MAGMED系列非常規(guī)巖芯有效孔隙度檢測(cè)

升高溫度和降低壓力只能在一定程度上促進(jìn)頁(yè)巖氣的解吸附過(guò)程，仍有大量的頁(yè)巖氣存留在頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)表面．另外解吸附過(guò)程產(chǎn)生的游離氣無(wú)法主動(dòng)運(yùn)移至井口，實(shí)際生產(chǎn)中常常采用注氣驅(qū)替的方法來(lái)提高頁(yè)巖氣產(chǎn)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(qū)替氣體。采用CO2和N2以及兩者混合物分別驅(qū)替CH4，并分析了注入速率對(duì)驅(qū)替效果的影響，結(jié)果表明驅(qū)替氣體注入速率越高，驅(qū)替效果越好．分別對(duì)CO2和N2驅(qū)替CH4的效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明雖然CO2開始驅(qū)替所需的初始濃度較高，但是在驅(qū)替過(guò)程中效率高于N2．并且，兩種氣體極終驅(qū)替量都在吸附甲烷氣體的90%以上．利用分子動(dòng)力學(xué)模擬也得到了相似結(jié)果，并揭示了CO2和 N2不同的驅(qū)替機(jī)制: CO2與壁面吸附力高于CH4，驅(qū)替過(guò)程中CO2會(huì)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(huì)導(dǎo)致局部壓力降低，從而促進(jìn)CH4解吸附．通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了碳納米管中CO2驅(qū)替CH4的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)驅(qū)替在CO2分子垂直于壁面時(shí)極容易進(jìn)行，并認(rèn)為碳納米管存在一個(gè)合適管徑使驅(qū)替效率極高．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。MAGMED系列非常規(guī)巖芯有效孔隙度檢測(cè)

非常規(guī)巖芯油氣具有兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：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(zhì)區(qū)別，具體表現(xiàn)為兩類油氣資源在地質(zhì)特征、研究方法、技術(shù)攻關(guān)、勘探方法、“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)、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(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，形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。低場(chǎng)時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯原理毛細(xì)管孔隙：流體在外力作用下可自由流動(dòng)（一般砂巖）。

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： 源儲(chǔ)一體，滯留聚集。頁(yè)巖油也是典型的源儲(chǔ)一體、滯留聚集、連續(xù)分布的石油聚集。與頁(yè)巖氣不同，頁(yè)巖油主要形成在有機(jī)質(zhì)演化的液態(tài)烴生成階段。在富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖持續(xù)生油階段，石油在泥頁(yè)巖儲(chǔ)集層中滯留聚集，呈現(xiàn)干酪根內(nèi)分子吸附相、親油顆粒表面分子吸附相和親油孔隙網(wǎng)絡(luò)游離相 3 種類型，具有滯留聚集特點(diǎn)。只有在泥頁(yè)巖儲(chǔ)集層自身飽和后才向外溢散或運(yùn)移。因此，處在液態(tài)烴生成階段的富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖均可能聚集頁(yè)巖油。 較高成熟度富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖，含油性較好。富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育在半深湖-深湖相沉積環(huán)境，常分布于極大湖泛面附近的高位體系域下部和湖侵體系域。富含有機(jī)質(zhì)是泥頁(yè)巖富含油氣的基礎(chǔ)，當(dāng)有機(jī)質(zhì)開始大量生油后，才會(huì)富集有規(guī)模的頁(yè)巖油。高產(chǎn)富集頁(yè)巖油一般 TOC＞2% ，有利頁(yè)巖油成熟度 Ｒo 為 0. 7% ～ 2. 0% ，形成輕質(zhì)油和凝析油，有利于開采。

非常規(guī)巖芯油氣為源內(nèi)或近源非浮力聚集，水動(dòng)力效應(yīng)不明顯，油氣水分布復(fù)雜。在致密油儲(chǔ)層中，納米級(jí)孔喉是主要的儲(chǔ)集空間，烴源巖生烴增壓產(chǎn)生的異 常高壓促使油氣在源內(nèi)滯留或短距離運(yùn)移聚集，或經(jīng)初次運(yùn)移，注入致密儲(chǔ)層形成致密油氣。在這種非浮力聚集的情況下，致密油氣區(qū)不存在明確的油氣水邊界，這一規(guī)律和特征已被 Bakken 等中外典型致密油研究所證實(shí)。對(duì)于致密儲(chǔ)層，烴源巖生烴模擬實(shí)驗(yàn)及巖石物性測(cè)試表明，生烴增壓和毛細(xì)管壓力差是致密油運(yùn)聚的主要?jiǎng)恿?，浮力難以發(fā)生作用。對(duì)于中等粘度和輕質(zhì)油，T2由自由弛豫和表面弛豫共同決定，并取決于粘度。

常規(guī)巖芯油氣資源主要分布在沖積扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉積體系中；非常規(guī)巖芯油氣資源賦存在大型湖盆的細(xì)粒三角洲前緣、三角洲和湖相泥頁(yè)巖等細(xì)粒沉積體系。中國(guó)中、新生代陸相含油氣盆地中油氣田分布規(guī)律表明，一個(gè)含油氣盆地中極大的碎屑巖主力油田總是形成于盆地內(nèi)極大的河流—三角洲 ( 或沖積扇—扇三角洲 ) 體系中。沖積扇由于其近源快速堆積，搬運(yùn)和沉積的間歇性很大，沉積物以粗而分選差為其主要特點(diǎn)。河流發(fā)育在長(zhǎng)期構(gòu)造沉降、氣候潮濕的地區(qū)。河道砂體平面上呈很長(zhǎng)的條帶狀，多個(gè)成因單元垂向疊置或側(cè)向連接成大面積連通的砂體。三角洲砂體往往發(fā)育在大型平緩的地臺(tái)背景，多期分流河道垂向疊加，橫向連片形成大型復(fù)合三角洲砂體。三角洲砂體與深湖相烴源巖呈指狀交互，具有良好的成藏背景。T2用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。高精度磁共振非常規(guī)巖芯弛豫信號(hào)

核磁共振孔隙度值通常落在共密度值的±1pu內(nèi)。MAGMED系列非常規(guī)巖芯有效孔隙度檢測(cè)

非常規(guī)巖芯油氣需建立技術(shù)與產(chǎn)量等“學(xué)習(xí)型曲線”，為新區(qū)或新層系勘探開發(fā)提供極優(yōu)路線圖。一般初始產(chǎn)量較高，但遞減很快，后期遞減速度較慢，穩(wěn)產(chǎn)期很長(zhǎng)。例如，美國(guó)已投入開發(fā)的頁(yè)巖氣井，一般初始產(chǎn)量較高但遞減很快，首年往往遞減 60%～70%，經(jīng) 5～6 年后遞減速度減慢，一般只有 2%～3%，開采壽命可達(dá) 30～50 年，甚至更長(zhǎng)。獨(dú)特的開采特征，決定了非常規(guī)巖芯油氣開采追求累計(jì)產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)了全生命周期的經(jīng)濟(jì)效益極大化。生產(chǎn)區(qū)油氣產(chǎn)量的穩(wěn)定或增長(zhǎng)，只能通過(guò)井間接替來(lái)實(shí)現(xiàn)。常規(guī)巖芯油氣開采追求在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，為此開發(fā)模式選擇需遵循如下原則：一是極充分地利用天然資源，保證獲得較高的油氣采收率；二是在盡可能高的產(chǎn)量水平上，油氣田穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)；三是具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。選準(zhǔn)合適時(shí)機(jī)，采取合理注氣或注水方式，不斷推動(dòng)油氣流向井筒，既提高了油氣采收率，又延長(zhǎng)了油氣井生產(chǎn)壽命。MAGMED系列非常規(guī)巖芯有效孔隙度檢測(cè)

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