TD-NMR非常規(guī)巖芯檢測原理

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，賦存在頁巖的有機孔內或多類成因的微裂縫中。其形成不僅需要有機質富集并成熟轉化為石油烴的區(qū)域構造環(huán)境、水體環(huán)境、溫暖的氣候條件、適宜的水介質條件，還需要頁巖油賦存的孔隙等儲集空間條件。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)育富有機質頁巖層，側向上隨著水深變淺漸變形成泥質粉砂巖、泥質碳酸鹽巖等致密層系，進而變成砂巖、碳酸鹽巖等常規(guī)儲集層。受不同地質時期構造、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)定厚度的富有機質頁巖層系，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)時間較短，水體深淺波動頻繁，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。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)巖芯檢測原理

頁巖油和致密油聚集機理的重要是“致密化減孔聚集”或稱為“致密化成藏”，頁巖系統(tǒng)依靠壓實、成巖等使孔隙減小，實現(xiàn)自身封閉聚集油氣，揭示兩者聚集機理，直接決定各自地質特征和分布規(guī)律。 “原位滯留聚集”或“原位成藏”是頁巖油聚集機理，包括泥頁巖中烴類釋放和烴類排出兩個過程，液態(tài)烴釋放受干酪根物理性質、熱成熟度、網絡結構等控制，液態(tài)烴排出受巖性組合、有效運移通道、壓力分布及微裂縫發(fā)育程度等控制，流體壓力、有機質孔和微裂縫的發(fā)育和耦合關系，決定著頁巖油的動態(tài)集聚與資源規(guī)模。低場磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)介紹滲透率的核磁共振估計是基于理論模型，表明滲透率隨孔隙度和孔徑的增加而增加。

綜合對比非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層特征，可歸納以下幾點差異： (1) 非常規(guī)巖芯油氣儲層致密，物性較差。非常規(guī)巖芯油氣儲層總體致密是其與常規(guī)巖芯油氣儲層的極大區(qū)別。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲層，孔隙度為1%～19%，平均為10.7%；滲透率為0.001～10mD，平均為0.82mD。常規(guī)砂巖儲層滲透率大于1mD，孔隙度達 10%～18%，孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴大孔、殘余原生孔，壓汞測試表明喉道直徑為1～10μm，孔喉連通性較好，埋深較淺； (2) 非常規(guī)巖芯油氣儲層巖性多樣，有效儲層規(guī)模較小。中國非常規(guī)巖芯油氣儲層巖性復雜，既有砂巖、石灰?guī)r，也有頁巖、煤以及混積巖類等多種巖石類型。但致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣等主要類型儲層空氣基質滲透率多小于1mD，孔隙度主體小于12%，屬于致密儲層范疇。 (3) 非常規(guī)巖芯油氣儲層孔隙微觀結構復雜，孔喉多小于1μm。非常規(guī)巖芯油氣砂巖儲層與常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲層特征對比表明，非常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物，并多處于中、晚成巖階段，故以次生孔隙為主，喉道呈席狀、彎曲片狀，連通差；孔隙度為3%～10%，滲透率多小于1mD。

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(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，關系十分復雜．吸附機理的準確認識對頁巖氣解吸以及產量預測起到至關重要的作用．微毛細管孔隙：流體在自然壓差下無法流動（泥巖）。

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的頁巖中，有機質低熟或未熟，尚未大量轉化為液態(tài)烴。其形成需要相對穩(wěn)定的構造環(huán)境和水體環(huán)境、溫暖的氣候條件和適宜的水介質條件。此類頁巖沉積期的區(qū)域構造相對穩(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，有機質來源充足，為富有機質頁巖的形成提供了物質基礎；沉積期水體較深，水動力較弱，易形成還原環(huán)境使有機質不易被分解，利于有機質保存。富有機質頁巖形成后，受埋藏深度、低地溫梯度等影響，經歷淺成巖作用或短暫成巖作用后經歷抬升剝蝕，造成有機質演化程度較低，未規(guī)模轉化為石油烴類，形成低熟頁巖油從原子的角度來看，當一個進動的質子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時，弛豫就發(fā)生了。磁共振非常規(guī)巖芯驅替過程的滲透率變化

超毛細管孔隙：流體重力作用下可自由流動（大裂縫、溶洞、未膠結或膠結疏松的砂巖）。TD-NMR非常規(guī)巖芯檢測原理

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質特征： 發(fā)育微納米級孔與裂縫系統(tǒng)。頁巖油儲集層中常常發(fā)育納米級孔喉系統(tǒng)，一般孔徑大小為50～300nm 的孔隙構成主要的儲集空間，局部發(fā)育微米級孔隙?？紫额愋桶ｉg孔、粒內孔、有機質孔、晶間孔等。其次，微裂縫在頁巖油儲集層中也非常發(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造縫。與頁巖氣儲集層相比，頁巖油儲集層熱演化程度較低、埋深較淺，儲集空間較大。部分泥頁巖中黏土礦物呈片狀結構、有機質紋層結構等多種微觀結構類型，頁巖油多賦存于礦物微觀結構或與其平行的微裂縫。 儲集層脆性指數(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，在外力作用下越易形成天然裂縫和誘導裂縫，利于頁巖油開采。中國湖相富有機質頁巖脆性礦物含量總體比較高，可達40%以上。TD-NMR非常規(guī)巖芯檢測原理

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