高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)

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。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面，如流體可視化研究、高溫高壓驅(qū)替等等。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)

常規(guī)巖芯油氣多為遠(yuǎn)源浮力聚集，水動(dòng)力效應(yīng)明顯，油氣水分布相對(duì)簡(jiǎn)單。在常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層中，微米級(jí)及其以上級(jí)別孔喉是主要的儲(chǔ)集空間，遵循達(dá)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(yùn)移，二次運(yùn)移主要依靠流體勢(shì)推動(dòng)，在圈閉中的油氣聚集主要依靠浮力。在浮力驅(qū)動(dòng)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(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(guò)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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。一體式非常規(guī)巖芯孔徑分布檢測(cè)核磁共振技術(shù)在20世紀(jì)60年代引起石油工業(yè)的興趣，研究結(jié)果顯示核磁共振技術(shù)具有良好的滲透率相關(guān)性。

致密儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發(fā)育，復(fù)雜介質(zhì)條件和孔隙流體，對(duì)基于均勻介質(zhì)和理想流體假設(shè)的經(jīng)典孔隙介質(zhì)聲學(xué)理論模型和聲、電、磁等地球物理響應(yīng)機(jī)理研究提出了挑戰(zhàn)。與以圈閉描述為對(duì)象的常規(guī)地球物理勘探理論和技術(shù)相比，致密油層油水分異差，油層地球物理響應(yīng)差異小，致密油層識(shí)別、有效儲(chǔ)集層劃分、儲(chǔ)集層參數(shù)計(jì)算、儲(chǔ)集層展布預(yù)測(cè)、工程參數(shù)測(cè)井評(píng)價(jià)等遇到挑戰(zhàn)。 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(guò)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(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。

非常規(guī)巖芯油氣突破了儲(chǔ)層物性下限與傳統(tǒng)圈閉找油理念，針對(duì)大面積展布的非常規(guī)巖芯儲(chǔ)集體，關(guān)鍵在于大規(guī)模納米級(jí)孔喉致密儲(chǔ)層背景與油氣生成、排聚過(guò)程的時(shí)空匹配。重點(diǎn)研究烴源巖和儲(chǔ)集體評(píng)價(jià)條件、油氣充注下限及有效性、運(yùn)移和滲流機(jī)理、重要區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)等，油氣運(yùn)移為初次運(yùn)移或短距離二次運(yùn)移，生烴增壓和毛細(xì)管壓力差是油氣運(yùn)移和聚集的主要?jiǎng)恿?，通常遵循非達(dá)西滲流定律油氣地質(zhì)研究的目標(biāo)是重要區(qū)、確定富集甜點(diǎn)區(qū)，關(guān)鍵是編制出“三圖一表”，即成熟烴源巖厚度平面分布圖、儲(chǔ)層厚度平面分布圖、儲(chǔ)層頂面構(gòu)造圖和甜點(diǎn)區(qū)評(píng)價(jià)表。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(gè)關(guān)鍵標(biāo)志：一是油氣大面積連續(xù)分布，圈閉界限不明顯，二是無(wú)自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量，達(dá)西滲流不明顯；兩個(gè)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。而常規(guī)巖芯油氣，在上述標(biāo)志和參數(shù)方面表現(xiàn)明顯不同，孔隙度多介于10%～30%，滲透率多大于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣評(píng)價(jià)重點(diǎn)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(píng)價(jià)重點(diǎn)是生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、?！傲亍逼ヅ潢P(guān)系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點(diǎn)區(qū)”有 8 項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其中 3 項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)是 TOC 大于 2%、孔隙度較高（致密油氣>10%，頁(yè)巖油氣>3%）和微裂縫發(fā)育；常規(guī)巖芯油氣重要評(píng)價(jià)成藏要素及其時(shí)空匹配，重點(diǎn)評(píng)價(jià)高質(zhì)量烴源灶、有利儲(chǔ)集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導(dǎo)體系等。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲(chǔ)層。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯靜態(tài)測(cè)量參數(shù)

通過(guò)對(duì)非常規(guī)巖芯的精細(xì)觀測(cè)，我們得以了解非均質(zhì)性強(qiáng)的地質(zhì)體特征。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)

致密油與頁(yè)巖油均無(wú)明顯圈閉界限，無(wú)自然工業(yè)產(chǎn)能，需要采用直井縫網(wǎng)壓裂、水平井體積壓裂、空氣與CO2 等氣驅(qū)、納米驅(qū)油劑等方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，形成“人造滲透率”，持續(xù)獲得產(chǎn)能，屬典型“人造油氣藏”。) 。通過(guò)整理國(guó)內(nèi)外有關(guān)致密油與頁(yè)巖油研究進(jìn)展，筆者認(rèn)為二者在地質(zhì)、開(kāi)發(fā)、工程等方面均存在明顯差異，應(yīng)定義為 2 種不同類型的非常規(guī)巖芯油氣資源。 頁(yè)巖油是指成熟或低熟烴源巖已生成并滯留在頁(yè)巖地層中的石油聚集，頁(yè)巖既是生油巖，又是儲(chǔ)集巖，石油基本未運(yùn)移( 圖 1) ，屬原地滯留油氣資源，是未來(lái)非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的潛在領(lǐng)域。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)