低場(chǎng)核磁共振非常規(guī)巖芯

采用強(qiáng)化采油（EOＲ）可以提高宏觀和(或) 微觀采油效率，進(jìn)而提高整體的采收率．常規(guī)的強(qiáng)化采油（EOＲ）方法主要有化學(xué)驅(qū)、氣體混相驅(qū)、熱力采油等．其中，化學(xué)驅(qū)包含聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)等．此外，近些年納米流體驅(qū)也成為研究熱點(diǎn)。 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。非常規(guī)巖芯研究為優(yōu)化鉆探工藝和開(kāi)發(fā)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。低場(chǎng)核磁共振非常規(guī)巖芯

作為一種清潔能源，頁(yè)巖氣因其儲(chǔ)量豐富、分布廣，引起了人們的極大關(guān)注．頁(yè)巖氣所貯存的頁(yè)巖層由大量微納米孔隙構(gòu)成 ，整體上表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率．對(duì)北美多個(gè)地區(qū)頁(yè)巖樣品進(jìn)行分析，認(rèn)為頁(yè)巖孔隙度極低(＜5%)，滲透率在10－9～10－3μm2之間。觀察了頁(yè)巖中復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，認(rèn)為主要存在三種孔隙類(lèi)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(jī)質(zhì)孔隙．通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出頁(yè)巖孔隙直徑在2～20 nm 之間，有機(jī)質(zhì)作為干酪根的主要成分，其含量達(dá)到 40%～50%．因此頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)需要解決諸多微納米力學(xué)問(wèn)題: ①頁(yè)巖氣在微納米孔隙中的貯存機(jī)制; ②頁(yè)巖氣注氣驅(qū)替的相關(guān)機(jī)制; ③頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中從微納米孔隙極終運(yùn)移到井筒的多尺度運(yùn)移機(jī)制 ．時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域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)。

隨著世界油氣工業(yè)勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域從常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣延伸，非常規(guī)巖芯油氣的勘探和研究日益受到重視。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在基本概念、學(xué)科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)、技術(shù)攻關(guān)、開(kāi)發(fā)方式與開(kāi)采模式等 8 個(gè)方面有本質(zhì)區(qū)別。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)，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(gè)關(guān)鍵標(biāo)志：一是油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯，二是無(wú)自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，達(dá)西滲流不明顯；兩個(gè)關(guān)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。

非常規(guī)巖芯油氣主要包括致密油（頁(yè)巖油）、油砂油、致密氣、頁(yè)巖氣、煤層氣和天然氣水合物等。非常規(guī)巖芯油氣資源的有效開(kāi)發(fā)改變了全球油氣供給格局。非常規(guī)巖芯天然氣已經(jīng)成為全球天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)的主力，非常規(guī)巖芯油已經(jīng)成為全球原油產(chǎn)量的重要組成2020 年全球非常規(guī)巖芯油產(chǎn)量 5.4×108t，約占原油總產(chǎn)量的 13%。其中，致密油與頁(yè)巖油產(chǎn)量 3.8×108t，油砂油產(chǎn)量 1.6×108t。2020 年全球非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量超過(guò) 1.1×1012m3，約占天然氣總產(chǎn)量的 29%。其中，頁(yè)巖氣產(chǎn)量7700×108m3，致密氣產(chǎn)量3020×108m3，煤層氣產(chǎn)量50×108m3。針對(duì)非常規(guī)巖芯油氣復(fù)雜地質(zhì)特征，中國(guó)油氣企業(yè)探索形成了系列特色理論技術(shù)，有效推動(dòng)了致密氣、煤層氣和頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)，成為中國(guó)天然氣產(chǎn)量的重要組成，致密油與頁(yè)巖油等勘探評(píng)價(jià)在多盆地取得重要發(fā)現(xiàn)，成為未來(lái)國(guó)內(nèi)原油穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。2020 年，我國(guó)非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量 732×108m3，約占天然氣總產(chǎn)量的 38%。其中，致密氣產(chǎn)量 465×108m3，頁(yè)巖氣產(chǎn)量 200×108m3，煤層氣產(chǎn)量 67×108m3。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲(chǔ)層。

非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型多樣，既有粒間溶蝕微孔、粒間原生微孔、粒內(nèi)原生微孔，也存在有機(jī)質(zhì)微孔與晶間微孔、微裂縫等多種類(lèi)型；孔喉大小以納米級(jí)為主，但也存在微米級(jí)、毫米級(jí)微孔或微裂縫，中國(guó)海相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層孔徑為 5～200nm，致密砂巖油儲(chǔ)層孔徑為 50～900nm，致密石灰?guī)r油儲(chǔ)層孔徑為40～500nm，頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔徑為 30～400nm，不同尺度孔喉大小構(gòu)成了毫米—微米—納米多級(jí)別微孔—微裂縫系統(tǒng)。 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。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面，如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率。氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯檢測(cè)

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面，如束縛流體與可動(dòng)流體識(shí)別、油氣水識(shí)別。低場(chǎng)核磁共振非常規(guī)巖芯

頁(yè)巖油是指已生成仍滯留于富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖地層微納米級(jí)儲(chǔ)集空間中的石油，富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖既是生油巖，又是儲(chǔ)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(dòng)和開(kāi)采。頁(yè)巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖地層中，一般地層能量較高，壓力系數(shù)可達(dá) 1. 2～2.0，也有少數(shù)低壓，如鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)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(jí)孔喉儲(chǔ)集系統(tǒng)中，更易于流動(dòng)和開(kāi)采。大面積連續(xù)分布，資源潛力大。頁(yè)巖油分布不受構(gòu)造控制，無(wú)明顯圈閉界限，含油范圍受生油窗富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖分布控制，大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁(yè)巖生成的石油較多滯留于頁(yè)巖中，一般占總生油量的 20%～50% ，資源潛力大。北美海相頁(yè)巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度較高，有利于形成輕質(zhì)和凝析頁(yè)巖油。低場(chǎng)核磁共振非常規(guī)巖芯