TD-NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

致密油與頁巖油均無明顯圈閉界限，無自然工業(yè)產(chǎn)能，需要采用直井縫網(wǎng)壓裂、水平井體積壓裂、空氣與CO2 等氣驅(qū)、納米驅(qū)油劑等方式進行開發(fā)，形成“人造滲透率”，持續(xù)獲得產(chǎn)能，屬典型“人造油氣藏”。) 。通過整理國內(nèi)外有關(guān)致密油與頁巖油研究進展，筆者認為二者在地質(zhì)、開發(fā)、工程等方面均存在明顯差異，應定義為 2 種不同類型的非常規(guī)巖芯油氣資源。 頁巖油是指成熟或低熟烴源巖已生成并滯留在頁巖地層中的石油聚集，頁巖既是生油巖，又是儲集巖，石油基本未運移( 圖 1) ，屬原地滯留油氣資源，是未來非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的潛在領域。非常規(guī)巖芯的分析有助于評估油氣儲層的性能和開發(fā)潛力。TD-NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

致密油“甜點區(qū)”評價參數(shù)包括烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應力各向異性等“六特性”特征參數(shù)。依據(jù)致密油“六特性”各項評價參數(shù)標準，將各參數(shù)疊合成圖，取所有評價參數(shù)標準以上的區(qū)域，確定為致密油“甜點區(qū)”。常規(guī)巖芯油氣藏評價，著力研究“圈閉是否成藏”，重要評價“生、儲、蓋、圈、運、?！绷丶捌淦ヅ潢P(guān)系，重點評價高質(zhì)量烴源灶、有利儲集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導體系?？死?2 氣田和大慶長垣油田是典型實例。非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化非常規(guī)巖芯揭示地下奧秘，為油氣勘探開發(fā)提供重要線索。

低熟頁巖油與中高熟頁巖油的差異： 中高熟頁巖油主要為已生成的石油烴類，賦存在頁巖的有機孔內(nèi)或多類成因的微裂縫中。其形成不僅需要有機質(zhì)富集并成熟轉(zhuǎn)化為石油烴的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境、水體環(huán)境、溫暖的氣候條件、適宜的水介質(zhì)條件，還需要頁巖油賦存的孔隙等儲集空間條件。典型的中高熟頁巖油層系沉積模式，盆地中心深水缺氧環(huán)境中發(fā)育富有機質(zhì)頁巖層，側(cè)向上隨著水深變淺漸變形成泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)碳酸鹽巖等致密層系，進而變成砂巖、碳酸鹽巖等常規(guī)儲集層。受不同地質(zhì)時期構(gòu)造、氣候、海平面等環(huán)境條件頻繁變化的影響，水體出現(xiàn)深淺變化，在陸架、斜坡等巖相過渡區(qū)縱向上發(fā)生不同巖體的頻繁交互，頁巖層系與其他層系緊密接觸或互層接觸特征發(fā)育。若環(huán)境條件變化持續(xù)時間較長，水體持續(xù)變深或變淺，就形成穩(wěn)定厚度的富有機質(zhì)頁巖層系，其他層系直接上覆或下伏于頁巖層系；若環(huán)境條件變化持續(xù)時間較短，水體深淺波動頻繁，在盆地斜坡區(qū)就形成單層厚度幾厘米甚至幾毫米的薄層砂巖／碳酸鹽巖層與頁巖層系夾層或混層，平面上具有大面積、不連續(xù)分布的特征。

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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)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(zhì)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?？紫洞笮?、滲透率、碳氫化合物性質(zhì)、空泡、裂縫和顆粒大小，通常也可以通過弛豫時間NMR數(shù)據(jù)提取。

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(zhì) 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(zhì)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(jié)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(zhì)保存等條件決定了頁巖中有機質(zhì)的豐度和類型，進而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。天然氣表現(xiàn)出很長的T1時間，但很短的T2時間和單指數(shù)型弛豫衰減。TD-NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

小角中子散射和超小角中子散射技術(shù)：不能精確表征頁巖多尺度全孔徑范圍內(nèi)的微觀孔隙結(jié)構(gòu)。TD-NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹

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(guān)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(guān)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(guān)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(zhì)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(qū)替力，形成有效開采的流動機制。TD-NMR非常規(guī)巖芯技術(shù)介紹