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。低场核磁共振技术已被广泛应用于储层实验评价研究的各个方面,如流体可视化研究、高温高压驱替等等。高精度核磁共振非常规岩芯检测
开展致密油、页岩油形成条件和分布规律研究,致密油、页岩油富集参数,建立不同类型的地质预测方法。开展大尺度致密油、页岩油分布的物理与数值模拟,可揭示地层条件下致密油、页岩油的分布及富集规律; 开展致密油、页岩油资源评价模型及方法研究,可建立评价模型及标准,探索其分布范围及边界确定方法,极终评价中国大陆主要盆地致密油、页岩油地质、技术可采资源量。开展致密油勘探开发先导区试验研究,可确定致密油富集区评价参数、制定评价标准和建立评价方法。评价出致密油富集区与重点勘探区,明确页岩油有利区。高精度NMR非常规岩芯静态测量参数自旋回波序列的衰减是流体中氢的数量和分布的函数。
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。
致密油是一种非常规岩芯石油资源,产层为具极低渗透率的页岩、粉砂岩、砂岩或碳酸盐岩等致密储集层,具有与富有机质源岩紧密接触,原油油质轻的基本地质特征。在开采方面,也需要利用水平钻井、分级压裂等页岩气开采的特殊方式。在地质特征、甜点区、资源潜力等方面,致密油与页岩油均存在差异。 致密油聚集机理则为“近源阻流聚集”或“近源成藏”,区域盖层或致密化减孔,致使油气遇阻,不能运移进入更远圈闭。形成包括烃类初次运移和烃类聚集两个过程,烃类初次运移受源储压差、供烃界面窗口、孔喉结构等控制,近源烃类聚集主要受长期供烃指向、优势运移孔喉系统、规模储集空间等时空匹配控制。综合对比非常规岩芯油气储层与常规岩芯油气储层特征。
常规岩芯油气资源主要分布在冲积扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉积体系中;非常规岩芯油气资源赋存在大型湖盆的细粒三角洲前缘、三角洲和湖相泥页岩等细粒沉积体系。中国中、新生代陆相含油气盆地中油气田分布规律表明,一个含油气盆地中极大的碎屑岩主力油田总是形成于盆地内极大的河流—三角洲 ( 或冲积扇—扇三角洲 ) 体系中。冲积扇由于其近源快速堆积,搬运和沉积的间歇性很大,沉积物以粗而分选差为其主要特点。河流发育在长期构造沉降、气候潮湿的地区。河道砂体平面上呈很长的条带状,多个成因单元垂向叠置或侧向连接成大面积连通的砂体。三角洲砂体往往发育在大型平缓的地台背景,多期分流河道垂向叠加,横向连片形成大型复合三角洲砂体。三角洲砂体与深湖相烃源岩呈指状交互,具有良好的成藏背景。非常规岩芯揭示地下奥秘,为油气勘探开发提供重要线索。高精度核磁共振非常规岩芯检测
孔隙结构:单重、双重、三重孔隙介质;共六种孔隙结构类型。高精度核磁共振非常规岩芯检测
致密油“甜点区”评价参数包括烃源岩特性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性等“六特性”特征参数。依据致密油“六特性”各项评价参数标准,将各参数叠合成图,取所有评价参数标准以上的区域,确定为致密油“甜点区”。常规岩芯油气藏评价,着力研究“圈闭是否成藏”,重要评价“生、储、盖、圈、运、保”六要素及其匹配关系,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。克拉 2 气田和大庆长垣油田是典型实例。高精度核磁共振非常规岩芯检测