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高精度NMR非常規(guī)巖芯技術特色

來源: 發(fā)布時間:2024-11-21

非常規(guī)巖芯油氣具有兩個關鍵參數(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、技術攻關、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制。梯度磁場中流體質(zhì)子T2小于T1,其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。高精度NMR非常規(guī)巖芯技術特色

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常規(guī)巖芯油氣資源主要分布在沖積扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉積體系中;非常規(guī)巖芯油氣資源賦存在大型湖盆的細粒三角洲前緣、三角洲和湖相泥頁巖等細粒沉積體系。中國中、新生代陸相含油氣盆地中油氣田分布規(guī)律表明,一個含油氣盆地中極大的碎屑巖主力油田總是形成于盆地內(nèi)極大的河流—三角洲 ( 或沖積扇—扇三角洲 ) 體系中。沖積扇由于其近源快速堆積,搬運和沉積的間歇性很大,沉積物以粗而分選差為其主要特點。河流發(fā)育在長期構造沉降、氣候潮濕的地區(qū)。河道砂體平面上呈很長的條帶狀,多個成因單元垂向疊置或側向連接成大面積連通的砂體。三角洲砂體往往發(fā)育在大型平緩的地臺背景,多期分流河道垂向疊加,橫向連片形成大型復合三角洲砂體。三角洲砂體與深湖相烴源巖呈指狀交互,具有良好的成藏背景。低場核磁共振非常規(guī)巖芯可動與不可動固體有機質(zhì)含量粘土結合水、毛細管結合水和可動水具有不同的孔隙大小和位置。

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非常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術改善儲層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟開采、連續(xù)或準連續(xù)型聚集的油氣資源。非常規(guī)巖芯油 氣有兩個關鍵標志和兩個關鍵參數(shù),兩個關鍵標志為: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,達西滲流不明顯。兩個關鍵參數(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)為源儲共生,在盆地中心、斜坡大面積分布,圈閉界限與水動力效應不明顯(圖 2),儲量豐度低,主要采用水平井體積壓裂技術、平臺式鉆井—“工廠化”生產(chǎn)、納米技術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。

采用強化采油(EOR)可以提高宏觀和(或) 微觀采油效率,進而提高整體的采收率.常規(guī)的強化采油(EOR)方法主要有化學驅(qū)、氣體混相驅(qū)、熱力采油等.其中,化學驅(qū)包含聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、三元復合驅(qū)等.此外,近些年納米流體驅(qū)也成為研究熱點。 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達西滲流特征,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松弛測量的可變性和復雜性。

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開展致密油、頁巖油形成條件和分布規(guī)律研究,致密油、頁巖油富集參數(shù),建立不同類型的地質(zhì)預測方法。開展大尺度致密油、頁巖油分布的物理與數(shù)值模擬,可揭示地層條件下致密油、頁巖油的分布及富集規(guī)律; 開展致密油、頁巖油資源評價模型及方法研究,可建立評價模型及標準,探索其分布范圍及邊界確定方法,極終評價中國大陸主要盆地致密油、頁巖油地質(zhì)、技術可采資源量。開展致密油勘探開發(fā)先導區(qū)試驗研究,可確定致密油富集區(qū)評價參數(shù)、制定評價標準和建立評價方法。評價出致密油富集區(qū)與重點勘探區(qū),明確頁巖油有利區(qū)。對非常規(guī)巖芯的深入探索有助于發(fā)現(xiàn)新的能源資源。高精度NMR非常規(guī)巖芯技術特色

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)。高精度NMR非常規(guī)巖芯技術特色

作為一種清潔能源,頁巖氣因其儲量豐富、分布廣,引起了人們的極大關注.頁巖氣所貯存的頁巖層由大量微納米孔隙構成 ,整體上表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率.對北美多個地區(qū)頁巖樣品進行分析,認為頁巖孔隙度極低(<5%),滲透率在10-9~10-3μm2之間。觀察了頁巖中復雜的孔隙結構,認為主要存在三種孔隙類型:直徑在5~1000nm 之間的層狀碳酸鹽孔隙、直徑在50~1000nm 之間的溶解碳酸鹽孔隙和直徑在 10~100 nm 之間的有機質(zhì)孔隙.通過實驗得出頁巖孔隙直徑在2~20 nm 之間,有機質(zhì)作為干酪根的主要成分,其含量達到 40%~50%.因此頁巖氣開發(fā)需要解決諸多微納米力學問題: ①頁巖氣在微納米孔隙中的貯存機制; ②頁巖氣注氣驅(qū)替的相關機制; ③頁巖氣開采過程中從微納米孔隙極終運移到井筒的多尺度運移機制 .高精度NMR非常規(guī)巖芯技術特色