隨著世界油氣工業(yè)勘探開發(fā)領(lǐng)域從常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣延伸,非常規(guī)巖芯油氣的勘探和研究日益受到重視。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在基本概念、學(xué)科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、技術(shù)攻關(guān)、開發(fā)方式與開采模式等 8 個方面有本質(zhì)區(qū)別。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)巖芯油氣有兩個關(guān)鍵標志:一是油氣大面積連續(xù)分布,圈閉界限不明顯,二是無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量,達西滲流不明顯;兩個關(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。連通孔隙度:巖石中相互連通的孔隙體積Vc與巖石總體積Vb之比。MAGMED系列非常規(guī)巖芯弛豫分析
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,可歸納以下幾點差異: (1) 非常規(guī)巖芯油氣儲層致密,物性較差。非常規(guī)巖芯油氣儲層總體致密是其與常規(guī)巖芯油氣儲層的極大區(qū)別。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲層,孔隙度為1%~19%,平均為10.7%;滲透率為0.001~10mD,平均為0.82mD。常規(guī)砂巖儲層滲透率大于1mD,孔隙度達 10%~18%,孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴大孔、殘余原生孔,壓汞測試表明喉道直徑為1~10μm,孔喉連通性較好,埋深較淺; (2) 非常規(guī)巖芯油氣儲層巖性多樣,有效儲層規(guī)模較小。中國非常規(guī)巖芯油氣儲層巖性復(fù)雜,既有砂巖、石灰?guī)r,也有頁巖、煤以及混積巖類等多種巖石類型。但致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣等主要類型儲層空氣基質(zhì)滲透率多小于1mD,孔隙度主體小于12%,屬于致密儲層范疇。 (3) 非常規(guī)巖芯油氣儲層孔隙微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,孔喉多小于1μm。非常規(guī)巖芯油氣砂巖儲層與常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲層特征對比表明,非常規(guī)巖芯油氣致密砂巖儲層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物,并多處于中、晚成巖階段,故以次生孔隙為主,喉道呈席狀、彎曲片狀,連通差;孔隙度為3%~10%,滲透率多小于1mD。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)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(qū)替等等。
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.
非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在油氣來源與成因上存在著密切聯(lián)系,在同一含油氣系統(tǒng)中,兩者具有相同的烴源系統(tǒng)和母質(zhì)來源、相同的初次運移動力、相同或 相似的油氣組分及同位素組成等。兩者在空間分布上緊密共生出現(xiàn),形成統(tǒng)一的常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”體系。因此,在遵循兩類資源差異性的基礎(chǔ)上,常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣應(yīng)協(xié)同發(fā)展,遵循二者“有序聚集”的內(nèi)在規(guī)律,以各自特色的生產(chǎn)方式,對含油氣單元中不同層系、不同類型油氣資源,開展“立體勘探、協(xié)同開發(fā)”,從而極終實現(xiàn)對整個含油氣單元的高效、快速開發(fā)。對于流體中的質(zhì)子:當流體處于梯度磁場并采用CPMG測量過程時,T2小于T1。
頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油,富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖,又是儲集巖,具有6大地質(zhì)特征: 源儲一體,滯留聚集。頁巖油也是典型的源儲一體、滯留聚集、連續(xù)分布的石油聚集。與頁巖氣不同,頁巖油主要形成在有機質(zhì)演化的液態(tài)烴生成階段。在富有機質(zhì)泥頁巖持續(xù)生油階段,石油在泥頁巖儲集層中滯留聚集,呈現(xiàn)干酪根內(nèi)分子吸附相、親油顆粒表面分子吸附相和親油孔隙網(wǎng)絡(luò)游離相 3 種類型,具有滯留聚集特點。只有在泥頁巖儲集層自身飽和后才向外溢散或運移。因此,處在液態(tài)烴生成階段的富有機質(zhì)泥頁巖均可能聚集頁巖油。 較高成熟度富有機質(zhì)頁巖,含油性較好。富有機質(zhì)頁巖主要發(fā)育在半深湖-深湖相沉積環(huán)境,常分布于極大湖泛面附近的高位體系域下部和湖侵體系域。富含有機質(zhì)是泥頁巖富含油氣的基礎(chǔ),當有機質(zhì)開始大量生油后,才會富集有規(guī)模的頁巖油。高產(chǎn)富集頁巖油一般 TOC>2% ,有利頁巖油成熟度 Ro 為 0. 7% ~ 2. 0% ,形成輕質(zhì)油和凝析油,有利于開采。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。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測
光學(xué)顯微鏡檢測技術(shù)可探測微米孔隙。MAGMED系列非常規(guī)巖芯弛豫分析
評價“甜點區(qū)”也是非常規(guī)巖芯油氣勘探研究的重要,貫穿整個勘探開發(fā)過程。非常規(guī)巖芯油氣甜點包括“地質(zhì)甜點、工程甜點、經(jīng)濟甜點”。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”評價有8個指標,其中3個主控因素及關(guān)鍵指標是:TOC大于2%(其中頁巖油S1>2mg/g)、孔隙度較高(致密油氣 >10%,頁巖油氣 >3%)和微裂縫發(fā)育。地質(zhì)甜點著眼于烴源巖、儲層、超壓與裂縫等綜合評價,工程甜點著眼于埋深、巖石可壓性、應(yīng)力各向異性等綜合評價,經(jīng)濟甜點著眼于資源規(guī)模、埋深、地面條件等評價。如當前非常規(guī)巖芯致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣的“甜點區(qū)”評價,主要著眼于有利的烴源層、儲層、超壓、裂縫、局部構(gòu)造等地質(zhì)甜點要素評價,以及壓力系數(shù)、脆性、應(yīng)力各向異性等工程甜點要素評價。MAGMED系列非常規(guī)巖芯弛豫分析