高精度核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化

隨著世界油氣工業(yè)勘探開發(fā)領(lǐng)域從常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣延伸，非常規(guī)巖芯油氣的勘探和研究日益受到重視。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣在基本概念、學(xué)科體系、地質(zhì)研究、勘探方法、“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)、技術(shù)攻關(guān)、開發(fā)方式與開采模式等 8 個(gè)方面有本質(zhì)區(qū)別。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)，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(gè)關(guān)鍵標(biāo)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(dá)西滲流不明顯；兩個(gè)關(guān)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。T1用CPMG序列測(cè)定孔隙流體的橫向弛豫時(shí)間。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化

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(cè)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(píng)價(jià)模型及方法研究，可建立評(píng)價(jià)模型及標(biāo)準(zhǔn)，探索其分布范圍及邊界確定方法，極終評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)參數(shù)、制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和建立評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)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)。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層有致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等。

聚合物驅(qū)油： 聚合物溶液與盲端中的油不僅會(huì)產(chǎn)生切應(yīng)力，還會(huì)在聚合物長鏈分子的作用下產(chǎn)生法向應(yīng)力．由于法向應(yīng)力的作用，聚合物溶液對(duì)油滴產(chǎn)生了更大的拉力，從而更有利于將油滴從側(cè)面盲端中“拉”出來．聚合物溶液的粘彈性越大，對(duì)油滴的拉拽效果越好，越有利于提高驅(qū)替效率。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用水、甘油、粘彈性HPAM 溶液分別作為驅(qū)替劑進(jìn)行驅(qū)油試驗(yàn)時(shí)，HPAM 驅(qū)替后孔道盲端中的殘余油量極少．聚合物溶液在孔道中流動(dòng)時(shí)，不僅能夠像非彈性流體一樣“推”著前面的油，還能“拉”著側(cè)面和后面的 油．這是由于聚合物分子為長鏈高分子，長鏈與長鏈之間相互纏繞、相互制約．運(yùn)動(dòng)時(shí)，聚合物長鏈分子就會(huì)產(chǎn)生拉伸，帶動(dòng)周圍的分子一起運(yùn)動(dòng)，從而能夠拉拽盲端中的殘余油，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，人工合成聚合物( HPAM，PAM) 的驅(qū)油效果比生物聚合物(黃原膠) 好，其中，HPAM 的效果極好，而且增加聚合物的分子量有利于提高采收率．

中國陸相頁巖油勘探開發(fā)現(xiàn)狀與類型 中國陸相頁巖油資源豐富。從源外走向源內(nèi)的勘探理念轉(zhuǎn)變和技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)陸相頁巖油成為中國石油勘探的熱點(diǎn)領(lǐng)域。近年來在準(zhǔn)噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達(dá)木等盆地取得頁巖油重要進(jìn)展，建立了新疆吉木薩爾、大慶古龍等高重量級(jí)陸相頁巖油示范區(qū)，展現(xiàn)出良好發(fā)展前景。目前頁巖油勘探開發(fā)熱點(diǎn)主要集中在中高熟頁巖油，中高熟頁巖油大致可分為夾層型、混積型和頁巖型３類。夾層型頁巖油儲(chǔ)層為致密砂巖（如鄂爾多斯盆地延長組７段中上部）和凝灰?guī)r（如三塘湖盆地條湖組），混積型頁巖油儲(chǔ)層為云質(zhì)砂巖、砂質(zhì)云巖（如準(zhǔn)噶爾盆地蘆草溝組、渤海灣盆地滄東孔二段），頁巖型頁巖油儲(chǔ)層為高黏土頁巖（松遼盆地青山口組一段、鄂爾多斯盆地延長組７段下部）。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與滲流長度L成反比。

致密油“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)參數(shù)包括烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應(yīng)力各向異性等“六特性”特征參數(shù)。依據(jù)致密油“六特性”各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將各參數(shù)疊合成圖，取所有評(píng)價(jià)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)以上的區(qū)域，確定為致密油“甜點(diǎn)區(qū)”。常規(guī)巖芯油氣藏評(píng)價(jià)，著力研究“圈閉是否成藏”，重要評(píng)價(jià)“生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、?！绷丶捌淦ヅ潢P(guān)系，重點(diǎn)評(píng)價(jià)高質(zhì)量烴源灶、有利儲(chǔ)集體、圈閉規(guī)模及有效的輸導(dǎo)體系?？死?2 氣田和大慶長垣油田是典型實(shí)例。滲透率越低啟動(dòng)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(dòng)機(jī)制。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化

對(duì)非常規(guī)巖芯的深入探索有助于發(fā)現(xiàn)新的能源資源。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化

非常規(guī)巖芯油氣主要包括致密油（頁巖油）、油砂油、致密氣、頁巖氣、煤層氣和天然氣水合物等。非常規(guī)巖芯油氣資源的有效開發(fā)改變了全球油氣供給格局。非常規(guī)巖芯天然氣已經(jīng)成為全球天然氣產(chǎn)量增長的主力，非常規(guī)巖芯油已經(jīng)成為全球原油產(chǎn)量的重要組成2020 年全球非常規(guī)巖芯油產(chǎn)量 5.4×108t，約占原油總產(chǎn)量的 13%。其中，致密油與頁巖油產(chǎn)量 3.8×108t，油砂油產(chǎn)量 1.6×108t。2020 年全球非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量超過 1.1×1012m3，約占天然氣總產(chǎn)量的 29%。其中，頁巖氣產(chǎn)量7700×108m3，致密氣產(chǎn)量3020×108m3，煤層氣產(chǎn)量50×108m3。針對(duì)非常規(guī)巖芯油氣復(fù)雜地質(zhì)特征，中國油氣企業(yè)探索形成了系列特色理論技術(shù)，有效推動(dòng)了致密氣、煤層氣和頁巖氣的勘探開發(fā)，成為中國天然氣產(chǎn)量的重要組成，致密油與頁巖油等勘探評(píng)價(jià)在多盆地取得重要發(fā)現(xiàn)，成為未來國內(nèi)原油穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。2020 年，我國非常規(guī)巖芯天然氣產(chǎn)量 732×108m3，約占天然氣總產(chǎn)量的 38%。其中，致密氣產(chǎn)量 465×108m3，頁巖氣產(chǎn)量 200×108m3，煤層氣產(chǎn)量 67×108m3。高精度核磁共振非常規(guī)巖芯驅(qū)替過程的滲透率變化