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一站式磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-07-21

常規(guī)巖芯油氣是以圈閉和油氣藏為研究對(duì)象,圈閉是重要,學(xué)科基礎(chǔ)是浮力圈閉成藏理論。傳統(tǒng)石油地質(zhì)研究強(qiáng)調(diào)從烴源巖到圈閉的油氣運(yùn)移,尋找有效聚油圈閉是油氣勘探的重要。圈閉是油氣聚集的基本單元,生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、保六要素是評(píng)價(jià)圈閉有效性的關(guān)鍵,即油氣生成、運(yùn)移、聚集和保存等多種地質(zhì)條件的時(shí)空配置,是常規(guī)巖芯油氣勘探實(shí)踐的重要內(nèi)容。按照圈閉定型時(shí)間與大規(guī)模油氣排聚時(shí)間的匹配關(guān)系,可分為早圈閉型、同步圈閉型和晚圈閉型3種類(lèi)型。只有那些在油氣區(qū)域性運(yùn)移以前或同時(shí)形成的圈閉,即早圈閉型與同步圈閉型對(duì)油氣的聚集才有效。油氣地質(zhì)研究的目標(biāo)是有利圈閉、確定有效聚油氣圈閉,關(guān)鍵是編制出“兩圖一表”,即圈閉頂面構(gòu)造圖、油氣藏剖面圖和圈閉要素表。毛細(xì)管孔隙:流體在外力作用下可自由流動(dòng)(一般砂巖)。一站式磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

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致密油與頁(yè)巖油儲(chǔ)集層包括常見(jiàn)的致密砂巖、致密灰?guī)r、頁(yè)巖,也包括陸相湖盆碎屑巖與湖相碳酸鹽巖混合成因的混積巖類(lèi),巖石成分復(fù)雜; 不同礦物與有機(jī)質(zhì)呈紋層狀或分散狀分布,成為頁(yè)巖油或致密油有利的微觀源儲(chǔ)組合( 圖 4) ,特別是致密油儲(chǔ)集層以陸源碎屑與碳酸鹽組分在空間上構(gòu)成交替互層或夾層的混合( 馮進(jìn)來(lái)等,2011) ,有機(jī)質(zhì)與長(zhǎng)石、黏土等陸源碎屑或白云石、方解石等碳酸鹽礦物呈紋層狀或分散狀分布的特征,為致密混積巖油形成提供了有利源儲(chǔ)條件。 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)巖芯總體孔隙度檢測(cè)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。

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中國(guó)陸相頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與類(lèi)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(kāi)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(lèi)。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)。

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。自由弛豫影響T1和T2;表面弛豫影響T1和T2;擴(kuò)散弛豫影響T2;這三個(gè)過(guò)程是同時(shí)發(fā)生。

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綜合對(duì)比非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層特征,可歸納以下幾點(diǎn)差異: (1) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層致密,物性較差。非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層總體致密是其與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層的極大區(qū)別。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲(chǔ)層,孔隙度為1%~19%,平均為10.7%;滲透率為0.001~10mD,平均為0.82mD。常規(guī)砂巖儲(chǔ)層滲透率大于1mD,孔隙度達(dá) 10%~18%,孔隙類(lèi)型為顆粒與填隙物溶蝕擴(kuò)大孔、殘余原生孔,壓汞測(cè)試表明喉道直徑為1~10μm,孔喉連通性較好,埋深較淺; (2) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層巖性多樣,有效儲(chǔ)層規(guī)模較小。中國(guó)非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層巖性復(fù)雜,既有砂巖、石灰?guī)r,也有頁(yè)巖、煤以及混積巖類(lèi)等多種巖石類(lèi)型。但致密油、致密氣、頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣等主要類(lèi)型儲(chǔ)層空氣基質(zhì)滲透率多小于1mD,孔隙度主體小于12%,屬于致密儲(chǔ)層范疇。 (3) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,孔喉多小于1μm。非常規(guī)巖芯油氣砂巖儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲(chǔ)層特征對(duì)比表明,非常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲(chǔ)層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物,并多處于中、晚成巖階段,故以次生孔隙為主,喉道呈席狀、彎曲片狀,連通差;孔隙度為3%~10%,滲透率多小于1mD。較輕的油具有高度的擴(kuò)散,具有較長(zhǎng)的T1和T2時(shí)間,并且通常表現(xiàn)為單指數(shù)衰減。時(shí)域磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

游離水通常具有中等的T1、T2和D值。一站式磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

致密油是一種非常規(guī)巖芯石油資源,產(chǎn)層為具極低滲透率的頁(yè)巖、粉砂巖、砂巖或碳酸鹽巖等致密儲(chǔ)集層,具有與富有機(jī)質(zhì)源巖緊密接觸,原油油質(zhì)輕的基本地質(zhì)特征。在開(kāi)采方面,也需要利用水平鉆井、分級(jí)壓裂等頁(yè)巖氣開(kāi)采的特殊方式。在地質(zhì)特征、甜點(diǎn)區(qū)、資源潛力等方面,致密油與頁(yè)巖油均存在差異。 致密油聚集機(jī)理則為“近源阻流聚集”或“近源成藏”,區(qū)域蓋層或致密化減孔,致使油氣遇阻,不能運(yùn)移進(jìn)入更遠(yuǎn)圈閉。形成包括烴類(lèi)初次運(yùn)移和烴類(lèi)聚集兩個(gè)過(guò)程,烴類(lèi)初次運(yùn)移受源儲(chǔ)壓差、供烴界面窗口、孔喉結(jié)構(gòu)等控制,近源烴類(lèi)聚集主要受長(zhǎng)期供烴指向、優(yōu)勢(shì)運(yùn)移孔喉系統(tǒng)、規(guī)模儲(chǔ)集空間等時(shí)空匹配控制。一站式磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

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