高精度NMR非常規(guī)巖芯檢測原理

來源: 發(fā)布時間:2024-01-17

非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣既有明顯區(qū)別,又有密切聯(lián)系。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣的相同點是,在同一含油氣系統(tǒng)中,兩者具有相同的烴源系統(tǒng)、相同的初次運移動力、相似的油氣組成等?;诔梢蚝头植忌系谋举|(zhì)聯(lián)系,常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣表現(xiàn)為“有序聚集”,成因上關(guān)聯(lián)、空間上共生,形成一套統(tǒng)一的油氣聚集體系。遵循常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”規(guī)律,勘探開發(fā)過程中應(yīng)將兩類油氣資源整體考慮、協(xié)同發(fā)展。 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。T2用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。高精度NMR非常規(guī)巖芯檢測原理

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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(luò)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(chǔ),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。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理非常規(guī)巖芯儲層: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)濟開采。

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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)濟甜點”。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”評價有8個指標,其中3個主控因素及關(guān)鍵指標是: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)濟甜點著眼于資源規(guī)模、埋深、地面條件等評價。如當前非常規(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。

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: 地層壓力高且油質(zhì)輕,易于流動和開采。頁巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機質(zhì)頁巖地層中,一般地層能量較高,壓力系數(shù)可達 1. 2~2.0,也有少數(shù)低壓,如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數(shù)為0.7~0.9。一般油質(zhì)較輕,原油密度多為0.70~0.85 g /cm3,黏度多為0.7~20mPa·s,氣油比高,在納米級孔喉儲集系統(tǒng)中,更易于流動和開采。大面積連續(xù)分布,資源潛力大。頁巖油分布不受構(gòu)造控制,無明顯圈閉界限,含油范圍受生油窗富有機質(zhì)頁巖分布控制,大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁巖生成的石油較多滯留于頁巖中,一般占總生油量的 20%~50% ,資源潛力大。北美海相頁巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機質(zhì)豐度高、成熟度較高,有利于形成輕質(zhì)和凝析頁巖油。表面弛豫發(fā)生在流固界面,即巖石的顆粒表面。

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引入并發(fā)展連續(xù)型油氣聚集理論,提出連續(xù)型油氣聚集具有 10 項重要特征 ;通過納米 CT、場發(fā)射等先進手段,發(fā)現(xiàn)了致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣等非常規(guī)巖芯油氣儲層中納米孔喉系統(tǒng) ;研究了不同類型非常規(guī)巖芯儲層地質(zhì)特征、油氣形成與分布規(guī)律、“甜點區(qū)”主要控制因素;提出含油氣單元內(nèi)常規(guī)與非常規(guī)巖芯油氣形成常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”體系。賈承造等評價出不同類型非常規(guī)巖芯油氣資源潛力,明確提出中國不同類型非常規(guī)巖芯油氣發(fā)展戰(zhàn)略,提出了非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的 4 項重要理論問題 ?!胺浅R?guī)巖芯油氣地質(zhì)學”的發(fā)展,不僅在于解決人類社會發(fā)展的能源需求,更重要的是培育非常規(guī)巖芯思維、非常規(guī)巖芯創(chuàng)新,使人類認識世界有非常規(guī)巖芯思想、改造世界有非常規(guī)巖芯方法、推動世界有非常規(guī)巖芯人才,形成“非常規(guī)巖芯哲學”重要理論基礎(chǔ)。結(jié)合流體的T1和T2時間都很短,擴散速度也很慢(小D),這是由于分子在小孔隙中的運動受到限制。高精度NMR非常規(guī)巖芯檢測原理

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)巖芯檢測原理

非常規(guī)巖芯油氣資源的儲集載體一般發(fā)育在水下沉積環(huán)境中,其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆長軸三角洲前緣的致密細砂巖、粉細砂巖和灘壩砂巖、云質(zhì) 砂巖中。灘壩和前緣席狀砂圍繞湖岸線形成連片儲集體,與烴源巖緊密接觸,是致密油氣富集的有利相帶。頁巖油賦存的富有機質(zhì)頁巖發(fā)育在半深湖斜坡到深湖相環(huán)境。與粗粒沉積體系不同,泥頁巖沉積是物理沉積與化學沉積的結(jié)合。古氣候、湖盆生產(chǎn)力、水文環(huán)境鹽度、生物群落和有機質(zhì)保存等條件決定了頁巖中有機質(zhì)的豐度和類型,進而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。高精度NMR非常規(guī)巖芯檢測原理