高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

非常規(guī)巖芯油氣地質學研究的重要是“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量與極大采收率，尋找低成本開采技術與經濟發(fā)展模式。常規(guī)巖芯油氣地質學研究的重要是“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)主要是追求高產穩(wěn)產和極大采收率。通過確定不可還原水體積(BVI)和游離流體體積(MFFI)來區(qū)分可能產烴的區(qū)域和可能產水的區(qū)域。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

開展致密油、頁巖油形成條件和分布規(guī)律研究，致密油、頁巖油富集參數(shù)，建立不同類型的地質預測方法。開展大尺度致密油、頁巖油分布的物理與數(shù)值模擬，可揭示地層條件下致密油、頁巖油的分布及富集規(guī)律; 開展致密油、頁巖油資源評價模型及方法研究，可建立評價模型及標準，探索其分布范圍及邊界確定方法，極終評價中國大陸主要盆地致密油、頁巖油地質、技術可采資源量。開展致密油勘探開發(fā)先導區(qū)試驗研究，可確定致密油富集區(qū)評價參數(shù)、制定評價標準和建立評價方法。評價出致密油富集區(qū)與重點勘探區(qū)，明確頁巖油有利區(qū)。低場磁共振非常規(guī)巖芯檢測設備自旋回波序列的衰減是流體中氫的數(shù)量和分布的函數(shù)。

非常規(guī)巖芯油氣需建立技術與產量等“學習型曲線”，為新區(qū)或新層系勘探開發(fā)提供極優(yōu)路線圖。一般初始產量較高，但遞減很快，后期遞減速度較慢，穩(wěn)產期很長。例如，美國已投入開發(fā)的頁巖氣井，一般初始產量較高但遞減很快，首年往往遞減 60%～70%，經 5～6 年后遞減速度減慢，一般只有 2%～3%，開采壽命可達 30～50 年，甚至更長。獨特的開采特征，決定了非常規(guī)巖芯油氣開采追求累計產量，實現(xiàn)了全生命周期的經濟效益極大化。生產區(qū)油氣產量的穩(wěn)定或增長，只能通過井間接替來實現(xiàn)。常規(guī)巖芯油氣開采追求在較長時間內實現(xiàn)高產和穩(wěn)產，為此開發(fā)模式選擇需遵循如下原則：一是極充分地利用天然資源，保證獲得較高的油氣采收率；二是在盡可能高的產量水平上，油氣田穩(wěn)產時間長；三是具有極高的經濟效益。選準合適時機，采取合理注氣或注水方式，不斷推動油氣流向井筒，既提高了油氣采收率，又延長了油氣井生產壽命。

聚合物驅油： 聚合物溶液與盲端中的油不僅會產生切應力，還會在聚合物長鏈分子的作用下產生法向應力．由于法向應力的作用，聚合物溶液對油滴產生了更大的拉力，從而更有利于將油滴從側面盲端中“拉”出來．聚合物溶液的粘彈性越大，對油滴的拉拽效果越好，越有利于提高驅替效率。 經實驗發(fā)現(xiàn)，使用水、甘油、粘彈性HPAM 溶液分別作為驅替劑進行驅油試驗時，HPAM 驅替后孔道盲端中的殘余油量極少．聚合物溶液在孔道中流動時，不僅能夠像非彈性流體一樣“推”著前面的油，還能“拉”著側面和后面的 油．這是由于聚合物分子為長鏈高分子，長鏈與長鏈之間相互纏繞、相互制約．運動時，聚合物長鏈分子就會產生拉伸，帶動周圍的分子一起運動，從而能夠拉拽盲端中的殘余油，實驗結果表明，人工合成聚合物( HPAM，PAM) 的驅油效果比生物聚合物(黃原膠) 好，其中，HPAM 的效果極好，而且增加聚合物的分子量有利于提高采收率．低場核磁共振技術已被廣泛應用于儲層實驗評價研究的各個方面，如流體可視化研究、高溫高壓驅替等等。

常規(guī)巖芯油氣多為遠源浮力聚集，水動力效應明顯，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，增加驅替力，形成有效開采的流動機制。天然氣表現(xiàn)出很長的T1時間，但很短的T2時間和單指數(shù)型弛豫衰減。低場磁共振非常規(guī)巖芯弛豫信號

流動孔隙度：流體能在其內自由流動的孔隙體積Vff與巖石總體積Vb之比。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層在儲集性能、孔隙結構、儲層評價標準與方法、儲層中油氣賦存狀態(tài)等多個方面均存在較大差異 。整體而言，非常規(guī)巖芯油氣儲層以納米、微米孔喉為主，微觀孔喉結構復雜，決定了其低孔低滲的儲集特征，控制了油氣聚集機制、富集規(guī)律等基本地質特征，油氣開發(fā)需要借助水平井分段壓裂、體積壓裂等特殊方法才能獲取有效經濟產能；常規(guī)巖芯油氣儲層孔隙度、滲透率較高，孔喉以微米級為主，甚至可見厘米級溶孔、溶洞，儲集物性較好，油氣開采以常規(guī)方式為主。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

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