無損傷非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

隨著世界油氣工業(yè)勘探開發(fā)領(lǐng)域從常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣延伸，非常規(guī)巖芯油氣的勘探和研究日益受到重視。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在基本概念、學科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、技術(shù)攻關(guān)、開發(fā)方式與開采模式等 8 個方面有本質(zhì)區(qū)別。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的理論基礎(chǔ)，分別是連續(xù)型油氣聚集理論和浮力圈閉成藏理論。非常規(guī)巖芯油氣有兩個關(guān)鍵標志：一是油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯，二是無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，達西滲流不明顯；兩個關(guān)鍵參數(shù)為：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。與自由弛豫一樣，物理性質(zhì)如粘度和分子組成控制著擴散系數(shù)。同樣，環(huán)境條件、溫度和壓力都會影響擴散。無損傷非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油，源巖與儲集層均屬于細粒沉積巖。源巖以陸相半深湖-深湖相富有機質(zhì)頁巖以Ⅰ型和ⅡA 型干酪根為主，成熟度普遍偏低，Ｒo 一般為 0. 7% ～ 1. 3% ，處于生成偏輕的石油階段，頁巖有機質(zhì)豐度較高( TOC 一般在2. 0% 以上，極高可達 40% ) ，是陸相頁巖油與致密油重要的烴源巖類型。儲集層多形成于三角洲前緣-三角洲-深湖-半深湖等細粒沉積環(huán)境，而有別于常規(guī)巖芯油氣儲集層形成的沖積扇-河流-三角洲平原等粗粒級沉積環(huán)境 。因此，開展中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油源儲細粒沉積巖沉積機理與分布模式研究，創(chuàng)新和建立沉積學研究的一個新分支—細粒沉積學，以頁巖、粉砂巖等不同巖性細粒沉積物的物理與化學性質(zhì)及其沉積作用、沉積過程等為研究內(nèi)容，將為明確細粒致密儲集層、富有機質(zhì)頁巖分布預測、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎(chǔ)依據(jù)。TD-NMR非常規(guī)巖芯達西定律：描述飽和土中水的滲流速度與水力坡降之間的線性關(guān)系的規(guī)律，又稱線性滲流定律。

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)濟開采、連續(xù)或準連續(xù)型聚集的油氣資源。非常規(guī)巖芯油 氣有兩個關(guān)鍵標志和兩個關(guān)鍵參數(shù)，兩個關(guān)鍵標志為：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。

常規(guī)巖芯油氣是以圈閉和油氣藏為研究對象，圈閉是重要，學科基礎(chǔ)是浮力圈閉成藏理論。傳統(tǒng)石油地質(zhì)研究強調(diào)從烴源巖到圈閉的油氣運移，尋找有效聚油圈閉是油氣勘探的重要。圈閉是油氣聚集的基本單元，生、儲、蓋、圈、運、保六要素是評價圈閉有效性的關(guān)鍵，即油氣生成、運移、聚集和保存等多種地質(zhì)條件的時空配置，是常規(guī)巖芯油氣勘探實踐的重要內(nèi)容。按照圈閉定型時間與大規(guī)模油氣排聚時間的匹配關(guān)系，可分為早圈閉型、同步圈閉型和晚圈閉型3種類型。只有那些在油氣區(qū)域性運移以前或同時形成的圈閉，即早圈閉型與同步圈閉型對油氣的聚集才有效。油氣地質(zhì)研究的目標是有利圈閉、確定有效聚油氣圈閉，關(guān)鍵是編制出“兩圖一表”，即圈閉頂面構(gòu)造圖、油氣藏剖面圖和圈閉要素表。表面弛豫發(fā)生在流固界面，即巖石的顆粒表面。

低熟頁巖油與中高熟頁巖油的差異 低熟頁巖油發(fā)育在富含油型有機質(zhì)的頁巖中，有機質(zhì)低熟或未熟，尚未大量轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴。其形成需要相對穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境和水體環(huán)境、溫暖的氣候條件和適宜的水介質(zhì)條件。此類頁巖沉積期的區(qū)域構(gòu)造相對穩(wěn)定，沉積位置多為盆地頁巖沉積層系邊緣區(qū)；沉積期的氣候溫暖，藻類及菌類繁盛或無脊椎動物繁盛，有機質(zhì)來源充足，為富有機質(zhì)頁巖的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；沉積期水體較深，水動力較弱，易形成還原環(huán)境使有機質(zhì)不易被分解，利于有機質(zhì)保存。富有機質(zhì)頁巖形成后，受埋藏深度、低地溫梯度等影響，經(jīng)歷淺成巖作用或短暫成巖作用后經(jīng)歷抬升剝蝕，造成有機質(zhì)演化程度較低，未規(guī)模轉(zhuǎn)化為石油烴類，形成低熟頁巖油超毛細管孔隙：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）。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯

油的核磁共振特性變化很大，很大程度上取決于油的粘度。無損傷非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

頁巖氣開采是指貯存在微納米孔隙和顆粒間的頁巖氣在人為驅(qū)動下運移至宏觀裂縫，極終匯集到井筒的過程 頁巖氣具有多種貯存方式: ①吸附在有機質(zhì)(干酪根) 孔隙表面; ②游離于孔隙和裂縫中; ③溶解于瀝青和干酪根中．其中吸附是主要貯存方式，吸附氣可以占到頁巖氣總量 20% ～ 85%．吸附量的大小與有機碳含量成正比，此外還受儲層的壓力、溫度和比表面積等因素的影響，關(guān)系十分復雜．吸附機理的準確認識對頁巖氣解吸以及產(chǎn)量預測起到至關(guān)重要的作用．無損傷非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

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