中國陸相頁巖油勘探開發(fā)現(xiàn)狀與類型 中國陸相頁巖油資源豐富。從源外走向源內(nèi)的勘探理念轉(zhuǎn)變和技術(shù)進(jìn)步,推動(dòng)陸相頁巖油成為中國石油勘探的熱點(diǎn)領(lǐng)域。近年來在準(zhǔn)噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達(dá)木等盆地取得頁巖油重要進(jìn)展,建立了新疆吉木薩爾、大慶古龍等高重量級(jí)陸相頁巖油示范區(qū),展現(xiàn)出良好發(fā)展前景。目前頁巖油勘探開發(fā)熱點(diǎn)主要集中在中高熟頁巖油,中高熟頁巖油大致可分為夾層型、混積型和頁巖型3類。夾層型頁巖油儲(chǔ)層為致密砂巖(如鄂爾多斯盆地延長組7段中上部)和凝灰?guī)r(如三塘湖盆地條湖組),混積型頁巖油儲(chǔ)層為云質(zhì)砂巖、砂質(zhì)云巖(如準(zhǔn)噶爾盆地蘆草溝組、渤海灣盆地滄東孔二段),頁巖型頁巖油儲(chǔ)層為高黏土頁巖(松遼盆地青山口組一段、鄂爾多斯盆地延長組7段下部)。核磁共振孔隙度值通常落在共密度值的±1pu內(nèi)。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯自由弛豫
常規(guī)巖芯油氣是指用傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、可以直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采的油氣資源。常規(guī)巖芯油氣分布受明確的圈閉界限控制,有自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量,浮力作用明顯。常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)層孔隙度大于 10%,孔喉直徑大于 1μm 或空氣滲透率大于 1mD。常規(guī)巖芯油氣按圈閉類型,可以分為構(gòu)造、巖性、地層等油氣藏類型。 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,形成有效開采的流動(dòng)機(jī)制。一站式核磁共振非常規(guī)巖芯自由弛豫低場(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,如束縛流體與可動(dòng)流體識(shí)別、油氣水識(shí)別。
常規(guī)巖芯油氣資源主要分布在沖積扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉積體系中;非常規(guī)巖芯油氣資源賦存在大型湖盆的細(xì)粒三角洲前緣、三角洲和湖相泥頁巖等細(xì)粒沉積體系。中國中、新生代陸相含油氣盆地中油氣田分布規(guī)律表明,一個(gè)含油氣盆地中極大的碎屑巖主力油田總是形成于盆地內(nèi)極大的河流—三角洲 ( 或沖積扇—扇三角洲 ) 體系中。沖積扇由于其近源快速堆積,搬運(yùn)和沉積的間歇性很大,沉積物以粗而分選差為其主要特點(diǎn)。河流發(fā)育在長期構(gòu)造沉降、氣候潮濕的地區(qū)。河道砂體平面上呈很長的條帶狀,多個(gè)成因單元垂向疊置或側(cè)向連接成大面積連通的砂體。三角洲砂體往往發(fā)育在大型平緩的地臺(tái)背景,多期分流河道垂向疊加,橫向連片形成大型復(fù)合三角洲砂體。三角洲砂體與深湖相烴源巖呈指狀交互,具有良好的成藏背景。
頁巖油是指已生成仍滯留于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖地層微納米級(jí)儲(chǔ)集空間中的石油,富有機(jī)質(zhì)泥頁巖既是生油巖,又是儲(chǔ)集巖,具有6大地質(zhì)特征: 地層壓力高且油質(zhì)輕,易于流動(dòng)和開采。頁巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機(jī)質(zhì)頁巖地層中,一般地層能量較高,壓力系數(shù)可達(dá) 1. 2~2.0,也有少數(shù)低壓,如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數(shù)為0.7~0.9。一般油質(zhì)較輕,原油密度多為0.70~0.85 g /cm3,黏度多為0.7~20mPa·s,氣油比高,在納米級(jí)孔喉儲(chǔ)集系統(tǒng)中,更易于流動(dòng)和開采。大面積連續(xù)分布,資源潛力大。頁巖油分布不受構(gòu)造控制,無明顯圈閉界限,含油范圍受生油窗富有機(jī)質(zhì)頁巖分布控制,大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁巖生成的石油較多滯留于頁巖中,一般占總生油量的 20%~50% ,資源潛力大。北美海相頁巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度較高,有利于形成輕質(zhì)和凝析頁巖油。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,如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率。
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(jìn)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(jìn)展,筆者認(rèn)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(chǔ)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(chǔ)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(jì)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(jí)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(diǎn)領(lǐng)域,當(dāng)潤濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時(shí),T1和T2都急劇減小,并且弛豫機(jī)制不同于固體或流體中的質(zhì)子。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯自由弛豫
科研人員深入研究非常規(guī)巖芯,探索非常規(guī)油氣資源的分布規(guī)律。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯自由弛豫
開展致密油、頁巖油形成條件和分布規(guī)律研究,致密油、頁巖油富集參數(shù),建立不同類型的地質(zhì)預(yù)測(cè)方法。開展大尺度致密油、頁巖油分布的物理與數(shù)值模擬,可揭示地層條件下致密油、頁巖油的分布及富集規(guī)律; 開展致密油、頁巖油資源評(píng)價(jià)模型及方法研究,可建立評(píng)價(jià)模型及標(biāo)準(zhǔn),探索其分布范圍及邊界確定方法,極終評(píng)價(jià)中國大陸主要盆地致密油、頁巖油地質(zhì)、技術(shù)可采資源量。開展致密油勘探開發(fā)先導(dǎo)區(qū)試驗(yàn)研究,可確定致密油富集區(qū)評(píng)價(jià)參數(shù)、制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和建立評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)出致密油富集區(qū)與重點(diǎn)勘探區(qū),明確頁巖油有利區(qū)。低場(chǎng)磁共振非常規(guī)巖芯自由弛豫