低場核磁共振非常規(guī)巖芯孔徑分布檢測

隨著世界油氣工業(yè)勘探開發(fā)領域從常規(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、學科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、技術攻關、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)學的理論基礎，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。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。低場核磁共振非常規(guī)巖芯孔徑分布檢測

非常規(guī)巖芯油氣儲層孔隙類型多樣，既有粒間溶蝕微孔、粒間原生微孔、粒內(nèi)原生微孔，也存在有機質(zhì)微孔與晶間微孔、微裂縫等多種類型；孔喉大小以納米級為主，但也存在微米級、毫米級微孔或微裂縫，中國海相頁巖氣儲層孔徑為 5～200nm，致密砂巖油儲層孔徑為 50～900nm，致密石灰?guī)r油儲層孔徑為40～500nm，頁巖油儲層孔徑為 30～400nm，不同尺度孔喉大小構成了毫米—微米—納米多級別微孔—微裂縫系統(tǒng)。 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。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯擴散弛豫自由弛豫影響T1和T2；表面弛豫影響T1和T2；擴散弛豫影響T2；這三個過程是同時發(fā)生。

非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學研究的重要是“油氣是否連續(xù)聚集”，評價的重點是烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應力各向異性“六特性”及匹配關系，明確“生油氣能力、儲油氣能力、產(chǎn)油氣能力”；勘探主要目的是尋找“甜點區(qū)”與油氣連續(xù)或準連續(xù)分布邊界，開發(fā)追求單井極高累積產(chǎn)量與極大采收率，尋找低成本開采技術與經(jīng)濟發(fā)展模式。常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學研究的重要是“圈閉是否成藏”，評價的重點是生、儲、蓋、圈、運、?！傲亍奔皹O合適匹配關系，勘探主要目標是發(fā)現(xiàn)油氣藏與儲量規(guī)模，開發(fā)主要是追求高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和極大采收率。

中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油，源巖與儲集層均屬于細粒沉積巖。源巖以陸相半深湖-深湖相富有機質(zhì)頁巖以Ⅰ型和ⅡA 型干酪根為主，成熟度普遍偏低，Ｒo 一般為 0. 7% ～ 1. 3% ，處于生成偏輕的石油階段，頁巖有機質(zhì)豐度較高( TOC 一般在2. 0% 以上，極高可達 40% ) ，是陸相頁巖油與致密油重要的烴源巖類型。儲集層多形成于三角洲前緣-三角洲-深湖-半深湖等細粒沉積環(huán)境，而有別于常規(guī)巖芯油氣儲集層形成的沖積扇-河流-三角洲平原等粗粒級沉積環(huán)境 。因此，開展中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油源儲細粒沉積巖沉積機理與分布模式研究，創(chuàng)新和建立沉積學研究的一個新分支—細粒沉積學，以頁巖、粉砂巖等不同巖性細粒沉積物的物理與化學性質(zhì)及其沉積作用、沉積過程等為研究內(nèi)容，將為明確細粒致密儲集層、富有機質(zhì)頁巖分布預測、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎依據(jù)。與自由弛豫一樣，物理性質(zhì)如粘度和分子組成控制著擴散系數(shù)。同樣，環(huán)境條件、溫度和壓力都會影響擴散。

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質(zhì)特征： 發(fā)育微納米級孔與裂縫系統(tǒng)。頁巖油儲集層中常常發(fā)育納米級孔喉系統(tǒng)，一般孔徑大小為50～300nm 的孔隙構成主要的儲集空間，局部發(fā)育微米級孔隙。孔隙類型包括粒間孔、粒內(nèi)孔、有機質(zhì)孔、晶間孔等。其次，微裂縫在頁巖油儲集層中也非常發(fā)育，類型多樣，以未充填的水平層理縫為主，次為干縮縫，近斷裂帶處發(fā)育有直立或斜交的構造縫。與頁巖氣儲集層相比，頁巖油儲集層熱演化程度較低、埋深較淺，儲集空間較大。部分泥頁巖中黏土礦物呈片狀結(jié)構、有機質(zhì)紋層結(jié)構等多種微觀結(jié)構類型，頁巖油多賦存于礦物微觀結(jié)構或與其平行的微裂縫。 儲集層脆性指數(shù)較高，宜于壓裂改造。脆性礦物含量是影響頁巖微裂縫發(fā)育程度、含油性、壓裂改造方式的重要因素。頁巖中高嶺石、蒙脫石、水云母等黏土礦物含量越低，石英、長石、方解石等脆性礦物含量越高，巖石脆性越強，在外力作用下越易形成天然裂縫和誘導裂縫，利于頁巖油開采。中國湖相富有機質(zhì)頁巖脆性礦物含量總體比較高，可達40%以上。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）。高精度非常規(guī)巖芯技術原理

微孔隙中的流體表現(xiàn)出快速的T，當TE=0.5 ms時可以觀察到，但當TE=1.2 ms時不能觀察到。低場核磁共振非常規(guī)巖芯孔徑分布檢測

非常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術改善儲層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟開采、連續(xù)或準連續(xù)型聚集的油氣資源。非常規(guī)巖芯油氣資源大面積連續(xù)分布，無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量。常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術可以獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、可以直接進行經(jīng)濟開采的油氣資源。常規(guī)巖芯油氣分布受限于油氣圈閉邊界，可直接進行經(jīng)濟開采。 非常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的學科基礎是連續(xù)型油氣聚集理論，常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的學科基礎是浮力圈閉成藏理論。 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。低場核磁共振非常規(guī)巖芯孔徑分布檢測

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