低場時域核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)

致密油與頁巖油均無明顯圈閉界限，無自然工業(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)油劑等方式進行開發(fā)，形成“人造滲透率”，持續(xù)獲得產(chǎn)能，屬典型“人造油氣藏”。) 。通過整理國內(nèi)外有關(guān)致密油與頁巖油研究進展，筆者認為二者在地質(zhì)、開發(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。 致密油是指儲集在覆壓基質(zhì)滲 透率小于或等于 0. 1×10 －3μm2( 空氣滲透率小于 1× 10 －3μm2) 的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲集層中的 石油。單井一般無自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè) 油流下限，但在一定經(jīng)濟條件和技術(shù)措施下可獲得工業(yè)石油產(chǎn)量。如酸化壓裂、多級壓裂、水平井、多分支井等措施，這是目前全球非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的亮點領(lǐng)域，非常規(guī)巖芯的分析有助于評估油氣儲層的性能和開發(fā)潛力。低場時域核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)

聚合物驅(qū)油： 聚合物溶液與盲端中的油不僅會產(chǎn)生切應(yīng)力，還會在聚合物長鏈分子的作用下產(chǎn)生法向應(yīng)力．由于法向應(yīng)力的作用，聚合物溶液對油滴產(chǎn)生了更大的拉力，從而更有利于將油滴從側(cè)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(qū)替效率。 經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，使用水、甘油、粘彈性HPAM 溶液分別作為驅(qū)替劑進行驅(qū)油試驗時，HPAM 驅(qū)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(cè)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(chǎn)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(jié)果表明，人工合成聚合物( HPAM，PAM) 的驅(qū)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．核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)介紹由于流體之間的弛豫時間NMR數(shù)據(jù)可用于區(qū)分粘土結(jié)合水、毛細結(jié)合水、可動水、天然氣、輕質(zhì)油和粘性油。

聚合物驅(qū)油： 除聚合物( polymer) 外，表面活性劑( surfactant)以及堿劑( alkali) 也是化學(xué)驅(qū)方法中常用的驅(qū)替劑，在注水時加入三者復(fù)合體系的驅(qū)油方法稱為三元復(fù)合驅(qū)( ASP flooding) ．將三者聯(lián)合起來使用，具有協(xié)同增強的效應(yīng)，是一種較新的技術(shù)方法．表面活性劑能夠大幅度降低油-水間的界面張力，提高毛細管數(shù)．堿劑在注入地層后，能與原油中的有機酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成表面活性劑石油酸皂．石油酸皂能與注入的表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同作用，進一步降低界面張力．同時，堿劑還能夠降低聚合物和表面活性劑的吸附損失．除此以外，乳化、帶油、泡沫滯留、改變巖石潤濕性等也是三元復(fù)合驅(qū)提高原油采油率的機理．

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(gòu)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。綜合對比非常規(guī)巖芯油氣儲層與常規(guī)巖芯油氣儲層特征。

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。核磁共振孔隙度值通常落在共密度值的±1pu內(nèi)。低場時域核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)

常規(guī)巖芯儲層孔隙度大于 10%；孔喉直徑大于1μm 或空氣滲透率大于1mD。低場時域核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)

非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣既有明顯區(qū)別，又有密切聯(lián)系。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣的相同點是，在同一含油氣系統(tǒng)中，兩者具有相同的烴源系統(tǒng)、相同的初次運移動力、相似的油氣組成等?；诔梢蚝头植忌系谋举|(zhì)聯(lián)系，常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣表現(xiàn)為“有序聚集”，成因上關(guān)聯(lián)、空間上共生，形成一套統(tǒng)一的油氣聚集體系。遵循常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”規(guī)律，勘探開發(fā)過程中應(yīng)將兩類油氣資源整體考慮、協(xié)同發(fā)展。 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。低場時域核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)