非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的理論基礎,分別是連續(xù)型油氣聚集理論和浮力圈閉成藏理論。非常規(guī)巖芯油氣有兩個關鍵標志:一是油氣大面積連續(xù)分布,圈閉界限不明顯,二是無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量,達西滲流不明顯;兩個關鍵參數(shù)為: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,在上述標志和參數(shù)方面表現(xiàn)明顯不同,孔隙度多介于10%~30%,滲透率多大于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣評價重點是烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應力各向異性“六特性”及匹配關系,常規(guī)巖芯油氣評價重點是生、儲、蓋、圈、運、?!傲亍逼ヅ潢P系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”有 8 項評價標準,其中 3 項關鍵指標是 TOC 大于 2%、孔隙度較高(致密油氣>10%,頁巖油氣>3%)和微裂縫發(fā)育;常規(guī)巖芯油氣重要評價成藏要素及其時空匹配,重點評價高質(zhì)量烴源灶、有利儲集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導體系等。通過先進的技術手段,我們能獲取到更多關于非常規(guī)巖芯的信息。低場核磁共振非常規(guī)巖芯無損檢測
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,關系十分復雜.吸附機理的準確認識對頁巖氣解吸以及產(chǎn)量預測起到至關重要的作用.氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯儀器特色孔隙大小、滲透率、碳氫化合物性質(zhì)、空泡、裂縫和顆粒大小,通常也可以通過弛豫時間NMR數(shù)據(jù)提取。
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)技術可以獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、可以直接進行經(jīng)濟開采的油氣資源。常規(guī)巖芯油氣分布受限于油氣圈閉邊界,可直接進行經(jīng)濟開采。 非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的學科基礎是連續(xù)型油氣聚集理論,常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的學科基礎是浮力圈閉成藏理論。 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。
頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油,富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖,又是儲集巖,具有6大地質(zhì)特征: 源儲一體,滯留聚集。頁巖油也是典型的源儲一體、滯留聚集、連續(xù)分布的石油聚集。與頁巖氣不同,頁巖油主要形成在有機質(zhì)演化的液態(tài)烴生成階段。在富有機質(zhì)泥頁巖持續(xù)生油階段,石油在泥頁巖儲集層中滯留聚集,呈現(xiàn)干酪根內(nèi)分子吸附相、親油顆粒表面分子吸附相和親油孔隙網(wǎng)絡游離相 3 種類型,具有滯留聚集特點。只有在泥頁巖儲集層自身飽和后才向外溢散或運移。因此,處在液態(tài)烴生成階段的富有機質(zhì)泥頁巖均可能聚集頁巖油。 較高成熟度富有機質(zhì)頁巖,含油性較好。富有機質(zhì)頁巖主要發(fā)育在半深湖-深湖相沉積環(huán)境,常分布于極大湖泛面附近的高位體系域下部和湖侵體系域。富含有機質(zhì)是泥頁巖富含油氣的基礎,當有機質(zhì)開始大量生油后,才會富集有規(guī)模的頁巖油。高產(chǎn)富集頁巖油一般 TOC>2% ,有利頁巖油成熟度 Ro 為 0. 7% ~ 2. 0% ,形成輕質(zhì)油和凝析油,有利于開采。非常規(guī)巖芯揭示地下奧秘,為油氣勘探開發(fā)提供重要線索。
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向構(gòu)造單元中,油氣分布多數(shù)游離于二級構(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)型或準連續(xù)型分布。非常規(guī)巖芯油氣勘探,關鍵是尋找大面積層狀儲集體,重要工作是突破“甜點區(qū)”,確定甜點區(qū)的富有機質(zhì)烴源巖、有利儲集體、高含油氣飽和度、易于流動的流體、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)評價標準,評價出重要區(qū),結(jié)合儲層、局部構(gòu)造、斷裂與微裂縫發(fā)育狀況,篩選出“甜點區(qū)”;第二步,在“甜點區(qū) ”進行開采試驗,力爭取得工業(yè)生產(chǎn)突破,同時探索適合該區(qū)的技術路線;第三步,外甩擴大評價范圍,探索連續(xù)型含油氣邊界,確定油氣資源潛力。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。低場核磁共振非常規(guī)巖芯無損檢測
T2用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。低場核磁共振非常規(guī)巖芯無損檢測
頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油,富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖,又是儲集巖,具有6大地質(zhì)特征: 發(fā)育微納米級孔與裂縫系統(tǒng)。頁巖油儲集層中常常發(fā)育納米級孔喉系統(tǒng),一般孔徑大小為50~300nm 的孔隙構(gòu)成主要的儲集空間,局部發(fā)育微米級孔隙??紫额愋桶ig孔、粒內(nèi)孔、有機質(zhì)孔、晶間孔等。其次,微裂縫在頁巖油儲集層中也非常發(fā)育,類型多樣,以未充填的水平層理縫為主,次為干縮縫,近斷裂帶處發(fā)育有直立或斜交的構(gòu)造縫。與頁巖氣儲集層相比,頁巖油儲集層熱演化程度較低、埋深較淺,儲集空間較大。部分泥頁巖中黏土礦物呈片狀結(jié)構(gòu)、有機質(zhì)紋層結(jié)構(gòu)等多種微觀結(jié)構(gòu)類型,頁巖油多賦存于礦物微觀結(jié)構(gòu)或與其平行的微裂縫。 儲集層脆性指數(shù)較高,宜于壓裂改造。脆性礦物含量是影響頁巖微裂縫發(fā)育程度、含油性、壓裂改造方式的重要因素。頁巖中高嶺石、蒙脫石、水云母等黏土礦物含量越低,石英、長石、方解石等脆性礦物含量越高,巖石脆性越強,在外力作用下越易形成天然裂縫和誘導裂縫,利于頁巖油開采。中國湖相富有機質(zhì)頁巖脆性礦物含量總體比較高,可達40%以上。低場核磁共振非常規(guī)巖芯無損檢測