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(jié)構(gòu)、儲層評價標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)復(fù)雜,決定了其低孔低滲的儲集特征,控制了油氣聚集機(jī)制、富集規(guī)律等基本地質(zhì)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(jīng)濟(jì)產(chǎn)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??紫洞笮?、滲透率、碳?xì)浠衔镄再|(zhì)、空泡、裂縫和顆粒大小,通常也可以通過弛豫時間NMR數(shù)據(jù)提取。小核磁非常規(guī)巖芯系統(tǒng)
開展致密油、頁巖油形成條件和分布規(guī)律研究,致密油、頁巖油富集參數(shù),建立不同類型的地質(zhì)預(yù)測方法。開展大尺度致密油、頁巖油分布的物理與數(shù)值模擬,可揭示地層條件下致密油、頁巖油的分布及富集規(guī)律; 開展致密油、頁巖油資源評價模型及方法研究,可建立評價模型及標(biāo)準(zhǔn),探索其分布范圍及邊界確定方法,極終評價中國大陸主要盆地致密油、頁巖油地質(zhì)、技術(shù)可采資源量。開展致密油勘探開發(fā)先導(dǎo)區(qū)試驗(yàn)研究,可確定致密油富集區(qū)評價參數(shù)、制定評價標(biāo)準(zhǔn)和建立評價方法。評價出致密油富集區(qū)與重點(diǎn)勘探區(qū),明確頁巖油有利區(qū)。一站式磁共振非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替對巖芯影響光學(xué)顯微鏡檢測技術(shù)可探測微米孔隙。
頁巖氣開采是指貯存在微納米孔隙和顆粒間的頁巖氣在人為驅(qū)動下運(yùn)移至宏觀裂縫,極終匯集到井筒的過程 頁巖氣具有多種貯存方式: ①吸附在有機(jī)質(zhì)(干酪根) 孔隙表面; ②游離于孔隙和裂縫中; ③溶解于瀝青和干酪根中.其中吸附是主要貯存方式,吸附氣可以占到頁巖氣總量 20% ~ 85%.吸附量的大小與有機(jī)碳含量成正比,此外還受儲層的壓力、溫度和比表面積等因素的影響,關(guān)系十分復(fù)雜.吸附機(jī)理的準(zhǔn)確認(rèn)識對頁巖氣解吸以及產(chǎn)量預(yù)測起到至關(guān)重要的作用.
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巖、粉砂巖、砂巖或碳酸鹽巖等致密儲集層,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。在開采方面,也需要利用水平鉆井、分級壓裂等頁巖氣開采的特殊方式。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。形成包括烴類初次運(yùn)移和烴類聚集兩個過程,烴類初次運(yùn)移受源儲壓差、供烴界面窗口、孔喉結(jié)構(gòu)等控制,近源烴類聚集主要受長期供烴指向、優(yōu)勢運(yùn)移孔喉系統(tǒng)、規(guī)模儲集空間等時空匹配控制。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。
致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點(diǎn)領(lǐng)域,通過解剖國內(nèi)外致密油實(shí)例,可歸納出以下地質(zhì)特征: 致密碳酸鹽巖、致密砂巖為2類主要儲集層。儲集層物性差,基質(zhì)滲透率低,空氣滲透率多小于或等于1×10-3μm2,孔隙度小于或等于12% ,受有利沉積相帶控制。 富油氣凹陷內(nèi)致密油源儲共生。圈閉界限不明顯,高質(zhì)量生油巖區(qū)致密油大面積連續(xù)分布,一般TOC≥2%。 油氣以短距離運(yùn)移為主。持續(xù)充注,非浮力聚集,油層壓 力系數(shù)變化大、油質(zhì)輕; 一般生油巖成熟區(qū)( 0.6%≤Ro≤1.3% ) 氣油比高,初期易高產(chǎn)。低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲層實(shí)驗(yàn)評價研究的各個方面,如束縛流體與可動流體識別、油氣水識別。磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域
粘土結(jié)合水、毛細(xì)管結(jié)合水和可動水具有不同的孔隙大小和位置。小核磁非常規(guī)巖芯系統(tǒng)
非常規(guī)巖芯油氣資源并沒有明確的定義,一般指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得的、與常規(guī)巖芯油氣資源儲存地點(diǎn)、開采方法等不同的油氣資源,可分為非常規(guī)巖芯石油資源和非常規(guī)巖芯天然氣資源.前者主要指重油、頁巖油、油砂等,后者主要指頁巖氣、煤層氣、致密氣等.非常規(guī)巖芯油氣資源儲量大,但儲層地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳統(tǒng)開采技術(shù)并不能完全適用.非常規(guī)巖芯油氣開采涉及一系列微納米力學(xué)問題,這些問題的研究對改進(jìn)開采技術(shù),進(jìn)一步開發(fā)非常規(guī)巖芯油氣資源具有重要的意義. 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達(dá)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(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機(jī)制。小核磁非常規(guī)巖芯系統(tǒng)