時域磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

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，生烴增壓和毛細管壓力差是致密油運聚的主要動力，浮力難以發(fā)生作用。超毛細管孔隙：流體重力作用下可自由流動（大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖）。時域磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

隨著世界油氣工業(yè)勘探開發(fā)領(lǐng)域從常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣延伸，非常規(guī)巖芯油氣的勘探和研究日益受到重視。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在基本概念、學(xué)科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、技術(shù)攻關(guān)、開發(fā)方式與開采模式等 8 個方面有本質(zhì)區(qū)別。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)，分別是連續(xù)型油氣聚集理論和浮力圈閉成藏理論。非常規(guī)巖芯油氣有兩個關(guān)鍵標志：一是油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯，二是無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，達西滲流不明顯；兩個關(guān)鍵參數(shù)為：一是孔隙度小于 10%，二是孔喉直徑小于 1μm 或空氣滲透率小于 1mD。時域磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理碳氫化合物，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。

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(yīng)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(dǎo)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。

常規(guī)巖芯油氣多為遠源浮力聚集，水動力效應(yīng)明顯，油氣水分布相對簡單。在常規(guī)巖芯油氣儲層中，微米級及其以上級別孔喉是主要的儲集空間，遵循達西滲流規(guī)律。烴源巖生烴增壓產(chǎn)生的異常高壓促使油氣發(fā)生初次運移，二次運移主要依靠流體勢推動，在圈閉中的油氣聚集主要依靠浮力。在浮力驅(qū)動油氣聚集的情況下，常規(guī)巖芯油氣區(qū)存在明確的油氣水邊界。 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。達西定律：描述飽和土中水的滲流速度與水力坡降之間的線性關(guān)系的規(guī)律，又稱線性滲流定律。

升高溫度和降低壓力只能在一定程度上促進頁巖氣的解吸附過程，仍有大量的頁巖氣存留在頁巖有機質(zhì)表面．另外解吸附過程產(chǎn)生的游離氣無法主動運移至井口，實際生產(chǎn)中常常采用注氣驅(qū)替的方法來提高頁巖氣產(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CO2和N2驅(qū)替CH4的效率進行了實驗研究，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)替機制: CO2與壁面吸附力高于CH4，驅(qū)替過程中CO2會直接取代 CH4的吸附位置; N2雖然與壁面吸附力低于CH4，但是注入N2會導(dǎo)致局部壓力降低，從而促進CH4解吸附．通過分子動力學(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分子垂直于壁面時極容易進行，并認為碳納米管存在一個合適管徑使驅(qū)替效率極高．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。時域磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)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。時域磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

采用強化采油（EOＲ）可以提高宏觀和(或) 微觀采油效率，進而提高整體的采收率．常規(guī)的強化采油（EOＲ）方法主要有化學(xué)驅(qū)、氣體混相驅(qū)、熱力采油等．其中，化學(xué)驅(qū)包含聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)等．此外，近些年納米流體驅(qū)也成為研究熱點。 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。時域磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理