高精度NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

非常規(guī)巖芯油氣資源并沒(méi)有明確的定義，一般指用傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法獲得的、與常規(guī)巖芯油氣資源儲(chǔ)存地點(diǎn)、開(kāi)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(yè)巖油、油砂等，后者主要指頁(yè)巖氣、煤層氣、致密氣等．非常規(guī)巖芯油氣資源儲(chǔ)量大，但儲(chǔ)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)并不能完全適用．非常規(guī)巖芯油氣開(kāi)采涉及一系列微納米力學(xué)問(wèn)題，這些問(wèn)題的研究對(duì)改進(jìn)開(kāi)采技術(shù)，進(jìn)一步開(kāi)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(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(guò)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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。通過(guò)確定不可還原水體積(BVI)和游離流體體積(MFFI)來(lái)區(qū)分可能產(chǎn)烴的區(qū)域和可能產(chǎn)水的區(qū)域。高精度NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

非常規(guī)巖芯油氣主要分布于前陸盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等負(fù)向構(gòu)造單元中，油氣分布多數(shù)游離于二級(jí)構(gòu)造單元高部位以外，主體是位于盆地中心及斜坡，呈大面積連續(xù)型或準(zhǔn)連續(xù)型分布。非常規(guī)巖芯油氣勘探，關(guān)鍵是尋找大面積層狀儲(chǔ)集體，重要工作是突破“甜點(diǎn)區(qū)”，確定甜點(diǎn)區(qū)的富有機(jī)質(zhì)烴源巖、有利儲(chǔ)集體、高含油氣飽和度、易于流動(dòng)的流體、異常超壓、發(fā)育裂縫、適中的埋藏深度等主要控制因素，確立連續(xù)型油氣區(qū)邊界與空間展布。第一步，按照重要區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)出重要區(qū)，結(jié)合儲(chǔ)層、局部構(gòu)造、斷裂與微裂縫發(fā)育狀況，篩選出“甜點(diǎn)區(qū)”；第二步，在“甜點(diǎn)區(qū) ”進(jìn)行開(kāi)采試驗(yàn)，力爭(zhēng)取得工業(yè)生產(chǎn)突破，同時(shí)探索適合該區(qū)的技術(shù)路線；第三步，外甩擴(kuò)大評(píng)價(jià)范圍，探索連續(xù)型含油氣邊界，確定油氣資源潛力。一體式非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理T2用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。

非常規(guī)巖芯油氣資源的儲(chǔ)集載體一般發(fā)育在水下沉積環(huán)境中，其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆長(zhǎng)軸三角洲前緣的致密細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖和灘壩砂巖、云質(zhì) 砂巖中。灘壩和前緣席狀砂圍繞湖岸線形成連片儲(chǔ)集體，與烴源巖緊密接觸，是致密油氣富集的有利相帶。頁(yè)巖油賦存的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育在半深湖斜坡到深湖相環(huán)境。與粗粒沉積體系不同，泥頁(yè)巖沉積是物理沉積與化學(xué)沉積的結(jié)合。古氣候、湖盆生產(chǎn)力、水文環(huán)境鹽度、生物群落和有機(jī)質(zhì)保存等條件決定了頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)的豐度和類(lèi)型，進(jìn)而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。

頁(yè)巖油是指已生成仍滯留于富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖地層微納米級(jí)儲(chǔ)集空間中的石油，富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖既是生油巖，又是儲(chǔ)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(dòng)和開(kāi)采。頁(yè)巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖地層中，一般地層能量較高，壓力系數(shù)可達(dá) 1. 2～2.0，也有少數(shù)低壓，如鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)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(jí)孔喉儲(chǔ)集系統(tǒng)中，更易于流動(dòng)和開(kāi)采。大面積連續(xù)分布，資源潛力大。頁(yè)巖油分布不受構(gòu)造控制，無(wú)明顯圈閉界限，含油范圍受生油窗富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖分布控制，大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁(yè)巖生成的石油較多滯留于頁(yè)巖中，一般占總生油量的 20%～50% ，資源潛力大。北美海相頁(yè)巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度較高，有利于形成輕質(zhì)和凝析頁(yè)巖油。不同的TE值也會(huì)產(chǎn)生不同的T2分布。使用擴(kuò)散加權(quán)機(jī)制來(lái)區(qū)分粘性油和水，或區(qū)分氣體和液體。

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-納米孔喉微觀結(jié)構(gòu)成為致密儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)的難點(diǎn)。低溫氣體吸附法：低溫液氮吸附法受到測(cè)試方法原理限制無(wú)法測(cè)量孔徑大于 300nm 的孔隙等。一站式非常規(guī)巖芯檢測(cè)

與自由弛豫一樣，物理性質(zhì)如粘度和分子組成控制著擴(kuò)散系數(shù)。同樣，環(huán)境條件、溫度和壓力都會(huì)影響擴(kuò)散。高精度NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

海相頁(yè)巖油與陸相頁(yè)巖形成與分布特征： 海相頁(yè)巖油形成與分布特征：①海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖形成于全球主要海侵期。顯生宙以來(lái)，受其他天體引力作用、氣候變化、冰川消融，板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、海底洋中脊擴(kuò)張等影響，全球海平面發(fā)生周期性變化，在晚寒武世—早奧陶世、中—晚志留世、早石炭世、中—晚白堊世４次海平面較高的海侵期，對(duì)應(yīng)著細(xì)粒沉積旋回，海水倒灌入裂谷坳陷、淹沒(méi)古老克拉通，在古陸上形成古海道和峽谷沉積。②頁(yè)巖分布在穩(wěn)定克拉通邊緣、前陸等盆地內(nèi)的細(xì)粒沉積中心及其周緣斜坡區(qū)，具備穩(wěn)定寬緩的構(gòu)造背景，有利于富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖大范圍分布，且頁(yè)巖層系上下往往分布區(qū)域性致密頂?shù)装澹菀仔纬傻貙映瑝?。③富有機(jī)質(zhì)層段呈大面積穩(wěn)定分布，有機(jī)質(zhì)普遍以中高成熟度為主，Ｒｏ 普遍大于1.0％，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅱ型干酪根為主，其次為Ⅰ型干酪根。頁(yè)巖層段黏土礦物含量較低，富有機(jī)質(zhì)段與致密層間互，有機(jī)質(zhì)納米孔隙發(fā)育，烴類(lèi)流體黏度低，普遍具有超壓和高GOR，單層厚度較大且分布穩(wěn)定。高精度NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

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