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低场时域核磁共振非常规岩芯表面弛豫

来源: 发布时间:2024年04月22日

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。光学显微镜检测技术可探测微米孔隙。低场时域核磁共振非常规岩芯表面弛豫

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评价“甜点区”也是非常规岩芯油气勘探研究的重要,贯穿整个勘探开发过程。非常规岩芯油气甜点包括“地质甜点、工程甜点、经济甜点”。非常规岩芯油气富集“甜点区”评价有8个指标,其中3个主控因素及关键指标是:TOC大于2%(其中页岩油S1>2mg/g)、孔隙度较高(致密油气 >10%,页岩油气 >3%)和微裂缝发育。地质甜点着眼于烃源岩、储层、超压与裂缝等综合评价,工程甜点着眼于埋深、岩石可压性、应力各向异性等综合评价,经济甜点着眼于资源规模、埋深、地面条件等评价。如当前非常规岩芯致密油、致密气、页岩油和页岩气的“甜点区”评价,主要着眼于有利的烃源层、储层、超压、裂缝、局部构造等地质甜点要素评价,以及压力系数、脆性、应力各向异性等工程甜点要素评价。一站式非常规岩芯液体驱替对岩芯影响游离水通常具有中等的T1、T2和D值。

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非常规岩芯油气突破了储层物性下限与传统圈闭找油理念,针对大面积展布的非常规岩芯储集体,关键在于大规模纳米级孔喉致密储层背景与油气生成、排聚过程的时空匹配。重点研究烃源岩和储集体评价条件、油气充注下限及有效性、运移和渗流机理、重要区评价指标等,油气运移为初次运移或短距离二次运移,生烃增压和毛细管压力差是油气运移和聚集的主要动力,通常遵循非达西渗流定律油气地质研究的目标是重要区、确定富集甜点区,关键是编制出“三图一表”,即成熟烃源岩厚度平面分布图、储层厚度平面分布图、储层顶面构造图和甜点区评价表。

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。需要人工压裂注气液,增加驱替力,形成有效开采的流动机制。达西进行了水通过饱和砂的实验研究,发现了渗流量Q与上下游水头差和垂直于水流方向的截面积A成正比。

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常规岩芯油气是以圈闭和油气藏为研究对象,圈闭是重要,学科基础是浮力圈闭成藏理论。传统石油地质研究强调从烃源岩到圈闭的油气运移,寻找有效聚油圈闭是油气勘探的重要。圈闭是油气聚集的基本单元,生、储、盖、圈、运、保六要素是评价圈闭有效性的关键,即油气生成、运移、聚集和保存等多种地质条件的时空配置,是常规岩芯油气勘探实践的重要内容。按照圈闭定型时间与大规模油气排聚时间的匹配关系,可分为早圈闭型、同步圈闭型和晚圈闭型3种类型。只有那些在油气区域性运移以前或同时形成的圈闭,即早圈闭型与同步圈闭型对油气的聚集才有效。油气地质研究的目标是有利圈闭、确定有效聚油气圈闭,关键是编制出“两图一表”,即圈闭顶面构造图、油气藏剖面图和圈闭要素表。小角中子散射和超小角中子散射技术:不能精确表征页岩多尺度全孔径范围内的微观孔隙结构。一站式非常规岩芯液体驱替对岩芯影响

对于流体中的质子:当流体处于均匀静磁场时,T1近似等于T2。低场时域核磁共振非常规岩芯表面弛豫

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;二是在尽可能高的产量水平上,油气田稳产时间长;三是具有极高的经济效益。选准合适时机,采取合理注气或注水方式,不断推动油气流向井筒,既提高了油气采收率,又延长了油气井生产寿命。低场时域核磁共振非常规岩芯表面弛豫