磁共振非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替的影響

納米流體驅(qū)油 納米流體是指以一定的方式和比例在基液中加入納米顆粒( 尺寸一般為1～100 nm)制備成的均勻、穩(wěn)定的流體．納米顆粒尺寸小、比表面積大，加入不同的納米顆粒可以制得不同納米流體，具有不同的特殊性質(zhì)．利用這些特殊性質(zhì)提高采收率近些年成為研究的熱點(diǎn)，其中涉及的微納米力學(xué)問題是解釋納米流體提高采收率機(jī)理的關(guān)鍵問題． 納米流體驅(qū)油中影響采油效率的因素有很多，如油滴的尺寸，納米顆粒的濃度、尺寸、所帶電荷、表面潤(rùn)濕性等．為研究這些因素的影響，學(xué)者們展開了一系列的理論、實(shí)驗(yàn)、模擬工作． 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。毛細(xì)管孔隙：流體在外力作用下可自由流動(dòng)（一般砂巖）。磁共振非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替的影響

致密油“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)參數(shù)包括烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應(yīng)力各向異性等“六特性”特征參數(shù)。依據(jù)致密油“六特性”各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將各參數(shù)疊合成圖，取所有評(píng)價(jià)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)以上的區(qū)域，確定為致密油“甜點(diǎn)區(qū)”。常規(guī)巖芯油氣藏評(píng)價(jià)，著力研究“圈閉是否成藏”，重要評(píng)價(jià)“生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、保”六要素及其匹配關(guān)系，重點(diǎn)評(píng)價(jià)高質(zhì)量烴源灶、有利儲(chǔ)集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導(dǎo)體系。克拉 2 氣田和大慶長(zhǎng)垣油田是典型實(shí)例。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯液體飽和度檢測(cè)自由流體模型或Coates模型可應(yīng)用于含水和/或碳?xì)浠衔锏牡貙印?/p>

基于致密油與頁(yè)巖油儲(chǔ)集層物性差、粒度細(xì)、非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣源儲(chǔ)一體或近源聚集等特殊地質(zhì)特征，致密油/頁(yè)巖油在沉積環(huán)境與分布模式、儲(chǔ)集層特征與成因機(jī)理、油氣聚集規(guī)律、地質(zhì)評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)與地球物理響應(yīng)等多方面遇到極大挑戰(zhàn)，成為制約中國(guó)致密油與頁(yè)巖油工業(yè)化發(fā)展的瓶頸。致密油與頁(yè)巖油儲(chǔ)集層均具有物性差，滲透率多小于1 mD，發(fā)育微-納米級(jí)孔喉系統(tǒng)，成巖作用與非均質(zhì)性強(qiáng)等而區(qū)別于常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)集層。故致密砂巖、碳酸鹽巖與頁(yè)巖等致密儲(chǔ)集層成因機(jī)制與儲(chǔ)集能力研究成為致密油與頁(yè)巖油的重要問題。細(xì)粒頁(yè)巖、粉砂巖以及混積巖石學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)等儲(chǔ)集層基本特征成為儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，精細(xì)表征微-納米孔喉微觀結(jié)構(gòu)成為致密儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)的難點(diǎn)。

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．通過分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了碳納米管中CO2驅(qū)替CH4的過程，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．縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。

非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層的差異決定了儲(chǔ)層中油氣賦存狀態(tài)、運(yùn)移方式、流動(dòng)機(jī)理以及含油氣性等多個(gè)方面，但歸根到底，儲(chǔ)層致密、孔喉小、微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜是非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層的本質(zhì)差異 。 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。游離水通常具有中等的T1、T2和D值。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯應(yīng)用介紹

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。磁共振非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替的影響

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(xiàng)重要特征 ；通過納米 CT、場(chǎng)發(fā)射等先進(jìn)手段，發(fā)現(xiàn)了致密油、致密氣、頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣等非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層中納米孔喉系統(tǒng) ；研究了不同類型非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層地質(zhì)特征、油氣形成與分布規(guī)律、“甜點(diǎn)區(qū)”主要控制因素；提出含油氣單元內(nèi)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(píng)價(jià)出不同類型非常規(guī)巖芯油氣資源潛力，明確提出中國(guó)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(zhì)學(xué)的 4 項(xiàng)重要理論問題 ?！胺浅Ｒ?guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)”的發(fā)展，不僅在于解決人類社會(huì)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(rèn)識(shí)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(dòng)世界有非常規(guī)巖芯人才，形成“非常規(guī)巖芯哲學(xué)”重要理論基礎(chǔ)。磁共振非常規(guī)巖芯液體驅(qū)替的影響

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