聚合物驱油: 聚合物驱使用聚合物溶液为驱油剂,是化学驱的重要方法,在世界上尤其在中国大庆油田有大范围的应用.在工程实际中,聚合物驱极常用的聚合物主要有两种: 人工合成的部分水解聚丙烯酰胺( HPAM) 和生物聚合物黄原胶.除此以外,人们也在研究用于采油的新型聚合物.早期人们普遍认为聚合物驱是通过提高宏观采油效率来提高整体采收率的,具体表现为聚合物溶液增加了驱替液粘度,并且造成了油水相渗透率不均衡降低,减小了驱替液和被驱替液的流度比,从而提高波及系数.随着对聚合物驱油机理研究的逐渐深入,人们发现由于聚合物溶液具有粘弹性,其在微观孔道中有特殊的流动性质.聚合物驱不仅能提高宏观采油效率,还能够提高微观驱替效率.孔隙结构:单重、双重、三重孔隙介质;共六种孔隙结构类型。一站式磁共振非常规岩芯分析仪

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: 发育微纳米级孔与裂缝系统。页岩油储集层中常常发育纳米级孔喉系统,一般孔径大小为50~300nm 的孔隙构成主要的储集空间,局部发育微米级孔隙。孔隙类型包括粒间孔、粒内孔、有机质孔、晶间孔等。其次,微裂缝在页岩油储集层中也非常发育,类型多样,以未充填的水平层理缝为主,次为干缩缝,近断裂带处发育有直立或斜交的构造缝。与页岩气储集层相比,页岩油储集层热演化程度较低、埋深较浅,储集空间较大。部分泥页岩中黏土矿物呈片状结构、有机质纹层结构等多种微观结构类型,页岩油多赋存于矿物微观结构或与其平行的微裂缝。 储集层脆性指数较高,宜于压裂改造。脆性矿物含量是影响页岩微裂缝发育程度、含油性、压裂改造方式的重要因素。页岩中高岭石、蒙脱石、水云母等黏土矿物含量越低,石英、长石、方解石等脆性矿物含量越高,岩石脆性越强,在外力作用下越易形成天然裂缝和诱导裂缝,利于页岩油开采。中国湖相富有机质页岩脆性矿物含量总体比较高,可达40%以上。高精度核磁共振非常规岩芯液体驱替的影响通过确定不可还原水体积(BVI)和游离流体体积(MFFI)来区分可能产烃的区域和可能产水的区域。

非常规岩芯油气主要包括致密油(页岩油)、油砂油、致密气、页岩气、煤层气和天然气水合物等。非常规岩芯油气资源的有效开发改变了全球油气供给格局。非常规岩芯天然气已经成为全球天然气产量增长的主力,非常规岩芯油已经成为全球原油产量的重要组成2020 年全球非常规岩芯油产量 5.4×108t,约占原油总产量的 13%。其中,致密油与页岩油产量 3.8×108t,油砂油产量 1.6×108t。2020 年全球非常规岩芯天然气产量超过 1.1×1012m3,约占天然气总产量的 29%。其中,页岩气产量7700×108m3,致密气产量3020×108m3,煤层气产量50×108m3。针对非常规岩芯油气复杂地质特征,中国油气企业探索形成了系列特色理论技术,有效推动了致密气、煤层气和页岩气的勘探开发,成为中国天然气产量的重要组成,致密油与页岩油等勘探评价在多盆地取得重要发现,成为未来国内原油稳产增产的关键领域。2020 年,我国非常规岩芯天然气产量 732×108m3,约占天然气总产量的 38%。其中,致密气产量 465×108m3,页岩气产量 200×108m3,煤层气产量 67×108m3。
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。达西进行了水通过饱和砂的实验研究,发现了渗流量Q与渗流长度L成反比。

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、煤以及混积岩类等多种岩石类型。但致密油、致密气、页岩油、页岩气、煤层气等主要类型储层空气基质渗透率多小于1mD,孔隙度主体小于12%,属于致密储层范畴。 (3) 非常规岩芯油气储层孔隙微观结构复杂,孔喉多小于1μm。非常规岩芯油气砂岩储层与常规岩芯油气致密砂岩储层特征对比表明,非常规岩芯油气致密砂岩储层岩石组分中缺少抗压程度的石英矿物,并多处于中、晚成岩阶段,故以次生孔隙为主,喉道呈席状、弯曲片状,连通差;孔隙度为3%~10%,渗透率多小于1mD。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 的孔隙等。小核磁共振非常规岩芯高性能驱替系统
科研人员深入研究非常规岩芯,探索非常规油气资源的分布规律。一站式磁共振非常规岩芯分析仪
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线;第三步,外甩扩大评价范围,探索连续型含油气边界,确定油气资源潜力。一站式磁共振非常规岩芯分析仪