非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

海相頁巖油與陸相頁巖形成與分布特征： 海相頁巖油形成與分布特征：①海相富有機(jī)質(zhì)頁巖形成于全球主要海侵期。顯生宙以來，受其他天體引力作用、氣候變化、冰川消融，板塊構(gòu)造運(yùn)動、海底洋中脊擴(kuò)張等影響，全球海平面發(fā)生周期性變化，在晚寒武世—早奧陶世、中—晚志留世、早石炭世、中—晚白堊世４次海平面較高的海侵期，對應(yīng)著細(xì)粒沉積旋回，海水倒灌入裂谷坳陷、淹沒古老克拉通，在古陸上形成古海道和峽谷沉積。②頁巖分布在穩(wěn)定克拉通邊緣、前陸等盆地內(nèi)的細(xì)粒沉積中心及其周緣斜坡區(qū)，具備穩(wěn)定寬緩的構(gòu)造背景，有利于富有機(jī)質(zhì)頁巖大范圍分布，且頁巖層系上下往往分布區(qū)域性致密頂?shù)装?，容易形成地層超壓。③富有機(jī)質(zhì)層段呈大面積穩(wěn)定分布，有機(jī)質(zhì)普遍以中高成熟度為主，Ｒｏ 普遍大于1.0％，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型干酪根為主，其次為Ⅰ型干酪根。頁巖層段黏土礦物含量較低，富有機(jī)質(zhì)段與致密層間互，有機(jī)質(zhì)納米孔隙發(fā)育，烴類流體黏度低，普遍具有超壓和高GOR，單層厚度較大且分布穩(wěn)定。測井作為評價已鉆探地層的經(jīng)濟(jì)方法，在測定孔隙度和流體飽和度方面已經(jīng)取得了進(jìn)步。非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機(jī)質(zhì)泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質(zhì)特征： 地層壓力高且油質(zhì)輕，易于流動和開采。頁巖油富集區(qū)位于已大規(guī)模生油的成熟富有機(jī)質(zhì)頁巖地層中，一般地層能量較高，壓力系數(shù)可達(dá) 1. 2～2.0，也有少數(shù)低壓，如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數(shù)為0.7～0.9。一般油質(zhì)較輕，原油密度多為0.70～0.85 g /cm3，黏度多為0.7～20mPa·s，氣油比高，在納米級孔喉儲集系統(tǒng)中，更易于流動和開采。大面積連續(xù)分布，資源潛力大。頁巖油分布不受構(gòu)造控制，無明顯圈閉界限，含油范圍受生油窗富有機(jī)質(zhì)頁巖分布控制，大面積連續(xù)分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)。頁巖生成的石油較多滯留于頁巖中，一般占總生油量的 20%～50% ，資源潛力大。北美海相頁巖分布面積大、厚度穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度較高，有利于形成輕質(zhì)和凝析頁巖油。低場核磁共振非常規(guī)巖芯總體孔隙度檢測T2用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。

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(guān)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(diǎn)研究烴源巖和儲集體評價條件、油氣充注下限及有效性、運(yùn)移和滲流機(jī)理、重要區(qū)評價指標(biāo)等，油氣運(yùn)移為初次運(yùn)移或短距離二次運(yùn)移，生烴增壓和毛細(xì)管壓力差是油氣運(yùn)移和聚集的主要動力，通常遵循非達(dá)西滲流定律油氣地質(zhì)研究的目標(biāo)是重要區(qū)、確定富集甜點(diǎn)區(qū)，關(guān)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(gòu)造圖和甜點(diǎn)區(qū)評價表。

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(jìn)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(jìn)展，筆者認(rèn)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(yùn)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。達(dá)西進(jìn)行了水通過飽和砂的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與上下游水頭差和垂直于水流方向的截面積A成正比。

致密油與頁巖油儲集層包括常見的致密砂巖、致密灰?guī)r、頁巖，也包括陸相湖盆碎屑巖與湖相碳酸鹽巖混合成因的混積巖類，巖石成分復(fù)雜; 不同礦物與有機(jī)質(zhì)呈紋層狀或分散狀分布，成為頁巖油或致密油有利的微觀源儲組合( 圖 4) ，特別是致密油儲集層以陸源碎屑與碳酸鹽組分在空間上構(gòu)成交替互層或夾層的混合( 馮進(jìn)來等，2011) ，有機(jī)質(zhì)與長石、黏土等陸源碎屑或白云石、方解石等碳酸鹽礦物呈紋層狀或分散狀分布的特征，為致密混積巖油形成提供了有利源儲條件。 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)低速非達(dá)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(dá)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(jī)制。通過確定不可還原水體積(BVI)和游離流體體積(MFFI)來區(qū)分可能產(chǎn)烴的區(qū)域和可能產(chǎn)水的區(qū)域。非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

孔隙結(jié)構(gòu)：單重、雙重、三重孔隙介質(zhì)；共六種孔隙結(jié)構(gòu)類型。非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究

開展致密油、頁巖油形成條件和分布規(guī)律研究，致密油、頁巖油富集參數(shù)，建立不同類型的地質(zhì)預(yù)測方法。開展大尺度致密油、頁巖油分布的物理與數(shù)值模擬，可揭示地層條件下致密油、頁巖油的分布及富集規(guī)律; 開展致密油、頁巖油資源評價模型及方法研究，可建立評價模型及標(biāo)準(zhǔn)，探索其分布范圍及邊界確定方法，極終評價中國大陸主要盆地致密油、頁巖油地質(zhì)、技術(shù)可采資源量。開展致密油勘探開發(fā)先導(dǎo)區(qū)試驗(yàn)研究，可確定致密油富集區(qū)評價參數(shù)、制定評價標(biāo)準(zhǔn)和建立評價方法。評價出致密油富集區(qū)與重點(diǎn)勘探區(qū)，明確頁巖油有利區(qū)。非常規(guī)巖芯應(yīng)用研究