致密油与页岩油均无明显圈闭界限,无自然工业产能,需要采用直井缝网压裂、水平井体积压裂、空气与CO2 等气驱、纳米驱油剂等方式进行开发,形成“人造渗透率”,持续获得产能,属典型“人造油气藏”。) 。通过整理国内外有关致密油与页岩油研究进展,笔者认为二者在地质、开发、工程等方面均存在明显差异,应定义为 2 种不同类型的非常规岩芯油气资源。 致密油是指储集在覆压基质渗 透率小于或等于 0. 1×10 -3μm2( 空气渗透率小于 1× 10 -3μm2) 的致密砂岩、致密碳酸盐岩等储集层中的 石油。单井一般无自然产能或自然产能低于工业 油流下限,但在一定经济条件和技术措施下可获得工业石油产量。如酸化...
非常规岩芯油气与常规岩芯油气在油气来源与成因上存在着密切联系,在同一含油气系统中,两者具有相同的烃源系统和母质来源、相同的初次运移动力、相同或 相似的油气组分及同位素组成等。两者在空间分布上紧密共生出现,形成统一的常规—非常规岩芯油气“有序聚集”体系。因此,在遵循两类资源差异性的基础上,常规—非常规岩芯油气应协同发展,遵循二者“有序聚集”的内在规律,以各自特色的生产方式,对含油气单元中不同层系、不同类型油气资源,开展“立体勘探、协同开发”,从而极终实现对整个含油气单元的高效、快速开发。表面弛豫发生在流固界面,即岩石的颗粒表面。低场时域核磁共振非常规岩芯检测常规岩芯油气主要发育在断陷盆地大型构造...
非常规岩芯油气主要分布于前陆盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等负向构造单元中,油气分布多数游离于二级构造单元高部位以外,主体是位于盆地中心及斜坡,呈大面积连续型或准连续型分布。非常规岩芯油气勘探,关键是寻找大面积层状储集体,重要工作是突破“甜点区”,确定甜点区的富有机质烃源岩、有利储集体、高含油气饱和度、易于流动的流体、异常超压、发育裂缝、适中的埋藏深度等主要控制因素,确立连续型油气区边界与空间展布。第一步,按照重要区评价标准,评价出重要区,结合储层、局部构造、断裂与微裂缝发育状况,筛选出“甜点区”;第二步,在“甜点区 ”进行开采试验,力争取得工业生产突破,同时探索适合该区的技术路...
综合对比非常规岩芯油气储层与常规岩芯油气储层特征,可归纳以下几点差异: (1) 非常规岩芯油气储层致密,物性较差。非常规岩芯油气储层总体致密是其与常规岩芯油气储层的极大区别。松辽盆地让字井区斜坡带扶余油层泉四段砂岩储层,孔隙度为1%~19%,平均为10.7%;渗透率为0.001~10mD,平均为0.82mD。常规砂岩储层渗透率大于1mD,孔隙度达 10%~18%,孔隙类型为颗粒与填隙物溶蚀扩大孔、残余原生孔,压汞测试表明喉道直径为1~10μm,孔喉连通性较好,埋深较浅; (2) 非常规岩芯油气储层岩性多样,有效储层规模较小。中国非常规岩芯油气储层岩性复杂,既有砂岩、石灰岩,也有页岩、煤以及混积...
海相页岩油与陆相页岩形成与分布特征: 海相页岩油形成与分布特征:①海相富有机质页岩形成于全球主要海侵期。显生宙以来,受其他天体引力作用、气候变化、冰川消融,板块构造运动、海底洋中脊扩张等影响,全球海平面发生周期性变化,在晚寒武世—早奥陶世、中—晚志留世、早石炭世、中—晚白垩世4次海平面较高的海侵期,对应着细粒沉积旋回,海水倒灌入裂谷坳陷、淹没古老克拉通,在古陆上形成古海道和峡谷沉积。②页岩分布在稳定克拉通边缘、前陆等盆地内的细粒沉积中心及其周缘斜坡区,具备稳定宽缓的构造背景,有利于富有机质页岩大范围分布,且页岩层系上下往往分布区域性致密顶底板,容易形成地层超压。③富有机质层段呈大面积稳定分布,...
常规岩芯油气主要发育在断陷盆地大型构造带、前陆冲断带大型构造、被动大陆边缘以及克拉通大型隆起等正向构造单元,二级构造单元控制油气分布。油气聚集于构造高点,平面上呈孤立的单体式分布;或聚集于岩性圈闭、地层圈闭中,平面上呈较大规模的集群式分布。常规岩芯油气勘探,关键是寻找有效聚油圈闭,重要工作是预探获取发现,评价确定圈闭边界。第一步,进行圈闭识别、圈闭和圈闭精细描述,落实有利钻探目标;第二步,选择极有利目标、很合适钻探位置进行预探,力求获得油气发现;第三步,开展评价钻探,落实油气水界面,确定含油气范围与储量规模。低温气体吸附法:低温液氮吸附法受到测试方法原理限制无法测量孔径大于 300nm 的孔隙...
升高温度和降低压力只能在一定程度上促进页岩气的解吸附过程,仍有大量的页岩气存留在页岩有机质表面.另外解吸附过程产生的游离气无法主动运移至井口,实际生产中常常采用注气驱替的方法来提高页岩气产量,CO2和N2在自然界中大量存在,获取成本低,安全稳定,是两种常用的驱替气体。采用CO2和N2以及两者混合物分别驱替CH4,并分析了注入速率对驱替效果的影响,结果表明驱替气体注入速率越高,驱替效果越好.分别对CO2和N2驱替CH4的效率进行了实验研究,结果表明虽然CO2开始驱替所需的初始浓度较高,但是在驱替过程中效率高于N2.并且,两种气体极终驱替量都在吸附甲烷气体的90%以上.利用分子动力学模拟也得到了相...
纳米流体驱油; 传统的常规强化采油(EOR)方法虽然能够提高采收率,但提高幅度有限,一些大型油田的原油地质储量(OOIP)仍有50%以上未被开采出,人们急需一种突破常规的方法来大幅提高采收率.纳米技术作为一种新兴的油气开采技术,已经在提高传感器灵敏度、控制失水量、提高固井质量、提高井眼稳定性等方面有了较为普遍的应用.在EOR中运用纳米技术来提高采收率近些年逐渐成为人们关注的焦点,具体方法主要为使用纳米流体进行驱油.非常规岩芯的研究对于深入了解地下地质结构有着至关重要的作用。一体式非常规岩芯检测原理页岩油和致密油聚集机理的重要是“致密化减孔聚集”或称为“致密化成藏”,页岩系统依靠压实、成岩等使孔...
非常规岩芯油气储集体物性差,如致密油、致密气、页岩油、页岩气和煤层气储层主体孔隙度小于 10%,地下渗透率小于 0.1mD,一般无自然工业产能,需要采取某种增产措施和特殊的钻井技术,目前生产实践中多采用水平井钻井技术和体积压裂技术,极大限度增大油层接触面积与油气流动通道。不断提高非常规岩芯油气的采收率,将是技术攻关的不变主题,极终实现纳米级孔喉系统中的油气极限采出。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。...
致密储集层孔隙结构复杂、流体粘滞性偏高、微裂缝发育,复杂介质条件和孔隙流体,对基于均匀介质和理想流体假设的经典孔隙介质声学理论模型和声、电、磁等地球物理响应机理研究提出了挑战。与以圈闭描述为对象的常规地球物理勘探理论和技术相比,致密油层油水分异差,油层地球物理响应差异小,致密油层识别、有效储集层划分、储集层参数计算、储集层展布预测、工程参数测井评价等遇到挑战。 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...
作为一种清洁能源,页岩气因其储量丰富、分布广,引起了人们的极大关注.页岩气所贮存的页岩层由大量微纳米孔隙构成 ,整体上表现为低孔隙度、低渗透率.对北美多个地区页岩样品进行分析,认为页岩孔隙度极低(<5%),渗透率在10-9~10-3μm2之间。观察了页岩中复杂的孔隙结构,认为主要存在三种孔隙类型:直径在5~1000nm 之间的层状碳酸盐孔隙、直径在50~1000nm 之间的溶解碳酸盐孔隙和直径在 10~100 nm 之间的有机质孔隙.通过实验得出页岩孔隙直径在2~20 nm 之间,有机质作为干酪根的主要成分,其含量达到 40%~50%.因此页岩气开发需要解决诸多微纳米力学问题: ①页岩气在微纳...
非常规岩芯油气资源储量丰富,开发前景广阔,其开采过程涉及一系列微纳米力学问题.聚合物、纳米流体驱油技术能够提高石油采收率,它们的微观驱替机理引起了人们的关注.页岩气以吸附和游离态贮存于页岩微纳米孔隙中,在注入气的驱替下,可以流入宏观裂缝. 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。低温气体吸附法:低温液氮吸附法受到测试方法原理限制无法测量孔径大于 30...
非常规岩芯油气聚集过程中,呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度。以四川盆地侏罗系致密油为例,在运聚渗流实验的流速范围内,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,渗流曲线主要受岩心渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度 越大,非达西现象越明显。运移过程中依次经历拟线性流、非线性流和滞流 3 个阶段。由于生烃增压产生的压力梯度由源向储呈现递减趋势,因此 3 个阶段的石油运移速度和含油饱和度都将逐级降低(图 6)。致密储层非达西渗流机制决定了油驱水阻力大、含油饱和度低的特点,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。松辽盆地让...
纳米流体驱油; 传统的常规强化采油(EOR)方法虽然能够提高采收率,但提高幅度有限,一些大型油田的原油地质储量(OOIP)仍有50%以上未被开采出,人们急需一种突破常规的方法来大幅提高采收率.纳米技术作为一种新兴的油气开采技术,已经在提高传感器灵敏度、控制失水量、提高固井质量、提高井眼稳定性等方面有了较为普遍的应用.在EOR中运用纳米技术来提高采收率近些年逐渐成为人们关注的焦点,具体方法主要为使用纳米流体进行驱油.T1用CPMG序列测定孔隙流体的横向弛豫时间。高精度核磁共振非常规岩芯弛豫分析非常规岩芯油气资源并没有明确的定义,一般指用传统技术无法获得的、与常规岩芯油气资源储存地点、开采方法等不...
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。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TD-NMR非常规岩芯系统原理纳米流体驱油; 传统的常规强化采油(EOR)方法虽然能够提高采收率,但提高幅度有限,一些大型油田的原...
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,...
聚合物驱油: 聚合物溶液与盲端中的油不*会产生切应力,还会在聚合物长链分子的作用下产生法向应力.由于法向应力的作用,聚合物溶液对油滴产生了更大的拉力,从而更有利于将油滴从侧面盲端中“拉”出来.聚合物溶液的粘弹性越大,对油滴的拉拽效果越好,越有利于提高驱替效率。 经实验发现,使用水、甘油、粘弹性HPAM 溶液分别作为驱替剂进行驱油试验时,HPAM 驱替后孔道盲端中的残余油量极少.聚合物溶液在孔道中流动时,不*能够像非弹性流体一样“推”着前面的油,还能“拉”着侧面和后面的 油.这是由于聚合物分子为长链高分子,长链与长链之间相互缠绕、相互制约.运动时,聚合物长链分子就会产生拉伸,带动周围的分子一起运...
致密油成为全球非常规岩芯石油勘探开发的亮点领域,通过解剖国内外致密油实例,可归纳出以下地质特征: 发育微 纳米 级 孔 喉 系 统。孔 喉 半 径 小,主 体 直 径 40 ~ 900 nm,孔隙结构复杂,喉道小,致密砂岩油储集层 泥质含量高,水敏、酸敏、速敏严重,因而开采过程 易受伤害,损失产量可达 30% ~ 50% 。 致密油 层非均质性严重。由于沉积环境不稳定,致密砂层 厚度和层间渗透率变化大,有的砂岩泥质含量高, 地层水电阻率低,油水层评价困难较大。由于孔喉 结构复杂,吼道小,毛细管压力高,原始含水饱和度 较高( 一般 30% ~ 40% ,个别达 60% ) ,原油密度多 小于 ...
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...
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。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NMR非常规岩芯检测系统石油开采一般分为三个阶段: 一次采...
纳米流体驱油; 传统的常规强化采油(EOR)方法虽然能够提高采收率,但提高幅度有限,一些大型油田的原油地质储量(OOIP)仍有50%以上未被开采出,人们急需一种突破常规的方法来大幅提高采收率.纳米技术作为一种新兴的油气开采技术,已经在提高传感器灵敏度、控制失水量、提高固井质量、提高井眼稳定性等方面有了较为普遍的应用.在EOR中运用纳米技术来提高采收率近些年逐渐成为人们关注的焦点,具体方法主要为使用纳米流体进行驱油.微孔隙中的流体表现出快速的T,当TE=0.5 ms时可以观察到,但当TE=1.2 ms时不能观察到。一站式磁共振非常规岩芯原理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...
低熟页岩油与中高熟页岩油的差异 低熟页岩油发育在富含油型有机质的页岩中,有机质低熟或未熟,尚未大量转化为液态烃。其形成需要相对稳定的构造环境和水体环境、温暖的气候条件和适宜的水介质条件。此类页岩沉积期的区域构造相对稳定,沉积位置多为盆地页岩沉积层系边缘区;沉积期的气候温暖,藻类及菌类繁盛或无脊椎动物繁盛,有机质来源充足,为富有机质页岩的形成提供了物质基础;沉积期水体较深,水动力较弱,易形成还原环境使有机质不易被分解,利于有机质保存。富有机质页岩形成后,受埋藏深度、低地温梯度等影响,经历浅成岩作用或短暂成岩作用后经历抬升剥蚀,造成有机质演化程度较低,未规模转化为石油烃类,形成低熟页岩油。与自由弛...
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。渗透率的核磁共振估计是基于理论模型,表明渗透率随孔隙度和孔径的增加而增加。时域磁共振非常规岩芯表面弛豫纳米流体驱油;...
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,...
聚合物驱油: 除聚合物( polymer) 外,表面活性剂( surfactant)以及碱剂( alkali) 也是化学驱方法中常用的驱替剂,在注水时加入三者复合体系的驱油方法称为三元复合驱( ASP flooding) .将三者联合起来使用,具有协同增强的效应,是一种较新的技术方法.表面活性剂能够大幅度降低油-水间的界面张力,提高毛细管数.碱剂在注入地层后,能与原油中的有机酸发生化学反应,生成表面活性剂石油酸皂.石油酸皂能与注入的表面活性剂产生协同作用,进一步降低界面张力.同时,碱剂还能够降低聚合物和表面活性剂的吸附损失.除此以外,乳化、带油、泡沫滞留、改变岩石润湿性等也是三元复合驱提高原油...
非常规岩芯油气需建立技术与产量等“学习型曲线”,为新区或新层系勘探开发提供极优路线图。一般初始产量较高,但递减很快,后期递减速度较慢,稳产期很长。例如,美国已投入开发的页岩气井,一般初始产量较高但递减很快,首年往往递减 60%~70%,经 5~6 年后递减速度减慢,一般只有 2%~3%,开采寿命可达 30~50 年,甚至更长。独特的开采特征,决定了非常规岩芯油气开采追求累计产量,实现了全生命周期的经济效益极大化。生产区油气产量的稳定或增长,只能通过井间接替来实现。常规岩芯油气开采追求在较长时间内实现高产和稳产,为此开发模式选择需遵循如下原则:一是极充分地利用天然资源,保证获得较高的油气采收率;...
非常规岩芯油气资源的储集载体一般发育在水下沉积环境中,其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆长轴三角洲前缘的致密细砂岩、粉细砂岩和滩坝砂岩、云质 砂岩中。滩坝和前缘席状砂围绕湖岸线形成连片储集体,与烃源岩紧密接触,是致密油气富集的有利相带。页岩油赋存的富有机质页岩发育在半深湖斜坡到深湖相环境。与粗粒沉积体系不同,泥页岩沉积是物理沉积与化学沉积的结合。古气候、湖盆生产力、水文环境盐度、生物群落和有机质保存等条件决定了页岩中有机质的丰度和类型,进而影响非常规岩芯油气的形成聚集。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。一体式非常规岩芯弛豫机制页岩油和致...
页岩气开采是指贮存在微纳米孔隙和颗粒间的页岩气在人为驱动下运移至宏观裂缝,极终汇集到井筒的过程 页岩气具有多种贮存方式: ①吸附在有机质(干酪根) 孔隙表面; ②游离于孔隙和裂缝中; ③溶解于沥青和干酪根中.其中吸附是主要贮存方式,吸附气可以占到页岩气总量 20% ~ 85%.吸附量的大小与有机碳含量成正比,此外还受储层的压力、温度和比表面积等因素的影响,关系十分复杂.吸附机理的准确认识对页岩气解吸以及产量预测起到至关重要的作用.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,如束缚流体与可动流体识别、油气水识别。一站式非常规岩芯孔隙度检测致密油成为全球非常规岩芯石油勘探开发的亮点领...
非常规岩芯油气储层与常规岩芯油气储层在储集性能、孔隙结构、储层评价标准与方法、储层中油气赋存状态等多个方面均存在较大差异 。整体而言,非常规岩芯油气储层以纳米、微米孔喉为主,微观孔喉结构复杂,决定了其低孔低渗的储集特征,控制了油气聚集机制、富集规律等基本地质特征,油气开发需要借助水平井分段压裂、体积压裂等特殊方法才能获取有效经济产能;常规岩芯油气储层孔隙度、渗透率较高,孔喉以微米级为主,甚至可见厘米级溶孔、溶洞,储集物性较好,油气开采以常规方式为主。润湿流体中的分子运动通常受限于岩石颗粒与流体之间的界面和/或流体之间的界面张力。低场核磁共振非常规岩芯自由弛豫非常规岩芯油气需建立技术与产量等“学...
聚合物驱油 为验证聚合物的粘弹性对驱油效率的影响,各国学者进行了一系列的实验.实验均发现,聚合物溶液的粘弹性越强,驱油效果越好.高粘弹性聚合物驱的采油率甚至是常规聚合物驱采油率的两倍.一些数值模拟研究结果也得出相似的结论,即聚合物溶液的粘弹性是影响微观驱替效率的重要因素.用UCM ( upper-convected Maxwell) 方程描述流体的粘弹性,使用有限体积法研究了粘弹性聚合物溶液流经变截面孔道时的性质.模拟结果表明,流体的弹性越大,流速越大,越有利于驱替出角落处的残余油.对于中等粘度和轻质油,T2由自由弛豫和表面弛豫共同决定,并取决于粘度。高精度NMR非常规岩芯有效孔隙度检测综合对...