致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領(lǐng)域,通過解剖國內(nèi)外致密油實例,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,儲集層原屬常規(guī)儲集層,但由于壓實、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,形成致密儲集層。 單井產(chǎn)量一般較低。油層受巖性控制,水動力聯(lián)系差,邊底水驅(qū)動不明顯,自然能量補給差,產(chǎn)量遞減快、生產(chǎn)周期長,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% 。測井作為評價已鉆探地層的經(jīng)濟(jì)方法,在測定孔隙度和流體飽和度方面已經(jīng)取得了進(jìn)步。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯分析儀
頁巖氣開采是指貯存在微納米孔隙和顆粒間的頁巖氣在人為驅(qū)動下運移至宏觀裂縫,極終匯集到井筒的過程 頁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)識對頁巖氣解吸以及產(chǎn)量預(yù)測起到至關(guān)重要的作用.磁共振非常規(guī)巖芯孔徑分布檢測低溫氣體吸附法:低溫液氮吸附法受到測試方法原理限制無法測量孔徑大于 300nm 的孔隙等。
基于致密油與頁巖油儲集層物性差、粒度細(xì)、非均質(zhì)性強,油氣源儲一體或近源聚集等特殊地質(zhì)特征,致密油/頁巖油在沉積環(huán)境與分布模式、儲集層特征與成因機(jī)理、油氣聚集規(guī)律、地質(zhì)評價預(yù)測與地球物理響應(yīng)等多方面遇到極大挑戰(zhàn),成為制約中國致密油與頁巖油工業(yè)化發(fā)展的瓶頸。致密油與頁巖油儲集層均具有物性差,滲透率多小于1 mD,發(fā)育微-納米級孔喉系統(tǒng),成巖作用與非均質(zhì)性強等而區(qū)別于常規(guī)巖芯油氣儲集層。故致密砂巖、碳酸鹽巖與頁巖等致密儲集層成因機(jī)制與儲集能力研究成為致密油與頁巖油的重要問題。細(xì)粒頁巖、粉砂巖以及混積巖石學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)等儲集層基本特征成為儲集層儲集性能評價的基礎(chǔ),精細(xì)表征微-納米孔喉微觀結(jié)構(gòu)成為致密儲集層評價的難點。
非常規(guī)巖芯油氣具有兩個關(guān)鍵參數(shù):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)巖芯油氣孔隙度范圍多處于 10%~30%,滲透率多大于 1mD。常規(guī)巖芯油氣與非常規(guī)巖芯油氣的本質(zhì)區(qū)別,具體表現(xiàn)為兩類油氣資源在地質(zhì)特征、研究方法、技術(shù)攻關(guān)、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、開發(fā)方式與開采模式等方面存在明顯區(qū)別。 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。微孔隙中的流體表現(xiàn)出快速的T,當(dāng)TE=0.5 ms時可以觀察到,但當(dāng)TE=1.2 ms時不能觀察到。
評價“甜點區(qū)”也是非常規(guī)巖芯油氣勘探研究的重要,貫穿整個勘探開發(fā)過程。非常規(guī)巖芯油氣甜點包括“地質(zhì)甜點、工程甜點、經(jīng)濟(jì)甜點”。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”評價有8個指標(biāo),其中3個主控因素及關(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)甜點著眼于烴源巖、儲層、超壓與裂縫等綜合評價,工程甜點著眼于埋深、巖石可壓性、應(yīng)力各向異性等綜合評價,經(jīng)濟(jì)甜點著眼于資源規(guī)模、埋深、地面條件等評價。如當(dāng)前非常規(guī)巖芯致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣的“甜點區(qū)”評價,主要著眼于有利的烴源層、儲層、超壓、裂縫、局部構(gòu)造等地質(zhì)甜點要素評價,以及壓力系數(shù)、脆性、應(yīng)力各向異性等工程甜點要素評價。對于流體中的質(zhì)子:當(dāng)流體處于均勻靜磁場時,T1近似等于T2。低場時域核磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用介紹
低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲層實驗評價研究的各個方面,如流體可視化研究、高溫高壓驅(qū)替等等。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯分析儀
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)巖芯油氣資源大面積連續(xù)分布,無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量。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)開采的油氣資源。常規(guī)巖芯油氣分布受限于油氣圈閉邊界,可直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采。 非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)是連續(xù)型油氣聚集理論,常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)是浮力圈閉成藏理論。 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。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯分析儀