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小核磁非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-06-01

非常規(guī)巖芯油氣需建立技術(shù)與產(chǎn)量等“學(xué)習(xí)型曲線”,為新區(qū)或新層系勘探開發(fā)提供極優(yōu)路線圖。一般初始產(chǎn)量較高,但遞減很快,后期遞減速度較慢,穩(wěn)產(chǎn)期很長(zhǎng)。例如,美國(guó)已投入開發(fā)的頁(yè)巖氣井,一般初始產(chǎn)量較高但遞減很快,首年往往遞減 60%~70%,經(jīng) 5~6 年后遞減速度減慢,一般只有 2%~3%,開采壽命可達(dá) 30~50 年,甚至更長(zhǎng)。獨(dú)特的開采特征,決定了非常規(guī)巖芯油氣開采追求累計(jì)產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)了全生命周期的經(jīng)濟(jì)效益極大化。生產(chǎn)區(qū)油氣產(chǎn)量的穩(wěn)定或增長(zhǎng),只能通過(guò)井間接替來(lái)實(shí)現(xiàn)。常規(guī)巖芯油氣開采追求在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn),為此開發(fā)模式選擇需遵循如下原則:一是極充分地利用天然資源,保證獲得較高的油氣采收率;二是在盡可能高的產(chǎn)量水平上,油氣田穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng);三是具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。選準(zhǔn)合適時(shí)機(jī),采取合理注氣或注水方式,不斷推動(dòng)油氣流向井筒,既提高了油氣采收率,又延長(zhǎng)了油氣井生產(chǎn)壽命。表面弛豫發(fā)生在流固界面,即巖石的顆粒表面。小核磁非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

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非常規(guī)巖芯油氣評(píng)價(jià)重點(diǎn)是烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應(yīng)力各向異性“六特性”及匹配關(guān)系,常規(guī)巖芯油氣評(píng)價(jià)重點(diǎn)是生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、?!傲亍奔捌ヅ潢P(guān)系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點(diǎn)區(qū)”有8項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),其中3項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)是TOC大于2%、孔隙度較高(致密油氣>10%,頁(yè)巖油氣 >3%)和微裂縫發(fā)育;常規(guī)巖芯油氣重要評(píng)價(jià)成藏要素及其時(shí)空匹配,重點(diǎn)評(píng)價(jià)高質(zhì)量烴源灶、有利儲(chǔ)集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導(dǎo)體系。 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,形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯表面弛豫巖石樣品的核磁共振弛豫特性取決于孔隙度、孔徑、孔隙流體性質(zhì)和礦物學(xué)。

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非常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲(chǔ)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(wú)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(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,形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。

非常規(guī)巖芯油氣具有兩個(gè)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(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)、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(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,形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層:指用傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲(chǔ)層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開采。

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中國(guó)陸相頁(yè)巖油勘探開發(fā)現(xiàn)狀與類型 中國(guó)陸相頁(yè)巖油資源豐富。從源外走向源內(nèi)的勘探理念轉(zhuǎn)變和技術(shù)進(jìn)步,推動(dòng)陸相頁(yè)巖油成為中國(guó)石油勘探的熱點(diǎn)領(lǐng)域。近年來(lái)在準(zhǔn)噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達(dá)木等盆地取得頁(yè)巖油重要進(jìn)展,建立了新疆吉木薩爾、大慶古龍等高重量級(jí)陸相頁(yè)巖油示范區(qū),展現(xiàn)出良好發(fā)展前景。目前頁(yè)巖油勘探開發(fā)熱點(diǎn)主要集中在中高熟頁(yè)巖油,中高熟頁(yè)巖油大致可分為夾層型、混積型和頁(yè)巖型3類。夾層型頁(yè)巖油儲(chǔ)層為致密砂巖(如鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組7段中上部)和凝灰?guī)r(如三塘湖盆地條湖組),混積型頁(yè)巖油儲(chǔ)層為云質(zhì)砂巖、砂質(zhì)云巖(如準(zhǔn)噶爾盆地蘆草溝組、渤海灣盆地滄東孔二段),頁(yè)巖型頁(yè)巖油儲(chǔ)層為高黏土頁(yè)巖(松遼盆地青山口組一段、鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組7段下部)。連通孔隙度:巖石中相互連通的孔隙體積Vc與巖石總體積Vb之比。低場(chǎng)時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯表面弛豫

孔隙大小、滲透率、碳?xì)浠衔镄再|(zhì)、空泡、裂縫和顆粒大小,通常也可以通過(guò)弛豫時(shí)間NMR數(shù)據(jù)提取。小核磁非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

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 .小核磁非常規(guī)巖芯技術(shù)原理

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