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高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯總體孔隙度檢測

來源: 發(fā)布時間:2023-12-21

致密油與頁巖油均無明顯圈閉界限,無自然工業(yè)產能,需要采用直井縫網壓裂、水平井體積壓裂、空氣與CO2 等氣驅、納米驅油劑等方式進行開發(fā),形成“人造滲透率”,持續(xù)獲得產能,屬典型“人造油氣藏”。) 。通過整理國內外有關致密油與頁巖油研究進展,筆者認為二者在地質、開發(fā)、工程等方面均存在明顯差異,應定義為 2 種不同類型的非常規(guī)巖芯油氣資源。 致密油是指儲集在覆壓基質滲 透率小于或等于 0. 1×10 -3μm2( 空氣滲透率小于 1× 10 -3μm2) 的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲集層中的 石油。單井一般無自然產能或自然產能低于工業(yè) 油流下限,但在一定經濟條件和技術措施下可獲得工業(yè)石油產量。如酸化壓裂、多級壓裂、水平井、多分支井等措施,這是目前全球非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的亮點領域,通過確定不可還原水體積(BVI)和游離流體體積(MFFI)來區(qū)分可能產烴的區(qū)域和可能產水的區(qū)域。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯總體孔隙度檢測

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頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油,富有機質泥頁巖既是生油巖,又是儲集巖,具有6大地質特征: 地層壓力高且油質輕,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頁巖地層中,一般地層能量較高,壓力系數可達 1. 2~2.0,也有少數低壓,如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數為0.7~0.9。一般油質較輕,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。頁巖油分布不受構造控制,無明顯圈閉界限,含油范圍受生油窗富有機質頁巖分布控制,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、有機質豐度高、成熟度較高,有利于形成輕質和凝析頁巖油。低場核磁共振非常規(guī)巖芯檢測設備潤濕性:存在兩種非混相流體時,其中某一相流體沿固體表面延展或附著的傾向性。

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非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層在儲集性能、孔隙結構、儲層評價標準與方法、儲層中油氣賦存狀態(tài)等多個方面均存在較大差異 。整體而言,非常規(guī)巖芯油氣儲層以納米、微米孔喉為主,微觀孔喉結構復雜,決定了其低孔低滲的儲集特征,控制了油氣聚集機制、富集規(guī)律等基本地質特征,油氣開發(fā)需要借助水平井分段壓裂、體積壓裂等特殊方法才能獲取有效經濟產能;常規(guī)巖芯油氣儲層孔隙度、滲透率較高,孔喉以微米級為主,甚至可見厘米級溶孔、溶洞,儲集物性較好,油氣開采以常規(guī)方式為主。

非常規(guī)巖芯油氣具有兩個關鍵參數: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)巖芯油氣的本質區(qū)別,具體表現為兩類油氣資源在地質特征、研究方法、技術攻關、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、開發(fā)方式與開采模式等方面存在明顯區(qū)別。 非常規(guī)巖芯儲層呈現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,非達西現象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅替力,形成有效開采的流動機制。小角中子散射和超小角中子散射技術:不能精確表征頁巖多尺度全孔徑范圍內的微觀孔隙結構。

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石油勘探開發(fā)從常規(guī)巖芯油氣延伸到非常規(guī)巖芯油氣領域,非常規(guī)巖芯油氣地質研究日益受到重視。20 世紀 90 年代以來,中國出現深盆氣、根源氣 、深盆油 、向斜油 、非穩(wěn)態(tài)成藏、致密油、致密氣 、頁巖氣、頁巖油、源巖油氣等概念。油氣地質基礎研究呈現出由常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣發(fā)展的新趨向,非常規(guī)巖芯油氣地質學是非常規(guī)巖芯油氣資源勘探開發(fā)實踐的產物,是石油與天然氣地質學的一個重要分支學科,也是推動非常規(guī)巖芯油氣工業(yè)實現跨越式發(fā)展的理論基礎。 非常規(guī)巖芯儲層呈現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,非達西現象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅替力,形成有效開采的流動機制。低場核磁共振技術已被廣泛應用于儲層實驗評價研究的各個方面,如偽毛細管壓力曲線轉換、殘余油分布。非常規(guī)巖芯產油和產氣過程的實時模擬分析

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。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯總體孔隙度檢測

非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層的差異決定了儲層中油氣賦存狀態(tài)、運移方式、流動機理以及含油氣性等多個方面,但歸根到底,儲層致密、孔喉小、微觀結構復雜是非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層的本質差異 。 非常規(guī)巖芯儲層呈現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,非達西現象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅替力,形成有效開采的流動機制。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯總體孔隙度檢測