低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

升高溫度和降低壓力只能在一定程度上促進頁巖氣的解吸附過程，仍有大量的頁巖氣存留在頁巖有機質表面．另外解吸附過程產生的游離氣無法主動運移至井口，實際生產中常常采用注氣驅替的方法來提高頁巖氣產量，CO2和N2在自然界中大量存在，獲取成本低，安全穩(wěn)定，是兩種常用的驅替氣體。采用CO2和N2以及兩者混合物分別驅替CH4，并分析了注入速率對驅替效果的影響，結果表明驅替氣體注入速率越高，驅替效果越好．分別對CO2和N2驅替CH4的效率進行了實驗研究，結果表明雖然CO2開始驅替所需的初始濃度較高，但是在驅替過程中效率高于N2．并且，兩種氣體極終驅替量都在吸附甲烷氣體的90%以上．利用分子動力學模擬也得到了相似結果，并揭示了CO2和 N2不同的驅替機制: CO2與壁面吸附力高于CH4，驅替過程中CO2會直接取代 CH4的吸附位置; N2雖然與壁面吸附力低于CH4，但是注入N2會導致局部壓力降低，從而促進CH4解吸附．通過分子動力學模擬研究了碳納米管中CO2驅替CH4的過程，發(fā)現驅替在CO2分子垂直于壁面時極容易進行，并認為碳納米管存在一個合適管徑使驅替效率極高．核磁共振技術在20世紀60年代引起石油工業(yè)的興趣，研究結果顯示核磁共振技術具有良好的滲透率相關性。低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質學的理論基礎，分別是連續(xù)型油氣聚集理論和浮力圈閉成藏理論。非常規(guī)巖芯油氣有兩個關鍵標志：一是油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯，二是無自然工業(yè)穩(wěn)定產量，達西滲流不明顯；兩個關鍵參數為：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，在上述標志和參數方面表現明顯不同，孔隙度多介于10%～30%，滲透率多大于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣評價重點是烴源巖特性、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，常規(guī)巖芯油氣評價重點是生、儲、蓋、圈、運、?！傲亍逼ヅ潢P系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”有 8 項評價標準，其中 3 項關鍵指標是 TOC 大于 2%、孔隙度較高（致密油氣>10%，頁巖油氣>3%）和微裂縫發(fā)育；常規(guī)巖芯油氣重要評價成藏要素及其時空匹配，重點評價高質量烴源灶、有利儲集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導體系等。非常規(guī)巖芯檢測設備常規(guī)巖芯儲層：指用傳統(tǒng)技術可以獲得自然工業(yè)產量、可以直接進行經濟開采的油氣資源。

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。

引入并發(fā)展連續(xù)型油氣聚集理論，提出連續(xù)型油氣聚集具有 10 項重要特征 ；通過納米 CT、場發(fā)射等先進手段，發(fā)現了致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣等非常規(guī)巖芯油氣儲層中納米孔喉系統(tǒng) ；研究了不同類型非常規(guī)巖芯儲層地質特征、油氣形成與分布規(guī)律、“甜點區(qū)”主要控制因素；提出含油氣單元內常規(guī)與非常規(guī)巖芯油氣形成常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”體系。賈承造等評價出不同類型非常規(guī)巖芯油氣資源潛力，明確提出中國不同類型非常規(guī)巖芯油氣發(fā)展戰(zhàn)略，提出了非常規(guī)巖芯油氣地質學的 4 項重要理論問題 。“非常規(guī)巖芯油氣地質學”的發(fā)展，不僅在于解決人類社會發(fā)展的能源需求，更重要的是培育非常規(guī)巖芯思維、非常規(guī)巖芯創(chuàng)新，使人類認識世界有非常規(guī)巖芯思想、改造世界有非常規(guī)巖芯方法、推動世界有非常規(guī)巖芯人才，形成“非常規(guī)巖芯哲學”重要理論基礎。T2用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。

致密儲集層孔隙結構復雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發(fā)育，復雜介質條件和孔隙流體，對基于均勻介質和理想流體假設的經典孔隙介質聲學理論模型和聲、電、磁等地球物理響應機理研究提出了挑戰(zhàn)。與以圈閉描述為對象的常規(guī)地球物理勘探理論和技術相比，致密油層油水分異差，油層地球物理響應差異小，致密油層識別、有效儲集層劃分、儲集層參數計算、儲集層展布預測、工程參數測井評價等遇到挑戰(zhàn)。 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。結合流體的T1和T2時間都很短，擴散速度也很慢(小D)，這是由于分子在小孔隙中的運動受到限制。時域核磁共振非常規(guī)巖芯儀器特色

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。低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

基于致密油與頁巖油儲集層物性差、粒度細、非均質性強，油氣源儲一體或近源聚集等特殊地質特征，致密油/頁巖油在沉積環(huán)境與分布模式、儲集層特征與成因機理、油氣聚集規(guī)律、地質評價預測與地球物理響應等多方面遇到極大挑戰(zhàn)，成為制約中國致密油與頁巖油工業(yè)化發(fā)展的瓶頸。致密油與頁巖油儲集層均具有物性差，滲透率多小于1 mD，發(fā)育微-納米級孔喉系統(tǒng)，成巖作用與非均質性強等而區(qū)別于常規(guī)巖芯油氣儲集層。故致密砂巖、碳酸鹽巖與頁巖等致密儲集層成因機制與儲集能力研究成為致密油與頁巖油的重要問題。細粒頁巖、粉砂巖以及混積巖石學與微觀結構等儲集層基本特征成為儲集層儲集性能評價的基礎，精細表征微-納米孔喉微觀結構成為致密儲集層評價的難點。低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

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