低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過(guò)程的滲透率變化

海相頁(yè)巖油與陸相頁(yè)巖形成與分布特征： 陸相頁(yè)巖油形成與分布特征：①富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖主要形成于二疊紀(jì)—新近紀(jì)暖室期，整體氣候濕潤(rùn)，降水豐富，部分靠近海洋的盆地易受海水間歇倒灌影響，形成海陸過(guò)渡相沉積，但在陸內(nèi)干旱氣候帶發(fā)育蒸發(fā)咸化湖盆。長(zhǎng)周期構(gòu)造演化和中短期氣候變化旋回控制了陸相細(xì)粒沉積。②頁(yè)巖分布在斷陷湖盆、坳陷湖盆、前陸盆地前淵等負(fù)向構(gòu)造單元中心及其周緣斜坡中心，細(xì)粒沉積空間相對(duì)局限。③富有機(jī)質(zhì)層段受局部有利沉積微相控制而相對(duì)集中分布，有機(jī)質(zhì)普遍以中低成熟度為主，Ro 普遍小于1.0％，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ型干酪根為主，其次為Ⅱ型干酪根，但受陸源沉積注入影響，局部發(fā)育Ⅲ型干酪根；頁(yè)巖層段礦物成分復(fù)雜，黏土礦物含量高，微納米無(wú)機(jī)孔隙和微頁(yè)理裂縫為主要儲(chǔ)滲空間通道，相對(duì)高孔隙儲(chǔ)層“甜點(diǎn)區(qū)段”局部富集，流體黏度和密度大，地層壓力和GOR相對(duì)較低，單層厚度小且不均質(zhì)性強(qiáng)。當(dāng)潤(rùn)濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時(shí)，T1和T2都急劇減小，并且弛豫機(jī)制不同于固體或流體中的質(zhì)子。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過(guò)程的滲透率變化

非常規(guī)巖芯油氣聚集過(guò)程中，呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征，存在啟動(dòng)壓力梯度。以四川盆地侏羅系致密油為例，在運(yùn)聚滲流實(shí)驗(yàn)的流速范圍內(nèi)，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，滲流曲線主要受巖心滲透率的影響，滲透率越低，啟動(dòng)壓力梯度 越大，非達(dá)西現(xiàn)象越明顯。運(yùn)移過(guò)程中依次經(jīng)歷擬線性流、非線性流和滯流 3 個(gè)階段。由于生烴增壓產(chǎn)生的壓力梯度由源向儲(chǔ)呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，因此 3 個(gè)階段的石油運(yùn)移速度和含油飽和度都將逐級(jí)降低（圖 6）。致密儲(chǔ)層非達(dá)西滲流機(jī)制決定了油驅(qū)水阻力大、含油飽和度低的特點(diǎn)，需要人工壓裂注氣液，增加驅(qū)替力，形成有效開(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。低場(chǎng)核磁共振非常規(guī)巖芯自由弛豫由于流體之間的弛豫時(shí)間NMR數(shù)據(jù)可用于區(qū)分粘土結(jié)合水、毛細(xì)結(jié)合水、可動(dòng)水、天然氣、輕質(zhì)油和粘性油。

非常規(guī)巖芯油氣突破了儲(chǔ)層物性下限與傳統(tǒng)圈閉找油理念，針對(duì)大面積展布的非常規(guī)巖芯儲(chǔ)集體，關(guān)鍵在于大規(guī)模納米級(jí)孔喉致密儲(chǔ)層背景與油氣生成、排聚過(guò)程的時(shí)空匹配。重點(diǎn)研究烴源巖和儲(chǔ)集體評(píng)價(jià)條件、油氣充注下限及有效性、運(yùn)移和滲流機(jī)理、重要區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)等，油氣運(yùn)移為初次運(yùn)移或短距離二次運(yùn)移，生烴增壓和毛細(xì)管壓力差是油氣運(yùn)移和聚集的主要?jiǎng)恿?，通常遵循非達(dá)西滲流定律油氣地質(zhì)研究的目標(biāo)是重要區(qū)、確定富集甜點(diǎn)區(qū)，關(guān)鍵是編制出“三圖一表”，即成熟烴源巖厚度平面分布圖、儲(chǔ)層厚度平面分布圖、儲(chǔ)層頂面構(gòu)造圖和甜點(diǎn)區(qū)評(píng)價(jià)表。

非常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲(chǔ)層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開(kāi)采、連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)型聚集的油氣資源。非常規(guī)巖芯油 氣有兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志和兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志為：①油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯；②無(wú)自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，達(dá)西滲流不明顯。兩個(gè)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(chǔ)共生，在盆地中心、斜坡大面積分布，圈閉界限與水動(dòng)力效應(yīng)不明顯（圖 2），儲(chǔ)量豐度低，主要采用水平井體積壓裂技術(shù)、平臺(tái)式鉆井—“工廠化”生產(chǎn)、納米技術(shù)提高采收率等方式開(kāi)采。非常規(guī)巖芯油氣主要類型有致密油、致密氣、頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。不同流體類型和巖石孔隙大小的T1、T2、和D的典型定性值表明了T1、T2松弛測(cè)量的可變性和復(fù)雜性。

綜合對(duì)比非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層特征，可歸納以下幾點(diǎn)差異： (1) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層致密，物性較差。非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層總體致密是其與常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層的極大區(qū)別。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲(chǔ)層，孔隙度為1%～19%，平均為10.7%；滲透率為0.001～10mD，平均為0.82mD。常規(guī)砂巖儲(chǔ)層滲透率大于1mD，孔隙度達(dá) 10%～18%，孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴(kuò)大孔、殘余原生孔，壓汞測(cè)試表明喉道直徑為1～10μm，孔喉連通性較好，埋深較淺； (2) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層巖性多樣，有效儲(chǔ)層規(guī)模較小。中國(guó)非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層巖性復(fù)雜，既有砂巖、石灰?guī)r，也有頁(yè)巖、煤以及混積巖類等多種巖石類型。但致密油、致密氣、頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣等主要類型儲(chǔ)層空氣基質(zhì)滲透率多小于1mD，孔隙度主體小于12%，屬于致密儲(chǔ)層范疇。 (3) 非常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔喉多小于1μm。非常規(guī)巖芯油氣砂巖儲(chǔ)層與常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲(chǔ)層特征對(duì)比表明，非常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲(chǔ)層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物，并多處于中、晚成巖階段，故以次生孔隙為主，喉道呈席狀、彎曲片狀，連通差；孔隙度為3%～10%，滲透率多小于1mD。核磁共振技術(shù)在20世紀(jì)60年代引起石油工業(yè)的興趣，研究結(jié)果顯示核磁共振技術(shù)具有良好的滲透率相關(guān)性。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過(guò)程的滲透率變化

引入并發(fā)展連續(xù)型油氣聚集理論。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過(guò)程的滲透率變化

非常規(guī)巖芯油氣資源儲(chǔ)量豐富，開(kāi)發(fā)前景廣闊，其開(kāi)采過(guò)程涉及一系列微納米力學(xué)問(wèn)題．聚合物、納米流體驅(qū)油技術(shù)能夠提高石油采收率，它們的微觀驅(qū)替機(jī)理引起了人們的關(guān)注．頁(yè)巖氣以吸附和游離態(tài)貯存于頁(yè)巖微納米孔隙中，在注入氣的驅(qū)替下，可以流入宏觀裂縫． 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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過(guò)程的滲透率變化