時域核磁共振非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測

作為一種清潔能源，頁巖氣因其儲量豐富、分布廣，引起了人們的極大關(guān)注．頁巖氣所貯存的頁巖層由大量微納米孔隙構(gòu)成 ，整體上表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率．對北美多個地區(qū)頁巖樣品進(jìn)行分析，認(rèn)為頁巖孔隙度極低(＜5%)，滲透率在10－9～10－3μm2之間。觀察了頁巖中復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，認(rèn)為主要存在三種孔隙類型:直徑在5～1000nm 之間的層狀碳酸鹽孔隙、直徑在50～1000nm 之間的溶解碳酸鹽孔隙和直徑在 10～100 nm 之間的有機(jī)質(zhì)孔隙．通過實驗得出頁巖孔隙直徑在2～20 nm 之間，有機(jī)質(zhì)作為干酪根的主要成分，其含量達(dá)到 40%～50%．因此頁巖氣開發(fā)需要解決諸多微納米力學(xué)問題: ①頁巖氣在微納米孔隙中的貯存機(jī)制; ②頁巖氣注氣驅(qū)替的相關(guān)機(jī)制; ③頁巖氣開采過程中從微納米孔隙極終運移到井筒的多尺度運移機(jī)制 ．從原子的角度來看，當(dāng)一個進(jìn)動的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時，弛豫就發(fā)生了。時域核磁共振非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測

非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層的差異決定了儲層中油氣賦存狀態(tài)、運移方式、流動機(jī)理以及含油氣性等多個方面，但歸根到底，儲層致密、孔喉小、微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜是非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層的本質(zhì)差異 。 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達(dá)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(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機(jī)制。時域核磁共振非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測碳?xì)浠衔?，如天然氣、輕質(zhì)油、中粘度油和重油，也有非常不同的核磁共振特征。

頁巖油和致密油聚集機(jī)理的重要是“致密化減孔聚集”或稱為“致密化成藏”，頁巖系統(tǒng)依靠壓實、成巖等使孔隙減小，實現(xiàn)自身封閉聚集油氣，揭示兩者聚集機(jī)理，直接決定各自地質(zhì)特征和分布規(guī)律。 “原位滯留聚集”或“原位成藏”是頁巖油聚集機(jī)理，包括泥頁巖中烴類釋放和烴類排出兩個過程，液態(tài)烴釋放受干酪根物理性質(zhì)、熱成熟度、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等控制，液態(tài)烴排出受巖性組合、有效運移通道、壓力分布及微裂縫發(fā)育程度等控制，流體壓力、有機(jī)質(zhì)孔和微裂縫的發(fā)育和耦合關(guān)系，決定著頁巖油的動態(tài)集聚與資源規(guī)模。

非常規(guī)巖芯油氣為源內(nèi)或近源非浮力聚集，水動力效應(yīng)不明顯，油氣水分布復(fù)雜。在致密油儲層中，納米級孔喉是主要的儲集空間，烴源巖生烴增壓產(chǎn)生的異 常高壓促使油氣在源內(nèi)滯留或短距離運移聚集，或經(jīng)初次運移，注入致密儲層形成致密油氣。在這種非浮力聚集的情況下，致密油氣區(qū)不存在明確的油氣水邊界，這一規(guī)律和特征已被 Bakken 等中外典型致密油研究所證實。對于致密儲層，烴源巖生烴模擬實驗及巖石物性測試表明，生烴增壓和毛細(xì)管壓力差是致密油運聚的主要動力，浮力難以發(fā)生作用。達(dá)西進(jìn)行了水通過飽和砂的實驗研究，發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與滲流長度L成反比。

非常規(guī)巖芯油氣資源并沒有明確的定義，一般指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得的、與常規(guī)巖芯油氣資源儲存地點、開采方法等不同的油氣資源，可分為非常規(guī)巖芯石油資源和非常規(guī)巖芯天然氣資源．前者主要指重油、頁巖油、油砂等，后者主要指頁巖氣、煤層氣、致密氣等．非常規(guī)巖芯油氣資源儲量大，但儲層地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)開采技術(shù)并不能完全適用．非常規(guī)巖芯油氣開采涉及一系列微納米力學(xué)問題，這些問題的研究對改進(jìn)開采技術(shù)，進(jìn)一步開發(fā)非常規(guī)巖芯油氣資源具有重要的意義． 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達(dá)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(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機(jī)制?？紫洞笮?、滲透率、碳?xì)浠衔镄再|(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。一站式非常規(guī)巖芯無損檢測

科研人員深入研究非常規(guī)巖芯，探索非常規(guī)油氣資源的分布規(guī)律。時域核磁共振非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測

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。時域核磁共振非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測