核磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)

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(xì)粒沉積巖。源巖以陸相半深湖-深湖相富有機(jī)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(jī)質(zhì)豐度較高( TOC 一般在2. 0% 以上，極高可達(dá) 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(xì)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(xì)粒沉積巖沉積機(jī)理與分布模式研究，創(chuàng)新和建立沉積學(xué)研究的一個新分支—細(xì)粒沉積學(xué)，以頁巖、粉砂巖等不同巖性細(xì)粒沉積物的物理與化學(xué)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(xì)粒致密儲集層、富有機(jī)質(zhì)頁巖分布預(yù)測、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎(chǔ)依據(jù)。當(dāng)潤濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時，T1和T2都急劇減小，并且弛豫機(jī)制不同于固體或流體中的質(zhì)子。核磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)

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。而常規(guī)巖芯油氣，在上述標(biāo)志和參數(shù)方面表現(xiàn)明顯不同，孔隙度多介于10%～30%，滲透率多大于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣評價重點(diǎn)是烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應(yīng)力各向異性“六特性”及匹配關(guān)系，常規(guī)巖芯油氣評價重點(diǎn)是生、儲、蓋、圈、運(yùn)、保“六要素”匹配關(guān)系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點(diǎn)區(qū)”有 8 項評價標(biāo)準(zhǔn)，其中 3 項關(guān)鍵指標(biāo)是 TOC 大于 2%、孔隙度較高（致密油氣>10%，頁巖油氣>3%）和微裂縫發(fā)育；常規(guī)巖芯油氣重要評價成藏要素及其時空匹配，重點(diǎn)評價高質(zhì)量烴源灶、有利儲集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導(dǎo)體系等。MAG-MED非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替對巖芯影響T1用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。

非常規(guī)巖芯油氣為源內(nèi)或近源非浮力聚集，水動力效應(yīng)不明顯，油氣水分布復(fù)雜。在致密油儲層中，納米級孔喉是主要的儲集空間，烴源巖生烴增壓產(chǎn)生的異 常高壓促使油氣在源內(nèi)滯留或短距離運(yùn)移聚集，或經(jīng)初次運(yùn)移，注入致密儲層形成致密油氣。在這種非浮力聚集的情況下，致密油氣區(qū)不存在明確的油氣水邊界，這一規(guī)律和特征已被 Bakken 等中外典型致密油研究所證實(shí)。對于致密儲層，烴源巖生烴模擬實(shí)驗(yàn)及巖石物性測試表明，生烴增壓和毛細(xì)管壓力差是致密油運(yùn)聚的主要動力，浮力難以發(fā)生作用。

致密儲集層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發(fā)育，復(fù)雜介質(zhì)條件和孔隙流體，對基于均勻介質(zhì)和理想流體假設(shè)的經(jīng)典孔隙介質(zhì)聲學(xué)理論模型和聲、電、磁等地球物理響應(yīng)機(jī)理研究提出了挑戰(zhàn)。與以圈閉描述為對象的常規(guī)地球物理勘探理論和技術(shù)相比，致密油層油水分異差，油層地球物理響應(yīng)差異小，致密油層識別、有效儲集層劃分、儲集層參數(shù)計算、儲集層展布預(yù)測、工程參數(shù)測井評價等遇到挑戰(zhàn)。 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達(dá)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(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機(jī)制。常規(guī)巖芯儲層：指用傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、可以直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采的油氣資源。

開展致密油、頁巖油形成條件和分布規(guī)律研究，致密油、頁巖油富集參數(shù)，建立不同類型的地質(zhì)預(yù)測方法。開展大尺度致密油、頁巖油分布的物理與數(shù)值模擬，可揭示地層條件下致密油、頁巖油的分布及富集規(guī)律; 開展致密油、頁巖油資源評價模型及方法研究，可建立評價模型及標(biāo)準(zhǔn)，探索其分布范圍及邊界確定方法，極終評價中國大陸主要盆地致密油、頁巖油地質(zhì)、技術(shù)可采資源量。開展致密油勘探開發(fā)先導(dǎo)區(qū)試驗(yàn)研究，可確定致密油富集區(qū)評價參數(shù)、制定評價標(biāo)準(zhǔn)和建立評價方法。評價出致密油富集區(qū)與重點(diǎn)勘探區(qū)，明確頁巖油有利區(qū)。自由弛豫影響T1和T2；表面弛豫影響T1和T2；擴(kuò)散弛豫影響T2；這三個過程是同時發(fā)生。核磁共振非常規(guī)巖芯可動與不可動固體有機(jī)質(zhì)含量

核磁共振技術(shù)在20世紀(jì)60年代引起石油工業(yè)的興趣，研究結(jié)果顯示核磁共振技術(shù)具有良好的滲透率相關(guān)性。核磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)

非常規(guī)巖芯油氣突破了儲層物性下限與傳統(tǒng)圈閉找油理念，針對大面積展布的非常規(guī)巖芯儲集體，關(guān)鍵在于大規(guī)模納米級孔喉致密儲層背景與油氣生成、排聚過程的時空匹配。重點(diǎn)研究烴源巖和儲集體評價條件、油氣充注下限及有效性、運(yùn)移和滲流機(jī)理、重要區(qū)評價指標(biāo)等，油氣運(yùn)移為初次運(yùn)移或短距離二次運(yùn)移，生烴增壓和毛細(xì)管壓力差是油氣運(yùn)移和聚集的主要動力，通常遵循非達(dá)西滲流定律油氣地質(zhì)研究的目標(biāo)是重要區(qū)、確定富集甜點(diǎn)區(qū)，關(guān)鍵是編制出“三圖一表”，即成熟烴源巖厚度平面分布圖、儲層厚度平面分布圖、儲層頂面構(gòu)造圖和甜點(diǎn)區(qū)評價表。核磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)