非常规岩芯油气地质学研究的重要是“油气是否连续聚集”,评价的重点是烃源岩特性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性“六特性”及匹配关系,明确“生油气能力、储油气能力、产油气能力”;勘探主要目的是寻找“甜点区”与油气连续或准连续分布边界,开发追求单井极高累积产量与极大采收率,寻找低成本开采技术与经济发展模式。常规岩芯油气地质学研究的重要是“圈闭是否成藏”,评价的重点是生、储、盖、圈、运、保“六要素”及极合适匹配关系,勘探主要目标是发现油气藏与储量规模,开发主要是追求高产稳产和极大采收率。达西进行了水通过饱和砂的实验研究,发现了渗流量Q与上下游水头差和垂直于水流方向的截面积A成正比。TD-NMR非常规岩芯原理
纳米流体驱油; 传统的常规强化采油(EOR)方法虽然能够提高采收率,但提高幅度有限,一些大型油田的原油地质储量(OOIP)仍有50%以上未被开采出,人们急需一种突破常规的方法来大幅提高采收率.纳米技术作为一种新兴的油气开采技术,已经在提高传感器灵敏度、控制失水量、提高固井质量、提高井眼稳定性等方面有了较为普遍的应用.在EOR中运用纳米技术来提高采收率近些年逐渐成为人们关注的焦点,具体方法主要为使用纳米流体进行驱油.TD-NMR非常规岩芯原理超毛细管孔隙:流体重力作用下可自由流动(大裂缝、溶洞、未胶结或胶结疏松的砂岩)。
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。
引入并发展连续型油气聚集理论,提出连续型油气聚集具有 10 项重要特征 ;通过纳米 CT、场发射等先进手段,发现了致密油、致密气、页岩油和页岩气等非常规岩芯油气储层中纳米孔喉系统 ;研究了不同类型非常规岩芯储层地质特征、油气形成与分布规律、“甜点区”主要控制因素;提出含油气单元内常规与非常规岩芯油气形成常规—非常规岩芯油气“有序聚集”体系。贾承造等评价出不同类型非常规岩芯油气资源潜力,明确提出中国不同类型非常规岩芯油气发展战略,提出了非常规岩芯油气地质学的 4 项重要理论问题 。“非常规岩芯油气地质学”的发展,不仅在于解决人类社会发展的能源需求,更重要的是培育非常规岩芯思维、非常规岩芯创新,使人类认识世界有非常规岩芯思想、改造世界有非常规岩芯方法、推动世界有非常规岩芯人才,形成“非常规岩芯哲学”重要理论基础。综合对比非常规岩芯油气储层与常规岩芯油气储层特征。
致密油与页岩油储集层包括常见的致密砂岩、致密灰岩、页岩,也包括陆相湖盆碎屑岩与湖相碳酸盐岩混合成因的混积岩类,岩石成分复杂; 不同矿物与有机质呈纹层状或分散状分布,成为页岩油或致密油有利的微观源储组合( 图 4) ,特别是致密油储集层以陆源碎屑与碳酸盐组分在空间上构成交替互层或夹层的混合( 冯进来等,2011) ,有机质与长石、黏土等陆源碎屑或白云石、方解石等碳酸盐矿物呈纹层状或分散状分布的特征,为致密混积岩油形成提供了有利源储条件。 非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度;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,渗流曲线主要受岩芯渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度越大,非达西现象越明显。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。对于流体中的质子:当流体处于均匀静磁场时,T1近似等于T2。TD-NMR非常规岩芯原理
核磁共振技术在20世纪60年代引起石油工业的兴趣,研究结果显示核磁共振技术具有良好的渗透率相关性。TD-NMR非常规岩芯原理
石油开采一般分为三个阶段: 一次采油、二次采油和三次采油( 也称为强化采油) .其中,一次采油只利用油藏的天然能量,石油采收率很低; 二次采油通过注水、注气的方法维持地层能量,采收率虽较一次采油有提高,但仍处于较低水平,油藏中还存在大量原油; 三次采油,又称为强化采油 ( enhanced oilrecovery,EOR),是在二次采油后,向油藏中注入特殊的流体,通过物理、化学、热量、生物等方法改变油藏岩石及流体性质,从而进一步提高采收率的方法.TD-NMR非常规岩芯原理