shí)的性質(zhì)．模擬結(jié)果表明，流體的彈性越大，流速越大，越有利于驅(qū)替出角落處的殘余油．

非常規(guī)巖芯油氣需建立技術(shù)與產(chǎn)量等“學(xué)習(xí)型曲線(xiàn)”，為新區(qū)或新層系勘探開(kāi)發(fā)提供極優(yōu)路線(xiàn)圖。一般初始產(chǎn)量較高，但遞減很快，后期遞減速度較慢，穩(wěn)產(chǎn)期很長(zhǎng)。例如，美國(guó)已投入開(kāi)發(fā)的頁(yè)巖氣井，一般初始產(chǎn)量較高但遞減很快，首年往往遞減 60%～70%，經(jīng) 5～6 年后遞減速度減慢，一般只有 2%～3%，開(kāi)采壽命可達(dá) 30～50 年，甚至更長(zhǎng)。獨(dú)特的開(kāi)采特征，決定了非常規(guī)巖芯油氣開(kāi)采追求累計(jì)產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)了全生命周期的經(jīng)濟(jì)效益極大化。生產(chǎn)區(qū)油氣產(chǎn)量的穩(wěn)定或增長(zhǎng)，只能通過(guò)井間接替來(lái)實(shí)現(xiàn)。常規(guī)巖芯油氣開(kāi)采追求在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，為此開(kāi)發(fā)模式選擇需遵循如下原則：一是極充分地利用天然資源，保證獲得較高的油氣采收率；二是在盡可能高的產(chǎn)量水平上，油氣田穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)；三是具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。選準(zhǔn)合適時(shí)機(jī)，采取合理注氣或注水方式，不斷推動(dòng)油氣流向井筒，既提高了油氣采收率，又延長(zhǎng)了油氣井生產(chǎn)壽命?？茖W(xué)家們正在對(duì)這些非常規(guī)巖芯進(jìn)行細(xì)致的分析和研究。

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(kāi)采的油氣資源。常規(guī)巖芯油氣分布受明確的圈閉界限控制，有自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，浮力作用明顯。常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙度大于 10%，孔喉直徑大于 1μm 或空氣滲透率大于 1mD。常規(guī)巖芯油氣按圈閉類(lèi)型，可以分為構(gòu)造、巖性、地層等油氣藏類(lèi)型。 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(xiàn)由平緩過(guò)渡的兩段組成，較低滲流速度下的上凹型非線(xiàn)性滲流曲線(xiàn)和較高流速下的擬線(xiàn)性滲流曲線(xiàn)，滲流曲線(xiàn)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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。常規(guī)巖芯儲(chǔ)層孔隙度大于 10%；孔喉直徑大于1μm 或空氣滲透率大于1mD。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯可動(dòng)與不可動(dòng)固體有機(jī)質(zhì)含量

通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段，我們能獲取到更多關(guān)于非常規(guī)巖芯的信息。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯可動(dòng)與不可動(dòng)固體有機(jī)質(zhì)含量

致密油與頁(yè)巖油均無(wú)明顯圈閉界限，無(wú)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(kāi)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(guò)整理國(guó)內(nèi)外有關(guān)致密油與頁(yè)巖油研究進(jìn)展，筆者認(rèn)為二者在地質(zhì)、開(kāi)發(fā)、工程等方面均存在明顯差異，應(yīng)定義為 2 種不同類(lèi)型的非常規(guī)巖芯油氣資源。 頁(yè)巖油是指成熟或低熟烴源巖已生成并滯留在頁(yè)巖地層中的石油聚集，頁(yè)巖既是生油巖，又是儲(chǔ)集巖，石油基本未運(yùn)移( 圖 1) ，屬原地滯留油氣資源，是未來(lái)非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的潛在領(lǐng)域。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯可動(dòng)與不可動(dòng)固體有機(jī)質(zhì)含量