氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯擴散弛豫

致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)的亮點領(lǐng)域，通過解剖國內(nèi)外致密油實例，可歸納出以下地質(zhì)特征: 致密碳酸鹽巖、致密砂巖為2類主要儲集層。儲集層物性差，基質(zhì)滲透率低，空氣滲透率多小于或等于1×10－3μm2，孔隙度小于或等于12% ，受有利沉積相帶控制。 富油氣凹陷內(nèi)致密油源儲共生。圈閉界限不明顯，高質(zhì)量生油巖區(qū)致密油大面積連續(xù)分布，一般TOC≥2%。 油氣以短距離運移為主。持續(xù)充注，非浮力聚集，油層壓 力系數(shù)變化大、油質(zhì)輕; 一般生油巖成熟區(qū)( 0.6%≤Ｒo≤1.3% ) 氣油比高，初期易高產(chǎn)。天然氣表現(xiàn)出很長的T1時間，但很短的T2時間和單指數(shù)型弛豫衰減。氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯擴散弛豫

致密油是一種非常規(guī)巖芯石油資源，產(chǎn)層為具極低滲透率的頁巖、粉砂巖、砂巖或碳酸鹽巖等致密儲集層，具有與富有機質(zhì)源巖緊密接觸，原油油質(zhì)輕的基本地質(zhì)特征。在開采方面，也需要利用水平鉆井、分級壓裂等頁巖氣開采的特殊方式。在地質(zhì)特征、甜點區(qū)、資源潛力等方面，致密油與頁巖油均存在差異。 致密油聚集機理則為“近源阻流聚集”或“近源成藏”，區(qū)域蓋層或致密化減孔，致使油氣遇阻，不能運移進入更遠圈閉。形成包括烴類初次運移和烴類聚集兩個過程，烴類初次運移受源儲壓差、供烴界面窗口、孔喉結(jié)構(gòu)等控制，近源烴類聚集主要受長期供烴指向、優(yōu)勢運移孔喉系統(tǒng)、規(guī)模儲集空間等時空匹配控制。TD-NMR非常規(guī)巖芯孔隙度檢測自由弛豫是流體的固有弛豫特性。它是由流體的物理性質(zhì)控制的，如粘度和化學(xué)成分。

中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油，源巖與儲集層均屬于細粒沉積巖。源巖以陸相半深湖-深湖相富有機質(zhì)頁巖以Ⅰ型和ⅡA 型干酪根為主，成熟度普遍偏低，Ｒo 一般為 0. 7% ～ 1. 3% ，處于生成偏輕的石油階段，頁巖有機質(zhì)豐度較高( TOC 一般在2. 0% 以上，極高可達 40% ) ，是陸相頁巖油與致密油重要的烴源巖類型。儲集層多形成于三角洲前緣-三角洲-深湖-半深湖等細粒沉積環(huán)境，而有別于常規(guī)巖芯油氣儲集層形成的沖積扇-河流-三角洲平原等粗粒級沉積環(huán)境 。因此，開展中國陸相頁巖油與粉砂質(zhì)致密油源儲細粒沉積巖沉積機理與分布模式研究，創(chuàng)新和建立沉積學(xué)研究的一個新分支—細粒沉積學(xué)，以頁巖、粉砂巖等不同巖性細粒沉積物的物理與化學(xué)性質(zhì)及其沉積作用、沉積過程等為研究內(nèi)容，將為明確細粒致密儲集層、富有機質(zhì)頁巖分布預(yù)測、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

納米流體驅(qū)油 納米流體是指以一定的方式和比例在基液中加入納米顆粒( 尺寸一般為1～100 nm)制備成的均勻、穩(wěn)定的流體．納米顆粒尺寸小、比表面積大，加入不同的納米顆?？梢灾频貌煌{米流體，具有不同的特殊性質(zhì)．利用這些特殊性質(zhì)提高采收率近些年成為研究的熱點，其中涉及的微納米力學(xué)問題是解釋納米流體提高采收率機理的關(guān)鍵問題． 納米流體驅(qū)油中影響采油效率的因素有很多，如油滴的尺寸，納米顆粒的濃度、尺寸、所帶電荷、表面潤濕性等．為研究這些因素的影響，學(xué)者們展開了一系列的理論、實驗、模擬工作． 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。核磁共振技術(shù)在20世紀60年代引起石油工業(yè)的興趣，研究結(jié)果顯示核磁共振技術(shù)具有良好的滲透率相關(guān)性。

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質(zhì)特征： 源儲一體，滯留聚集。頁巖油也是典型的源儲一體、滯留聚集、連續(xù)分布的石油聚集。與頁巖氣不同，頁巖油主要形成在有機質(zhì)演化的液態(tài)烴生成階段。在富有機質(zhì)泥頁巖持續(xù)生油階段，石油在泥頁巖儲集層中滯留聚集，呈現(xiàn)干酪根內(nèi)分子吸附相、親油顆粒表面分子吸附相和親油孔隙網(wǎng)絡(luò)游離相 3 種類型，具有滯留聚集特點。只有在泥頁巖儲集層自身飽和后才向外溢散或運移。因此，處在液態(tài)烴生成階段的富有機質(zhì)泥頁巖均可能聚集頁巖油。 較高成熟度富有機質(zhì)頁巖，含油性較好。富有機質(zhì)頁巖主要發(fā)育在半深湖-深湖相沉積環(huán)境，常分布于極大湖泛面附近的高位體系域下部和湖侵體系域。富含有機質(zhì)是泥頁巖富含油氣的基礎(chǔ)，當有機質(zhì)開始大量生油后，才會富集有規(guī)模的頁巖油。高產(chǎn)富集頁巖油一般 TOC＞2% ，有利頁巖油成熟度 Ｒo 為 0. 7% ～ 2. 0% ，形成輕質(zhì)油和凝析油，有利于開采。由于流體之間的弛豫時間NMR數(shù)據(jù)可用于區(qū)分粘土結(jié)合水、毛細結(jié)合水、可動水、天然氣、輕質(zhì)油和粘性油。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯系統(tǒng)原理

微毛細管孔隙：流體在自然壓差下無法流動（泥巖）。氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯擴散弛豫

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(guān)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(yīng)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(lǐng)域。氫核磁核磁共振非常規(guī)巖芯擴散弛豫