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高精度非常規(guī)巖芯弛豫機(jī)制

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-08-08

非常規(guī)巖芯油氣評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)重點(diǎn)是生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、?!傲亍奔捌ヅ潢P(guān)系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點(diǎn)區(qū)”有8項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),其中3項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)是TOC大于2%、孔隙度較高(致密油氣>10%,頁(yè)巖油氣 >3%)和微裂縫發(fā)育;常規(guī)巖芯油氣重要評(píng)價(jià)成藏要素及其時(shí)空匹配,重點(diǎn)評(píng)價(jià)高質(zhì)量烴源灶、有利儲(chǔ)集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導(dǎo)體系。 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(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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。T2用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。高精度非常規(guī)巖芯弛豫機(jī)制

高精度非常規(guī)巖芯弛豫機(jī)制,非常規(guī)巖芯

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% 。無(wú)損傷非常規(guī)巖芯檢測(cè)自旋回波序列的衰減是流體中氫的數(shù)量和分布的函數(shù)。

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致密儲(chǔ)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(duì)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(duì)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(shí)別、有效儲(chǔ)集層劃分、儲(chǔ)集層參數(shù)計(jì)算、儲(chǔ)集層展布預(yù)測(cè)、工程參數(shù)測(cè)井評(píng)價(jià)等遇到挑戰(zhàn)。 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(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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。

常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(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(kāi)采的油氣資源。常規(guī)巖芯油氣分布受明確的圈閉界限控制,有自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量,浮力作用明顯。常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙度大于 10%,孔喉直徑大于 1μm 或空氣滲透率大于 1mD。常規(guī)巖芯油氣按圈閉類(lèi)型,可以分為構(gòu)造、巖性、地層等油氣藏類(lèi)型。 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(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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。微毛細(xì)管孔隙:流體在自然壓差下無(wú)法流動(dòng)(泥巖)。

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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)育微 納米 級(jí) 孔 喉 系 統(tǒng)???喉 半 徑 小,主 體 直 徑 40 ~ 900 nm,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,喉道小,致密砂巖油儲(chǔ)集層 泥質(zhì)含量高,水敏、酸敏、速敏嚴(yán)重,因而開(kāi)采過(guò)程 易受傷害,損失產(chǎn)量可達(dá) 30% ~ 50% 。 致密油 層非均質(zhì)性嚴(yán)重。由于沉積環(huán)境不穩(wěn)定,致密砂層 厚度和層間滲透率變化大,有的砂巖泥質(zhì)含量高, 地層水電阻率低,油水層評(píng)價(jià)困難較大。由于孔喉 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,吼道小,毛細(xì)管壓力高,原始含水飽和度 較高( 一般 30% ~ 40% ,個(gè)別達(dá) 60% ) ,原油密度多 小于 0. 825 g /cm3。 發(fā)育天然裂縫系統(tǒng)。巖石 堅(jiān)硬致密,但存在不同程度裂縫,一般受區(qū)域性地 應(yīng)力控制,具有一定方向性,對(duì)油田開(kāi)發(fā)效果影響 較大,裂縫既是油氣聚集的通道,也是注水竄流的條件,且人工裂縫多與天然裂縫方向一致。表面弛豫發(fā)生在流固界面,即巖石的顆粒表面。無(wú)損傷非常規(guī)巖芯檢測(cè)

自由流體模型或Coates模型可應(yīng)用于含水和/或碳?xì)浠衔锏牡貙印8呔确浅R?guī)巖芯弛豫機(jī)制

升高溫度和降低壓力只能在一定程度上促進(jìn)頁(yè)巖氣的解吸附過(guò)程,仍有大量的頁(yè)巖氣存留在頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)表面.另外解吸附過(guò)程產(chǎn)生的游離氣無(wú)法主動(dòng)運(yùn)移至井口,實(shí)際生產(chǎn)中常常采用注氣驅(qū)替的方法來(lái)提高頁(yè)巖氣產(chǎn)量,CO2和N2在自然界中大量存在,獲取成本低,安全穩(wěn)定,是兩種常用的驅(qū)替氣體。采用CO2和N2以及兩者混合物分別驅(qū)替CH4,并分析了注入速率對(duì)驅(qū)替效果的影響,結(jié)果表明驅(qū)替氣體注入速率越高,驅(qū)替效果越好.分別對(duì)CO2和N2驅(qū)替CH4的效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明雖然CO2開(kāi)始驅(qū)替所需的初始濃度較高,但是在驅(qū)替過(guò)程中效率高于N2.并且,兩種氣體極終驅(qū)替量都在吸附甲烷氣體的90%以上.利用分子動(dòng)力學(xué)模擬也得到了相似結(jié)果,并揭示了CO2和 N2不同的驅(qū)替機(jī)制: CO2與壁面吸附力高于CH4,驅(qū)替過(guò)程中CO2會(huì)直接取代 CH4的吸附位置; N2雖然與壁面吸附力低于CH4,但是注入N2會(huì)導(dǎo)致局部壓力降低,從而促進(jìn)CH4解吸附.通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了碳納米管中CO2驅(qū)替CH4的過(guò)程,發(fā)現(xiàn)驅(qū)替在CO2分子垂直于壁面時(shí)極容易進(jìn)行,并認(rèn)為碳納米管存在一個(gè)合適管徑使驅(qū)替效率極高.高精度非常規(guī)巖芯弛豫機(jī)制

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