高精度磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)

納米流體驅(qū)油； 傳統(tǒng)的常規(guī)強(qiáng)化采油（EOR)方法雖然能夠提高采收率，但提高幅度有限，一些大型油田的原油地質(zhì)儲(chǔ)量(OOIP)仍有50%以上未被開采出，人們急需一種突破常規(guī)的方法來大幅提高采收率．納米技術(shù)作為一種新興的油氣開采技術(shù)，已經(jīng)在提高傳感器靈敏度、控制失水量、提高固井質(zhì)量、提高井眼穩(wěn)定性等方面有了較為普遍的應(yīng)用．在EOＲ中運(yùn)用納米技術(shù)來提高采收率近些年逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，具體方法主要為使用納米流體進(jìn)行驅(qū)油．孔隙大小、滲透率、碳?xì)浠衔镄再|(zhì)、空泡、裂縫和顆粒大小，通常也可以通過弛豫時(shí)間NMR數(shù)據(jù)提取。高精度磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)

聚合物驅(qū)油： 聚合物驅(qū)使用聚合物溶液為驅(qū)油劑，是化學(xué)驅(qū)的重要方法，在世界上尤其在中國大慶油田有大范圍的應(yīng)用．在工程實(shí)際中，聚合物驅(qū)極常用的聚合物主要有兩種: 人工合成的部分水解聚丙烯酰胺( HPAM) 和生物聚合物黃原膠．除此以外，人們也在研究用于采油的新型聚合物．早期人們普遍認(rèn)為聚合物驅(qū)是通過提高宏觀采油效率來提高整體采收率的，具體表現(xiàn)為聚合物溶液增加了驅(qū)替液粘度，并且造成了油水相滲透率不均衡降低，減小了驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比，從而提高波及系數(shù)．隨著對聚合物驅(qū)油機(jī)理研究的逐漸深入，人們發(fā)現(xiàn)由于聚合物溶液具有粘彈性，其在微觀孔道中有特殊的流動(dòng)性質(zhì)．聚合物驅(qū)不僅能提高宏觀采油效率，還能夠提高微觀驅(qū)替效率．高精度磁共振非常規(guī)巖芯檢測與自由弛豫一樣，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。

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖地層微納米級(jí)儲(chǔ)集空間中的石油，富有機(jī)質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲(chǔ)集巖，具有6大地質(zhì)特征： 發(fā)育微納米級(jí)孔與裂縫系統(tǒng)。頁巖油儲(chǔ)集層中常常發(fā)育納米級(jí)孔喉系統(tǒng)，一般孔徑大小為50～300nm 的孔隙構(gòu)成主要的儲(chǔ)集空間，局部發(fā)育微米級(jí)孔隙。孔隙類型包括粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔、晶間孔等。其次，微裂縫在頁巖油儲(chǔ)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(gòu)造縫。與頁巖氣儲(chǔ)集層相比，頁巖油儲(chǔ)集層熱演化程度較低、埋深較淺，儲(chǔ)集空間較大。部分泥頁巖中黏土礦物呈片狀結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)紋層結(jié)構(gòu)等多種微觀結(jié)構(gòu)類型，頁巖油多賦存于礦物微觀結(jié)構(gòu)或與其平行的微裂縫。 儲(chǔ)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(qiáng)，在外力作用下越易形成天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫，利于頁巖油開采。中國湖相富有機(jī)質(zhì)頁巖脆性礦物含量總體比較高，可達(dá)40%以上。

頁巖油和致密油聚集機(jī)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(shí)、成巖等使孔隙減小，實(shí)現(xiàn)自身封閉聚集油氣，揭示兩者聚集機(jī)理，直接決定各自地質(zhì)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(jī)理，包括泥頁巖中烴類釋放和烴類排出兩個(gè)過程，液態(tài)烴釋放受干酪根物理性質(zhì)、熱成熟度、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等控制，液態(tài)烴排出受巖性組合、有效運(yùn)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(jī)質(zhì)孔和微裂縫的發(fā)育和耦合關(guān)系，決定著頁巖油的動(dòng)態(tài)集聚與資源規(guī)模。流動(dòng)孔隙度：流體能在其內(nèi)自由流動(dòng)的孔隙體積Vff與巖石總體積Vb之比。

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。常規(guī)巖芯儲(chǔ)層孔隙度大于 10%；孔喉直徑大于1μm 或空氣滲透率大于1mD。高精度磁共振非常規(guī)巖芯檢測系統(tǒng)

對于中等粘度和輕質(zhì)油，T2由自由弛豫和表面弛豫共同決定，并取決于粘度。高精度磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)

常規(guī)巖芯油氣多為遠(yuǎn)源浮力聚集，水動(dòng)力效應(yīng)明顯，油氣水分布相對簡單。在常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層中，微米級(jí)及其以上級(jí)別孔喉是主要的儲(chǔ)集空間，遵循達(dá)西滲流規(guī)律。烴源巖生烴增壓產(chǎn)生的異常高壓促使油氣發(fā)生初次運(yùn)移，二次運(yùn)移主要依靠流體勢推動(dòng)，在圈閉中的油氣聚集主要依靠浮力。在浮力驅(qū)動(dòng)油氣聚集的情況下，常規(guī)巖芯油氣區(qū)存在明確的油氣水邊界。 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。高精度磁共振非常規(guī)巖芯高性能驅(qū)替系統(tǒng)