TD-NMR非常規(guī)巖芯原理

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(xué)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(biāo)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。不同的TE值也會產(chǎn)生不同的T2分布。使用擴散加權(quán)機制來區(qū)分粘性油和水，或區(qū)分氣體和液體。TD-NMR非常規(guī)巖芯原理

聚合物驅(qū)油： 除聚合物( polymer) 外，表面活性劑( surfactant)以及堿劑( alkali) 也是化學(xué)驅(qū)方法中常用的驅(qū)替劑，在注水時加入三者復(fù)合體系的驅(qū)油方法稱為三元復(fù)合驅(qū)( ASP flooding) ．將三者聯(lián)合起來使用，具有協(xié)同增強的效應(yīng)，是一種較新的技術(shù)方法．表面活性劑能夠大幅度降低油-水間的界面張力，提高毛細管數(shù)．堿劑在注入地層后，能與原油中的有機酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成表面活性劑石油酸皂．石油酸皂能與注入的表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同作用，進一步降低界面張力．同時，堿劑還能夠降低聚合物和表面活性劑的吸附損失．除此以外，乳化、帶油、泡沫滯留、改變巖石潤濕性等也是三元復(fù)合驅(qū)提高原油采油率的機理．TD-NMR非常規(guī)巖芯原理T1用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。

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”，為新區(qū)或新層系勘探開發(fā)提供極優(yōu)路線圖。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。例如，美國已投入開發(fā)的頁巖氣井，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%，開采壽命可達 30～50 年，甚至更長。獨特的開采特征，決定了非常規(guī)巖芯油氣開采追求累計產(chǎn)量，實現(xiàn)了全生命周期的經(jīng)濟效益極大化。生產(chǎn)區(qū)油氣產(chǎn)量的穩(wěn)定或增長，只能通過井間接替來實現(xiàn)。常規(guī)巖芯油氣開采追求在較長時間內(nèi)實現(xiàn)高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，為此開發(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)時間長；三是具有極高的經(jīng)濟效益。選準(zhǔn)合適時機，采取合理注氣或注水方式，不斷推動油氣流向井筒，既提高了油氣采收率，又延長了油氣井生產(chǎn)壽命。

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質(zhì)特征： 地層壓力高且油質(zhì)輕，易于流動和開采。頁巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機質(zhì)頁巖地層中，一般地層能量較高，壓力系數(shù)可達 1. 2～2.0，也有少數(shù)低壓，如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數(shù)為0.7～0.9。一般油質(zhì)較輕，原油密度多為0.70～0.85 g /cm3，黏度多為0.7～20mPa·s，氣油比高，在納米級孔喉儲集系統(tǒng)中，更易于流動和開采。大面積連續(xù)分布，資源潛力大。頁巖油分布不受構(gòu)造控制，無明顯圈閉界限，含油范圍受生油窗富有機質(zhì)頁巖分布控制，大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁巖生成的石油較多滯留于頁巖中，一般占總生油量的 20%～50% ，資源潛力大。北美海相頁巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機質(zhì)豐度高、成熟度較高，有利于形成輕質(zhì)和凝析頁巖油。低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲層實驗評價研究的各個方面，如流體可視化研究、高溫高壓驅(qū)替等等。

非常規(guī)巖芯油氣資源儲量豐富，開發(fā)前景廣闊，其開采過程涉及一系列微納米力學(xué)問題．聚合物、納米流體驅(qū)油技術(shù)能夠提高石油采收率，它們的微觀驅(qū)替機理引起了人們的關(guān)注．頁巖氣以吸附和游離態(tài)貯存于頁巖微納米孔隙中，在注入氣的驅(qū)替下，可以流入宏觀裂縫． 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(qū)替力，形成有效開采的流動機制。自由弛豫影響T1和T2；表面弛豫影響T1和T2；擴散弛豫影響T2；這三個過程是同時發(fā)生。磁共振非常規(guī)巖芯分析設(shè)備

非常規(guī)巖芯儲層有致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。TD-NMR非常規(guī)巖芯原理

致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領(lǐng)域，通過解剖國內(nèi)外致密油實例，可歸納出以下地質(zhì)特征: 發(fā)育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉積作用影響，一般沉積物粒度細，泥質(zhì)含量高，分選差，以原生孔為主，大多埋深較淺，未經(jīng)歷強烈的成巖作用改造，巖石脆性低，裂縫不發(fā)育，孔隙度較高，而滲透率較低，多數(shù)為中高孔低滲型。次生致密油一般受多種成巖作用改造，儲集層原屬常規(guī)儲集層，但由于壓實、膠結(jié)等成巖作用，遠遠降低了孔隙度和滲透率，原生孔隙殘留較少，形成致密儲集層。 單井產(chǎn)量一般較低。油層受巖性控制，水動力聯(lián)系差，邊底水驅(qū)動不明顯，自然能量補給差，產(chǎn)量遞減快、生產(chǎn)周期長，穩(wěn)產(chǎn)靠井間接替，多數(shù)靠彈性和溶解氣驅(qū)采油，油層產(chǎn)能遞減快，一次采收率低( 8% ～ 12% ) ，采用注水、注氣保持能量后，或重復(fù)壓裂，二次采收率可提高到 25% ～ 30% 。TD-NMR非常規(guī)巖芯原理

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