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、孔隙結構、儲層評價標準與方法、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,微觀孔喉結構復雜,決定了其低孔低滲的儲集特征,控制了油氣聚集機制、富集規(guī)律等基本地質特征,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。T1用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析
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。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯弛豫信號有效(含烴)孔隙度:巖石中含烴類體積Ve與巖石總體積Vb之比。
非常規(guī)巖芯油氣資源的儲集載體一般發(fā)育在水下沉積環(huán)境中,其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆長軸三角洲前緣的致密細砂巖、粉細砂巖和灘壩砂巖、云質 砂巖中。灘壩和前緣席狀砂圍繞湖岸線形成連片儲集體,與烴源巖緊密接觸,是致密油氣富集的有利相帶。頁巖油賦存的富有機質頁巖發(fā)育在半深湖斜坡到深湖相環(huán)境。與粗粒沉積體系不同,泥頁巖沉積是物理沉積與化學沉積的結合。古氣候、湖盆生產(chǎn)力、水文環(huán)境鹽度、生物群落和有機質保存等條件決定了頁巖中有機質的豐度和類型,進而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。
致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領域,通過解剖國內外致密油實例,可歸納出以下地質特征: 發(fā)育微 納米 級 孔 喉 系 統(tǒng)。孔 喉 半 徑 小,主 體 直 徑 40 ~ 900 nm,孔隙結構復雜,喉道小,致密砂巖油儲集層 泥質含量高,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,有的砂巖泥質含量高, 地層水電阻率低,油水層評價困難較大。由于孔喉 結構復雜,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。流動孔隙度:流體能在其內自由流動的孔隙體積Vff與巖石總體積Vb之比。
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、?!傲亍奔捌ヅ潢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。 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)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(xiàn)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。非常規(guī)巖芯儲層:指用傳統(tǒng)技術無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術改善儲層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟開采。低場核磁共振非常規(guī)巖芯技術介紹
低場核磁共振技術已被廣泛應用于儲層實驗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。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析
致密油與頁巖油儲集層包括常見的致密砂巖、致密灰?guī)r、頁巖,也包括陸相湖盆碎屑巖與湖相碳酸鹽巖混合成因的混積巖類,巖石成分復雜; 不同礦物與有機質呈紋層狀或分散狀分布,成為頁巖油或致密油有利的微觀源儲組合( 圖 4) ,特別是致密油儲集層以陸源碎屑與碳酸鹽組分在空間上構成交替互層或夾層的混合( 馮進來等,2011) ,有機質與長石、黏土等陸源碎屑或白云石、方解石等碳酸鹽礦物呈紋層狀或分散狀分布的特征,為致密混積巖油形成提供了有利源儲條件。 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)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(xiàn)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。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析