時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯原理

石油勘探開發(fā)從常規(guī)巖芯油氣延伸到非常規(guī)巖芯油氣領(lǐng)域，非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)研究日益受到重視。20 世紀(jì) 90 年代以來，中國出現(xiàn)深盆氣、根源氣 、深盆油 、向斜油 、非穩(wěn)態(tài)成藏、致密油、致密氣 、頁巖氣、頁巖油、源巖油氣等概念。油氣地質(zhì)基礎(chǔ)研究呈現(xiàn)出由常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣發(fā)展的新趨向，非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)是非常規(guī)巖芯油氣資源勘探開發(fā)實(shí)踐的產(chǎn)物，是石油與天然氣地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要分支學(xué)科，也是推動(dòng)非常規(guī)巖芯油氣工業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的理論基礎(chǔ)。 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。連通孔隙度：巖石中相互連通的孔隙體積Vc與巖石總體積Vb之比。時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯原理

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、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯技術(shù)特色低場(chǎng)核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面，如流體可視化研究、高溫高壓驅(qū)替等等。

致密油與頁巖油儲(chǔ)集層包括常見的致密砂巖、致密灰?guī)r、頁巖，也包括陸相湖盆碎屑巖與湖相碳酸鹽巖混合成因的混積巖類，巖石成分復(fù)雜; 不同礦物與有機(jī)質(zhì)呈紋層狀或分散狀分布，成為頁巖油或致密油有利的微觀源儲(chǔ)組合( 圖 4) ，特別是致密油儲(chǔ)集層以陸源碎屑與碳酸鹽組分在空間上構(gòu)成交替互層或夾層的混合( 馮進(jìn)來等，2011) ，有機(jī)質(zhì)與長石、黏土等陸源碎屑或白云石、方解石等碳酸鹽礦物呈紋層狀或分散狀分布的特征，為致密混積巖油形成提供了有利源儲(chǔ)條件。 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。

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)行開采試驗(yàn)，力爭取得工業(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。超毛細(xì)管孔隙：流體重力作用下可自由流動(dòng)（大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖）。

采用強(qiáng)化采油（EOＲ）可以提高宏觀和(或) 微觀采油效率，進(jìn)而提高整體的采收率．常規(guī)的強(qiáng)化采油（EOＲ）方法主要有化學(xué)驅(qū)、氣體混相驅(qū)、熱力采油等．其中，化學(xué)驅(qū)包含聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)等．此外，近些年納米流體驅(qū)也成為研究熱點(diǎn)。 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。不同流體類型和巖石孔隙大小的T1、T2、和D的典型定性值表明了T1、T2松弛測(cè)量的可變性和復(fù)雜性。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用介紹

達(dá)西進(jìn)行了水通過飽和砂的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與滲流長度L成反比。時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯原理

評(píng)價(jià)“甜點(diǎn)區(qū)”也是非常規(guī)巖芯油氣勘探研究的重要，貫穿整個(gè)勘探開發(fā)過程。非常規(guī)巖芯油氣甜點(diǎn)包括“地質(zhì)甜點(diǎn)、工程甜點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)甜點(diǎn)”。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)有8個(gè)指標(biāo)，其中3個(gè)主控因素及關(guān)鍵指標(biāo)是：TOC大于2%（其中頁巖油S1>2mg/g）、孔隙度較高（致密油氣 >10%，頁巖油氣 >3%）和微裂縫發(fā)育。地質(zhì)甜點(diǎn)著眼于烴源巖、儲(chǔ)層、超壓與裂縫等綜合評(píng)價(jià)，工程甜點(diǎn)著眼于埋深、巖石可壓性、應(yīng)力各向異性等綜合評(píng)價(jià)，經(jīng)濟(jì)甜點(diǎn)著眼于資源規(guī)模、埋深、地面條件等評(píng)價(jià)。如當(dāng)前非常規(guī)巖芯致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣的“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)，主要著眼于有利的烴源層、儲(chǔ)層、超壓、裂縫、局部構(gòu)造等地質(zhì)甜點(diǎn)要素評(píng)價(jià)，以及壓力系數(shù)、脆性、應(yīng)力各向異性等工程甜點(diǎn)要素評(píng)價(jià)。時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯原理

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