核磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)特色

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(xué)科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)、技術(shù)攻關(guān)、開發(fā)方式與開采模式等 8 個(gè)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(xué)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(gè)關(guān)鍵標(biāo)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(dá)西滲流不明顯；兩個(gè)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。由于流體之間的弛豫時(shí)間NMR數(shù)據(jù)可用于區(qū)分粘土結(jié)合水、毛細(xì)結(jié)合水、可動(dòng)水、天然氣、輕質(zhì)油和粘性油。核磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)特色

非常規(guī)巖芯油氣資源并沒有明確的定義，一般指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得的、與常規(guī)巖芯油氣資源儲(chǔ)存地點(diǎn)、開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)開采技術(shù)并不能完全適用．非常規(guī)巖芯油氣開采涉及一系列微納米力學(xué)問題，這些問題的研究對(duì)改進(jìn)開采技術(shù)，進(jìn)一步開發(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，形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。磁共振非常規(guī)巖芯檢測(cè)T1用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。

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，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?，容易形成地層超壓。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。

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(chǔ)層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開采、連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)型聚集的油氣資源。非常規(guī)巖芯油 氣有兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志和兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)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(dá)西滲流不明顯。兩個(gè)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(chǔ)共生，在盆地中心、斜坡大面積分布，圈閉界限與水動(dòng)力效應(yīng)不明顯（圖 2），儲(chǔ)量豐度低，主要采用水平井體積壓裂技術(shù)、平臺(tái)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(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。T2用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。

綜合對(duì)比非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層特征，可歸納以下幾點(diǎn)差異： (1) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層致密，物性較差。非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層總體致密是其與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)層滲透率大于1mD，孔隙度達(dá) 10%～18%，孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴(kuò)大孔、殘余原生孔，壓汞測(cè)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(chǔ)層巖性多樣，有效儲(chǔ)層規(guī)模較小。中國(guó)非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層巖性復(fù)雜，既有砂巖、石灰?guī)r，也有頁(yè)巖、煤以及混積巖類等多種巖石類型。但致密油、致密氣、頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣等主要類型儲(chǔ)層空氣基質(zhì)滲透率多小于1mD，孔隙度主體小于12%，屬于致密儲(chǔ)層范疇。 (3) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔喉多小于1μm。非常規(guī)巖芯油氣砂巖儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲(chǔ)層特征對(duì)比表明，非常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲(chǔ)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。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。麥格瑞非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域

游離水通常具有中等的T1、T2和D值。核磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)特色

作為一種清潔能源，頁(yè)巖氣因其儲(chǔ)量豐富、分布廣，引起了人們的極大關(guān)注．頁(yè)巖氣所貯存的頁(yè)巖層由大量微納米孔隙構(gòu)成 ，整體上表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率．對(duì)北美多個(gè)地區(qū)頁(yè)巖樣品進(jìn)行分析，認(rèn)為頁(yè)巖孔隙度極低(＜5%)，滲透率在10－9～10－3μm2之間。觀察了頁(yè)巖中復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，認(rèn)為主要存在三種孔隙類型:直徑在5～1000nm 之間的層狀碳酸鹽孔隙、直徑在50～1000nm 之間的溶解碳酸鹽孔隙和直徑在 10～100 nm 之間的有機(jī)質(zhì)孔隙．通過實(shí)驗(yàn)得出頁(yè)巖孔隙直徑在2～20 nm 之間，有機(jī)質(zhì)作為干酪根的主要成分，其含量達(dá)到 40%～50%．因此頁(yè)巖氣開發(fā)需要解決諸多微納米力學(xué)問題: ①頁(yè)巖氣在微納米孔隙中的貯存機(jī)制; ②頁(yè)巖氣注氣驅(qū)替的相關(guān)機(jī)制; ③頁(yè)巖氣開采過程中從微納米孔隙極終運(yùn)移到井筒的多尺度運(yùn)移機(jī)制 ．核磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)特色

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