石油勘探开发从常规岩芯油气延伸到非常规岩芯油气领域,非常规岩芯油气地质研究日益受到重视。20 世纪 90 年代以来,中国出现深盆气、根源气 、深盆油 、向斜油 、非稳态成藏、致密油、致密气 、页岩气、页岩油、源岩油气等概念。油气地质基础研究呈现出由常规岩芯油气向非常规岩芯油气发展的新趋向,非常规岩芯油气地质学是非常规岩芯油气资源勘探开发实践的产物,是石油与天然气地质学的一个重要分支学科,也是推动非常规岩芯油气工业实现跨越式发展的理论基础。 非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度;渗流曲线由平缓过渡的两段组成,较低渗流速度下的上凹型非线性渗流曲线和较高流速下的拟线性渗流曲线,渗流曲线主要受岩芯渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度越大,非达西现象越明显。需要人工压裂注气液,增加驱替力,形成有效开采的流动机制。非常规岩芯储层:指用传统技术无法获得自然工业产量、需用新技术改善储层渗透率或流体黏度等才能经济开采。高精度非常规岩芯仪器特色
页岩油是指已生成仍滞留于富有机质泥页岩地层微纳米级储集空间中的石油,富有机质泥页岩既是生油岩,又是储集岩,具有6大地质特征: 源储一体,滞留聚集。页岩油也是典型的源储一体、滞留聚集、连续分布的石油聚集。与页岩气不同,页岩油主要形成在有机质演化的液态烃生成阶段。在富有机质泥页岩持续生油阶段,石油在泥页岩储集层中滞留聚集,呈现干酪根内分子吸附相、亲油颗粒表面分子吸附相和亲油孔隙网络游离相 3 种类型,具有滞留聚集特点。只有在泥页岩储集层自身饱和后才向外溢散或运移。因此,处在液态烃生成阶段的富有机质泥页岩均可能聚集页岩油。 较高成熟度富有机质页岩,含油性较好。富有机质页岩主要发育在半深湖-深湖相沉积环境,常分布于极大湖泛面附近的高位体系域下部和湖侵体系域。富含有机质是泥页岩富含油气的基础,当有机质开始大量生油后,才会富集有规模的页岩油。高产富集页岩油一般 TOC>2% ,有利页岩油成熟度 Ro 为 0. 7% ~ 2. 0% ,形成轻质油和凝析油,有利于开采。核磁共振非常规岩芯液体驱替的影响达西定律:描述饱和土中水的渗流速度与水力坡降之间的线性关系的规律,又称线性渗流定律。
聚合物驱油: 聚合物驱使用聚合物溶液为驱油剂,是化学驱的重要方法,在世界上尤其在中国大庆油田有大范围的应用.在工程实际中,聚合物驱极常用的聚合物主要有两种: 人工合成的部分水解聚丙烯酰胺( HPAM) 和生物聚合物黄原胶.除此以外,人们也在研究用于采油的新型聚合物.早期人们普遍认为聚合物驱是通过提高宏观采油效率来提高整体采收率的,具体表现为聚合物溶液增加了驱替液粘度,并且造成了油水相渗透率不均衡降低,减小了驱替液和被驱替液的流度比,从而提高波及系数.随着对聚合物驱油机理研究的逐渐深入,人们发现由于聚合物溶液具有粘弹性,其在微观孔道中有特殊的流动性质.聚合物驱不仅能提高宏观采油效率,还能够提高微观驱替效率.
非常规岩芯油气具有两个关键参数:一是孔隙度小于 10%,二是孔喉直径小于1μm 或空气渗透率小于1mD;而常规岩芯油气孔隙度范围多处于 10%~30%,渗透率多大于 1mD。常规岩芯油气与非常规岩芯油气的本质区别,具体表现为两类油气资源在地质特征、研究方法、技术攻关、勘探方法、“甜点区”评价、开发方式与开采模式等方面存在明显区别。 非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度;渗流曲线由平缓过渡的两段组成,较低渗流速度下的上凹型非线性渗流曲线和较高流速下的拟线性渗流曲线,渗流曲线主要受岩芯渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度越大,非达西现象越明显。需要人工压裂注气液,增加驱替力,形成有效开采的流动机制。超毛细管孔隙:流体重力作用下可自由流动(大裂缝、溶洞、未胶结或胶结疏松的砂岩)。
海相页岩油与陆相页岩形成与分布特征: 陆相页岩油形成与分布特征:①富有机质页岩主要形成于二叠纪—新近纪暖室期,整体气候湿润,降水丰富,部分靠近海洋的盆地易受海水间歇倒灌影响,形成海陆过渡相沉积,但在陆内干旱气候带发育蒸发咸化湖盆。长周期构造演化和中短期气候变化旋回控制了陆相细粒沉积。②页岩分布在断陷湖盆、坳陷湖盆、前陆盆地前渊等负向构造单元中心及其周缘斜坡中心,细粒沉积空间相对局限。③富有机质层段受局部有利沉积微相控制而相对集中分布,有机质普遍以中低成熟度为主,Ro 普遍小于1.0%,有机质类型以Ⅰ型干酪根为主,其次为Ⅱ型干酪根,但受陆源沉积注入影响,局部发育Ⅲ型干酪根;页岩层段矿物成分复杂,黏土矿物含量高,微纳米无机孔隙和微页理裂缝为主要储渗空间通道,相对高孔隙储层“甜点区段”局部富集,流体黏度和密度大,地层压力和GOR相对较低,单层厚度小且不均质性强。天然气表现出很长的T1时间,但很短的T2时间和单指数型弛豫衰减。时域核磁共振非常规岩芯系统原理
微毛细管孔隙:流体在自然压差下无法流动(泥岩)。高精度非常规岩芯仪器特色
非常规岩芯油气评价重点是烃源岩特性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性“六特性”及匹配关系,常规岩芯油气评价重点是生、储、盖、圈、运、保“六要素”及匹配关系。非常规岩芯油气富集“甜点区”有8项评价标准,其中3项关键指标是TOC大于2%、孔隙度较高(致密油气>10%,页岩油气 >3%)和微裂缝发育;常规岩芯油气重要评价成藏要素及其时空匹配,重点评价高质量烃源灶、有利储集体、圈闭规模及有效的输导体系。 非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度;渗流曲线由平缓过渡的两段组成,较低渗流速度下的上凹型非线性渗流曲线和较高流速下的拟线性渗流曲线,渗流曲线主要受岩芯渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度越大,非达西现象越明显。需要人工压裂注气液,增加驱替力,形成有效开采的流动机制。高精度非常规岩芯仪器特色