高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)

常規(guī)巖芯油氣是以圈閉和油氣藏為研究對象，圈閉是重要，學科基礎是浮力圈閉成藏理論。傳統(tǒng)石油地質(zhì)研究強調(diào)從烴源巖到圈閉的油氣運移，尋找有效聚油圈閉是油氣勘探的重要。圈閉是油氣聚集的基本單元，生、儲、蓋、圈、運、保六要素是評價圈閉有效性的關鍵，即油氣生成、運移、聚集和保存等多種地質(zhì)條件的時空配置，是常規(guī)巖芯油氣勘探實踐的重要內(nèi)容。按照圈閉定型時間與大規(guī)模油氣排聚時間的匹配關系，可分為早圈閉型、同步圈閉型和晚圈閉型3種類型。只有那些在油氣區(qū)域性運移以前或同時形成的圈閉，即早圈閉型與同步圈閉型對油氣的聚集才有效。油氣地質(zhì)研究的目標是有利圈閉、確定有效聚油氣圈閉，關鍵是編制出“兩圖一表”，即圈閉頂面構造圖、油氣藏剖面圖和圈閉要素表。低場核磁共振技術已被廣泛應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。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)

常規(guī)巖芯油氣多為遠源浮力聚集，水動力效應明顯，油氣水分布相對簡單。在常規(guī)巖芯油氣儲層中，微米級及其以上級別孔喉是主要的儲集空間，遵循達西滲流規(guī)律。烴源巖生烴增壓產(chǎn)生的異常高壓促使油氣發(fā)生初次運移，二次運移主要依靠流體勢推動，在圈閉中的油氣聚集主要依靠浮力。在浮力驅(qū)動油氣聚集的情況下，常規(guī)巖芯油氣區(qū)存在明確的油氣水邊界。 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；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，啟動壓力梯度越大，非達西現(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機制。一體式非常規(guī)巖芯孔徑分布檢測核磁共振技術在20世紀60年代引起石油工業(yè)的興趣，研究結果顯示核磁共振技術具有良好的滲透率相關性。

致密儲集層孔隙結構復雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發(fā)育，復雜介質(zhì)條件和孔隙流體，對基于均勻介質(zhì)和理想流體假設的經(jīng)典孔隙介質(zhì)聲學理論模型和聲、電、磁等地球物理響應機理研究提出了挑戰(zhàn)。與以圈閉描述為對象的常規(guī)地球物理勘探理論和技術相比，致密油層油水分異差，油層地球物理響應差異小，致密油層識別、有效儲集層劃分、儲集層參數(shù)計算、儲集層展布預測、工程參數(shù)測井評價等遇到挑戰(zhàn)。 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；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，啟動壓力梯度越大，非達西現(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機制。

非常規(guī)巖芯油氣突破了儲層物性下限與傳統(tǒng)圈閉找油理念，針對大面積展布的非常規(guī)巖芯儲集體，關鍵在于大規(guī)模納米級孔喉致密儲層背景與油氣生成、排聚過程的時空匹配。重點研究烴源巖和儲集體評價條件、油氣充注下限及有效性、運移和滲流機理、重要區(qū)評價指標等，油氣運移為初次運移或短距離二次運移，生烴增壓和毛細管壓力差是油氣運移和聚集的主要動力，通常遵循非達西滲流定律油氣地質(zhì)研究的目標是重要區(qū)、確定富集甜點區(qū)，關鍵是編制出“三圖一表”，即成熟烴源巖厚度平面分布圖、儲層厚度平面分布圖、儲層頂面構造圖和甜點區(qū)評價表。超毛細管孔隙：流體重力作用下可自由流動（大裂縫、溶洞、未膠結或膠結疏松的砂巖）。

非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學的理論基礎，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。而常規(guī)巖芯油氣，在上述標志和參數(shù)方面表現(xiàn)明顯不同，孔隙度多介于10%～30%，滲透率多大于 1mD。非常規(guī)巖芯油氣評價重點是烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應力各向異性“六特性”及匹配關系，常規(guī)巖芯油氣評價重點是生、儲、蓋、圈、運、?！傲亍逼ヅ潢P系。非常規(guī)巖芯油氣富集“甜點區(qū)”有 8 項評價標準，其中 3 項關鍵指標是 TOC 大于 2%、孔隙度較高（致密油氣>10%，頁巖油氣>3%）和微裂縫發(fā)育；常規(guī)巖芯油氣重要評價成藏要素及其時空匹配，重點評價高質(zhì)量烴源灶、有利儲集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導體系等。松遼盆地讓字井區(qū)斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲層。低場磁共振非常規(guī)巖芯靜態(tài)測量參數(shù)

通過對非常規(guī)巖芯的精細觀測，我們得以了解非均質(zhì)性強的地質(zhì)體特征。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)

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)外有關致密油與頁巖油研究進展，筆者認為二者在地質(zhì)、開發(fā)、工程等方面均存在明顯差異，應定義為 2 種不同類型的非常規(guī)巖芯油氣資源。 頁巖油是指成熟或低熟烴源巖已生成并滯留在頁巖地層中的石油聚集，頁巖既是生油巖，又是儲集巖，石油基本未運移( 圖 1) ，屬原地滯留油氣資源，是未來非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的潛在領域。高精度TD-NMR非常規(guī)巖芯分析系統(tǒng)