非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域

頁巖氣開采是指貯存在微納米孔隙和顆粒間的頁巖氣在人為驅(qū)動(dòng)下運(yùn)移至宏觀裂縫，極終匯集到井筒的過程 頁巖氣具有多種貯存方式: ①吸附在有機(jī)質(zhì)(干酪根) 孔隙表面; ②游離于孔隙和裂縫中; ③溶解于瀝青和干酪根中．其中吸附是主要貯存方式，吸附氣可以占到頁巖氣總量 20% ～ 85%．吸附量的大小與有機(jī)碳含量成正比，此外還受儲(chǔ)層的壓力、溫度和比表面積等因素的影響，關(guān)系十分復(fù)雜．吸附機(jī)理的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)對(duì)頁巖氣解吸以及產(chǎn)量預(yù)測(cè)起到至關(guān)重要的作用．孔隙結(jié)構(gòu)：單重、雙重、三重孔隙介質(zhì)；共六種孔隙結(jié)構(gòu)類型。非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域

常規(guī)巖芯油氣是以圈閉和油氣藏為研究對(duì)象，圈閉是重要，學(xué)科基礎(chǔ)是浮力圈閉成藏理論。傳統(tǒng)石油地質(zhì)研究強(qiáng)調(diào)從烴源巖到圈閉的油氣運(yùn)移，尋找有效聚油圈閉是油氣勘探的重要。圈閉是油氣聚集的基本單元，生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、保六要素是評(píng)價(jià)圈閉有效性的關(guān)鍵，即油氣生成、運(yùn)移、聚集和保存等多種地質(zhì)條件的時(shí)空配置，是常規(guī)巖芯油氣勘探實(shí)踐的重要內(nèi)容。按照圈閉定型時(shí)間與大規(guī)模油氣排聚時(shí)間的匹配關(guān)系，可分為早圈閉型、同步圈閉型和晚圈閉型3種類型。只有那些在油氣區(qū)域性運(yùn)移以前或同時(shí)形成的圈閉，即早圈閉型與同步圈閉型對(duì)油氣的聚集才有效。油氣地質(zhì)研究的目標(biāo)是有利圈閉、確定有效聚油氣圈閉，關(guān)鍵是編制出“兩圖一表”，即圈閉頂面構(gòu)造圖、油氣藏剖面圖和圈閉要素表。非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域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)巖芯油氣主要分布于前陸盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等負(fù)向構(gòu)造單元中，油氣分布多數(shù)游離于二級(jí)構(gòu)造單元高部位以外，主體是位于盆地中心及斜坡，呈大面積連續(xù)型或準(zhǔn)連續(xù)型分布。非常規(guī)巖芯油氣勘探，關(guān)鍵是尋找大面積層狀儲(chǔ)集體，重要工作是突破“甜點(diǎn)區(qū)”，確定甜點(diǎn)區(qū)的富有機(jī)質(zhì)烴源巖、有利儲(chǔ)集體、高含油氣飽和度、易于流動(dòng)的流體、異常超壓、發(fā)育裂縫、適中的埋藏深度等主要控制因素，確立連續(xù)型油氣區(qū)邊界與空間展布。第一步，按照重要區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)出重要區(qū)，結(jié)合儲(chǔ)層、局部構(gòu)造、斷裂與微裂縫發(fā)育狀況，篩選出“甜點(diǎn)區(qū)”；第二步，在“甜點(diǎn)區(qū) ”進(jìn)行開采試驗(yàn)，力爭取得工業(yè)生產(chǎn)突破，同時(shí)探索適合該區(qū)的技術(shù)路線；第三步，外甩擴(kuò)大評(píng)價(jià)范圍，探索連續(xù)型含油氣邊界，確定油氣資源潛力。

采用強(qiáng)化采油（EOＲ）可以提高宏觀和(或) 微觀采油效率，進(jìn)而提高整體的采收率．常規(guī)的強(qiáng)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(diǎn)。 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，形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。游離水通常具有中等的T1、T2和D值。

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖地層微納米級(jí)儲(chǔ)集空間中的石油，富有機(jī)質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲(chǔ)集巖，具有6大地質(zhì)特征： 地層壓力高且油質(zhì)輕，易于流動(dòng)和開采。頁巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機(jī)質(zhì)頁巖地層中，一般地層能量較高，壓力系數(shù)可達(dá) 1. 2～2.0，也有少數(shù)低壓，如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數(shù)為0.7～0.9。一般油質(zhì)較輕，原油密度多為0.70～0.85 g /cm3，黏度多為0.7～20mPa·s，氣油比高，在納米級(jí)孔喉儲(chǔ)集系統(tǒng)中，更易于流動(dòng)和開采。大面積連續(xù)分布，資源潛力大。頁巖油分布不受構(gòu)造控制，無明顯圈閉界限，含油范圍受生油窗富有機(jī)質(zhì)頁巖分布控制，大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁巖生成的石油較多滯留于頁巖中，一般占總生油量的 20%～50% ，資源潛力大。北美海相頁巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度較高，有利于形成輕質(zhì)和凝析頁巖油。自由弛豫是流體的固有弛豫特性。它是由流體的物理性質(zhì)控制的，如粘度和化學(xué)成分。氫核磁共振非常規(guī)巖芯弛豫信號(hào)

超毛細(xì)管孔隙：流體重力作用下可自由流動(dòng)（大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖）。非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域

非常規(guī)巖芯油氣聚集過程中，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，形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。非常規(guī)巖芯應(yīng)用領(lǐng)域