非常規(guī)巖芯油氣主要包括致密油(頁巖油)、油砂油、致密氣、頁巖氣、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發(fā)改變了全球油氣供給格局。非常規(guī)巖芯天然氣已經成為全球天然氣產量增長的主力,非常規(guī)巖芯油已經成為全球原油產量的重要組成2020 年全球非常規(guī)巖芯油產量 5.4×108t,約占原油總產量的 13%。其中,致密油與頁巖油產量 3.8×108t,油砂油產量 1.6×108t。2020 年全球非常規(guī)巖芯天然氣產量超過 1.1×1012m3,約占天然氣總產量的 29%。其中,頁巖氣產量7700×108m3,致密氣產量3020×108m3,煤層氣產量50×108m3。針對非常規(guī)巖芯油氣復雜地質特征,中國油氣企業(yè)探索形成了系列特色理論技術,有效推動了致密氣、煤層氣和頁巖氣的勘探開發(fā),成為中國天然氣產量的重要組成,致密油與頁巖油等勘探評價在多盆地取得重要發(fā)現(xiàn),成為未來國內原油穩(wěn)產增產的關鍵領域。2020 年,我國非常規(guī)巖芯天然氣產量 732×108m3,約占天然氣總產量的 38%。其中,致密氣產量 465×108m3,頁巖氣產量 200×108m3,煤層氣產量 67×108m3。非常規(guī)巖芯儲層孔隙度小于10%;孔喉直徑小于1μm或空氣滲透率小于1mD。MAGMED系列非常規(guī)巖芯技術介紹
非常規(guī)巖芯油氣地質學研究的重要是“油氣是否連續(xù)聚集”,評價的重點是烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應力各向異性“六特性”及匹配關系,明確“生油氣能力、儲油氣能力、產油氣能力”;勘探主要目的是尋找“甜點區(qū)”與油氣連續(xù)或準連續(xù)分布邊界,開發(fā)追求單井極高累積產量與極大采收率,尋找低成本開采技術與經濟發(fā)展模式。常規(guī)巖芯油氣地質學研究的重要是“圈閉是否成藏”,評價的重點是生、儲、蓋、圈、運、?!傲亍奔皹O合適匹配關系,勘探主要目標是發(fā)現(xiàn)油氣藏與儲量規(guī)模,開發(fā)主要是追求高產穩(wěn)產和極大采收率。高精度磁共振非常規(guī)巖芯技術特色綜合對比非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層特征。
非常規(guī)巖芯油氣地質學就是一門研究非常規(guī)巖芯油氣類型、細粒沉積、微納米級孔隙儲層、油氣形成機理、分布特征、富集規(guī)律、產出機制、評價方法、重要技術、發(fā)展戰(zhàn)略與經濟評價等為重點的新興油氣地質學科,已成為石油與天然氣地質學的一個重要分支。非常規(guī)巖芯油氣是以連續(xù)型或準連續(xù)型油氣聚集的重要區(qū)和甜點區(qū)為研究對象,源儲配置是重要,學科基礎是連續(xù)型油氣聚集理論。常規(guī)石油地質學研究對象是圈閉和油氣藏,重要是圈閉及其有效性,學科基礎是浮力 圈閉成藏理論。
致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領域,通過解剖國內外致密油實例,可歸納出以下地質特征: 發(fā)育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉積作用影響,一般沉積物粒度細,泥質含量高,分選差,以原生孔為主,大多埋深較淺,未經歷強烈的成巖作用改造,巖石脆性低,裂縫不發(fā)育,孔隙度較高,而滲透率較低,多數為中高孔低滲型。次生致密油一般受多種成巖作用改造,儲集層原屬常規(guī)儲集層,但由于壓實、膠結等成巖作用,遠遠降低了孔隙度和滲透率,原生孔隙殘留較少,形成致密儲集層。 單井產量一般較低。油層受巖性控制,水動力聯(lián)系差,邊底水驅動不明顯,自然能量補給差,產量遞減快、生產周期長,穩(wěn)產靠井間接替,多數靠彈性和溶解氣驅采油,油層產能遞減快,一次采收率低( 8% ~ 12% ) ,采用注水、注氣保持能量后,或重復壓裂,二次采收率可提高到 25% ~ 30% 。有效(含烴)孔隙度:巖石中含烴類體積Ve與巖石總體積Vb之比。
非常規(guī)巖芯油氣主要分布于前陸盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等負向構造單元中,油氣分布多數游離于二級構造單元高部位以外,主體是位于盆地中心及斜坡,呈大面積連續(xù)型或準連續(xù)型分布。非常規(guī)巖芯油氣勘探,關鍵是尋找大面積層狀儲集體,重要工作是突破“甜點區(qū)”,確定甜點區(qū)的富有機質烴源巖、有利儲集體、高含油氣飽和度、易于流動的流體、異常超壓、發(fā)育裂縫、適中的埋藏深度等主要控制因素,確立連續(xù)型油氣區(qū)邊界與空間展布。第一步,按照重要區(qū)評價標準,評價出重要區(qū),結合儲層、局部構造、斷裂與微裂縫發(fā)育狀況,篩選出“甜點區(qū)”;第二步,在“甜點區(qū) ”進行開采試驗,力爭取得工業(yè)生產突破,同時探索適合該區(qū)的技術路線;第三步,外甩擴大評價范圍,探索連續(xù)型含油氣邊界,確定油氣資源潛力。非常規(guī)巖芯的分析有助于評估油氣儲層的性能和開發(fā)潛力。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)介紹
非常規(guī)巖芯的特性使其成為地質勘探中備受關注的對象。MAGMED系列非常規(guī)巖芯技術介紹
頁巖油和致密油聚集機理的重要是“致密化減孔聚集”或稱為“致密化成藏”,頁巖系統(tǒng)依靠壓實、成巖等使孔隙減小,實現(xiàn)自身封閉聚集油氣,揭示兩者聚集機理,直接決定各自地質特征和分布規(guī)律。 “原位滯留聚集”或“原位成藏”是頁巖油聚集機理,包括泥頁巖中烴類釋放和烴類排出兩個過程,液態(tài)烴釋放受干酪根物理性質、熱成熟度、網絡結構等控制,液態(tài)烴排出受巖性組合、有效運移通道、壓力分布及微裂縫發(fā)育程度等控制,流體壓力、有機質孔和微裂縫的發(fā)育和耦合關系,決定著頁巖油的動態(tài)集聚與資源規(guī)模。MAGMED系列非常規(guī)巖芯技術介紹