核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開(kāi)發(fā)的亮點(diǎn)領(lǐng)域，通過(guò)解剖國(guó)內(nèi)外致密油實(shí)例，可歸納出以下地質(zhì)特征: 發(fā)育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉積作用影響，一般沉積物粒度細(xì)，泥質(zhì)含量高，分選差，以原生孔為主，大多埋深較淺，未經(jīng)歷強(qiáng)烈的成巖作用改造，巖石脆性低，裂縫不發(fā)育，孔隙度較高，而滲透率較低，多數(shù)為中高孔低滲型。次生致密油一般受多種成巖作用改造，儲(chǔ)集層原屬常規(guī)儲(chǔ)集層，但由于壓實(shí)、膠結(jié)等成巖作用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低了孔隙度和滲透率，原生孔隙殘留較少，形成致密儲(chǔ)集層。 單井產(chǎn)量一般較低。油層受巖性控制，水動(dòng)力聯(lián)系差，邊底水驅(qū)動(dòng)不明顯，自然能量補(bǔ)給差，產(chǎn)量遞減快、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，穩(wěn)產(chǎn)靠井間接替，多數(shù)靠彈性和溶解氣驅(qū)采油，油層產(chǎn)能遞減快，一次采收率低( 8% ～ 12% ) ，采用注水、注氣保持能量后，或重復(fù)壓裂，二次采收率可提高到 25% ～ 30% ?？v向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

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(lái)，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(méi)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。一站式磁共振非常規(guī)巖芯孔隙度檢測(cè)對(duì)于流體中的質(zhì)子：當(dāng)流體處于梯度磁場(chǎng)并采用CPMG測(cè)量過(guò)程時(shí)，T2小于T1。

頁(yè)巖氣開(kāi)采是指貯存在微納米孔隙和顆粒間的頁(yè)巖氣在人為驅(qū)動(dòng)下運(yùn)移至宏觀裂縫，極終匯集到井筒的過(guò)程 頁(yè)巖氣具有多種貯存方式: ①吸附在有機(jī)質(zhì)(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(yè)巖氣總量 20% ～ 85%．吸附量的大小與有機(jī)碳含量成正比，此外還受儲(chǔ)層的壓力、溫度和比表面積等因素的影響，關(guān)系十分復(fù)雜．吸附機(jī)理的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)對(duì)頁(yè)巖氣解吸以及產(chǎn)量預(yù)測(cè)起到至關(guān)重要的作用．

非常規(guī)巖芯油氣聚集過(guò)程中，呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征，存在啟動(dòng)壓力梯度。以四川盆地侏羅系致密油為例，在運(yùn)聚滲流實(shí)驗(yàn)的流速范圍內(nèi)，滲流曲線由平緩過(guò)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，滲流曲線主要受巖心滲透率的影響，滲透率越低，啟動(dòng)壓力梯度 越大，非達(dá)西現(xiàn)象越明顯。運(yùn)移過(guò)程中依次經(jīng)歷擬線性流、非線性流和滯流 3 個(gè)階段。由于生烴增壓產(chǎn)生的壓力梯度由源向儲(chǔ)呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，因此 3 個(gè)階段的石油運(yùn)移速度和含油飽和度都將逐級(jí)降低（圖 6）。致密儲(chǔ)層非達(dá)西滲流機(jī)制決定了油驅(qū)水阻力大、含油飽和度低的特點(diǎn)，需要人工壓裂注氣液，增加驅(qū)替力，形成有效開(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。T1用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。

非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)就是一門(mén)研究非常規(guī)巖芯油氣類型、細(xì)粒沉積、微納米級(jí)孔隙儲(chǔ)層、油氣形成機(jī)理、分布特征、富集規(guī)律、產(chǎn)出機(jī)制、評(píng)價(jià)方法、重要技術(shù)、發(fā)展戰(zhàn)略與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等為重點(diǎn)的新興油氣地質(zhì)學(xué)科，已成為石油與天然氣地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要分支。非常規(guī)巖芯油氣是以連續(xù)型或準(zhǔn)連續(xù)型油氣聚集的重要區(qū)和甜點(diǎn)區(qū)為研究對(duì)象，源儲(chǔ)配置是重要，學(xué)科基礎(chǔ)是連續(xù)型油氣聚集理論。常規(guī)石油地質(zhì)學(xué)研究對(duì)象是圈閉和油氣藏，重要是圈閉及其有效性，學(xué)科基礎(chǔ)是浮力 圈閉成藏理論。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，如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率。時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過(guò)程的滲透率變化

核磁共振孔隙度值通常落在共密度值的±1pu內(nèi)。核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

聚合物驅(qū)油 為驗(yàn)證聚合物的粘彈性對(duì)驅(qū)油效率的影響，各國(guó)學(xué)者進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)，聚合物溶液的粘彈性越強(qiáng)，驅(qū)油效果越好．高粘彈性聚合物驅(qū)的采油率甚至是常規(guī)聚合物驅(qū)采油率的兩倍．一些數(shù)值模擬研究結(jié)果也得出相似的結(jié)論，即聚合物溶液的粘彈性是影響微觀驅(qū)替效率的重要因素．用UCM ( upper-convected Maxwell) 方程描述流體的粘彈性，使用有限體積法研究了粘彈性聚合物溶液流經(jīng)變截面孔道時(shí)的性質(zhì)．模擬結(jié)果表明，流體的彈性越大，流速越大，越有利于驅(qū)替出角落處的殘余油．核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域