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(jīng)成為全球天然氣產(chǎn)量增長的主力,非常規(guī)巖芯油已經(jīng)成為全球原油產(chǎn)量的重要組成2020 年全球非常規(guī)巖芯油產(chǎn)量 5.4×108t,約占原油總產(chǎn)量的 13%。其中,致密油與頁巖油產(chǎn)量 3.8×108t,油砂油產(chǎn)量 1.6×108t。2020 年全球非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量超過 1.1×1012m3,約占天然氣總產(chǎn)量的 29%。其中,頁巖氣產(chǎn)量7700×108m3,致密氣產(chǎn)量3020×108m3,煤層氣產(chǎn)量50×108m3。針對非常規(guī)巖芯油氣復(fù)雜地質(zhì)特征,中國油氣企業(yè)探索形成了系列特色理論技術(shù),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(chǎn)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(nèi)原油穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。2020 年,我國非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量 732×108m3,約占天然氣總產(chǎn)量的 38%。其中,致密氣產(chǎn)量 465×108m3,頁巖氣產(chǎn)量 200×108m3,煤層氣產(chǎn)量 67×108m3。毛細管孔隙:流體在外力作用下可自由流動(一般砂巖)。一體式非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測
非常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟開采、連續(xù)或準連續(xù)型聚集的油氣資源。非常規(guī)巖芯油 氣有兩個關(guān)鍵標志和兩個關(guān)鍵參數(shù),兩個關(guān)鍵標志為:①油氣大面積連續(xù)分布,圈閉界限不明顯;②無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量,達西滲流不明顯。兩個關(guān)鍵參數(shù)為:①孔隙度小于 10%;②孔喉直徑小于 1μm 或空氣滲透率小于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣主要特征表現(xiàn)為源儲共生,在盆地中心、斜坡大面積分布,圈閉界限與水動力效應(yīng)不明顯(圖 2),儲量豐度低,主要采用水平井體積壓裂技術(shù)、平臺式鉆井—“工廠化”生產(chǎn)、納米技術(shù)提高采收率等方式開采。非常規(guī)巖芯油氣主要類型有致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。小核磁共振非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測梯度磁場中流體質(zhì)子T2小于T1,其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。
聚合物驅(qū)油: 聚合物驅(qū)使用聚合物溶液為驅(qū)油劑,是化學(xué)驅(qū)的重要方法,在世界上尤其在中國大慶油田有大范圍的應(yīng)用.在工程實際中,聚合物驅(qū)極常用的聚合物主要有兩種: 人工合成的部分水解聚丙烯酰胺( HPAM) 和生物聚合物黃原膠.除此以外,人們也在研究用于采油的新型聚合物.早期人們普遍認為聚合物驅(qū)是通過提高宏觀采油效率來提高整體采收率的,具體表現(xiàn)為聚合物溶液增加了驅(qū)替液粘度,并且造成了油水相滲透率不均衡降低,減小了驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比,從而提高波及系數(shù).隨著對聚合物驅(qū)油機理研究的逐漸深入,人們發(fā)現(xiàn)由于聚合物溶液具有粘彈性,其在微觀孔道中有特殊的流動性質(zhì).聚合物驅(qū)不僅能提高宏觀采油效率,還能夠提高微觀驅(qū)替效率.
非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)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(yīng)力各向異性“六特性”及匹配關(guān)系,明確“生油氣能力、儲油氣能力、產(chǎn)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(chǎn)量與極大采收率,尋找低成本開采技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展模式。常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)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(guān)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(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和極大采收率。粘土結(jié)合水、毛細管結(jié)合水和可動水具有不同的孔隙大小和位置。
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粒三角洲前緣、三角洲和湖相泥頁巖等細粒沉積體系。中國中、新生代陸相含油氣盆地中油氣田分布規(guī)律表明,一個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,搬運和沉積的間歇性很大,沉積物以粗而分選差為其主要特點。河流發(fā)育在長期構(gòu)造沉降、氣候潮濕的地區(qū)。河道砂體平面上呈很長的條帶狀,多個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。對于流體中的質(zhì)子:當流體處于均勻靜磁場時,T1近似等于T2。高精度磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究
低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)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(zhuǎn)換、殘余油分布。一體式非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測
致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領(lǐng)域,通過解剖國內(nèi)外致密油實例,可歸納出以下地質(zhì)特征: 發(fā)育微 納米 級 孔 喉 系 統(tǒng)。孔 喉 半 徑 小,主 體 直 徑 40 ~ 900 nm,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,喉道小,致密砂巖油儲集層 泥質(zhì)含量高,水敏、酸敏、速敏嚴重,因而開采過程 易受傷害,損失產(chǎn)量可達 30% ~ 50% 。 致密油 層非均質(zhì)性嚴重。由于沉積環(huán)境不穩(wěn)定,致密砂層 厚度和層間滲透率變化大,有的砂巖泥質(zhì)含量高, 地層水電阻率低,油水層評價困難較大。由于孔喉 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,吼道小,毛細管壓力高,原始含水飽和度 較高( 一般 30% ~ 40% ,個別達 60% ) ,原油密度多 小于 0. 825 g /cm3。 發(fā)育天然裂縫系統(tǒng)。巖石 堅硬致密,但存在不同程度裂縫,一般受區(qū)域性地 應(yīng)力控制,具有一定方向性,對油田開發(fā)效果影響 較大,裂縫既是油氣聚集的通道,也是注水竄流的條件,且人工裂縫多與天然裂縫方向一致。一體式非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測
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