氫核磁核磁共振非常規巖芯技術介紹

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質特征： 源儲一體，滯留聚集。頁巖油也是典型的源儲一體、滯留聚集、連續分布的石油聚集。與頁巖氣不同，頁巖油主要形成在有機質演化的液態烴生成階段。在富有機質泥頁巖持續生油階段，石油在泥頁巖儲集層中滯留聚集，呈現干酪根內分子吸附相、親油顆粒表面分子吸附相和親油孔隙網絡游離相 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，處在液態烴生成階段的富有機質泥頁巖均可能聚集頁巖油。 較高成熟度富有機質頁巖，含油性較好。富有機質頁巖主要發育在半深湖-深湖相沉積環境，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。富含有機質是泥頁巖富含油氣的基礎，當有機質開始大量生油后，才會富集有規模的頁巖油。高產富集頁巖油一般 TOC＞2% ，有利頁巖油成熟度 Ｒo 為 0. 7% ～ 2. 0% ，形成輕質油和凝析油，有利于開采。核磁共振技術在20世紀60年代引起石油工業的興趣，研究結果顯示核磁共振技術具有良好的滲透率相關性。氫核磁核磁共振非常規巖芯技術介紹

常規巖芯油氣是指用傳統技術可以獲得自然工業產量、可以直接進行經濟開采的油氣資源。常規巖芯油氣分布受明確的圈閉界限控制，有自然工業穩定產量，浮力作用明顯。常規巖芯油氣儲層孔隙度大于 10%，孔喉直徑大于 1μm 或空氣滲透率大于 1mD。常規巖芯油氣按圈閉類型，可以分為構造、巖性、地層等油氣藏類型。 非常規巖芯儲層呈現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，非達西現象越明顯。需要人工壓裂注氣液，增加驅替力，形成有效開采的流動機制。NMR非常規巖芯高性能驅替系統自由弛豫影響T1和T2；表面弛豫影響T1和T2；擴散弛豫影響T2；這三個過程是同時發生。

非常規巖芯油氣為源內或近源非浮力聚集，水動力效應不明顯，油氣水分布復雜。在致密油儲層中，納米級孔喉是主要的儲集空間，烴源巖生烴增壓產生的異 常高壓促使油氣在源內滯留或短距離運移聚集，或經初次運移，注入致密儲層形成致密油氣。在這種非浮力聚集的情況下，致密油氣區不存在明確的油氣水邊界，這一規律和特征已被 Bakken 等中外典型致密油研究所證實。對于致密儲層，烴源巖生烴模擬實驗及巖石物性測試表明，生烴增壓和毛細管壓力差是致密油運聚的主要動力，浮力難以發生作用。

常規巖芯油氣主要發育在斷陷盆地大型構造帶、前陸沖斷帶大型構造、被動大陸邊緣以及克拉通大型隆起等正向構造單元，二級構造單元控制油氣分布。油氣聚集于構造高點，平面上呈孤立的單體式分布；或聚集于巖性圈閉、地層圈閉中，平面上呈較大規模的集群式分布。常規巖芯油氣勘探，關鍵是尋找有效聚油圈閉，重要工作是預探獲取發現，評價確定圈閉邊界。第一步，進行圈閉識別、圈閉和圈閉精細描述，落實有利鉆探目標；第二步，選擇極有利目標、很合適鉆探位置進行預探，力求獲得油氣發現；第三步，開展評價鉆探，落實油氣水界面，確定含油氣范圍與儲量規模。非常規巖芯儲層孔隙度小于10%；孔喉直徑小于1μm或空氣滲透率小于1mD。

非常規巖芯油氣與常規巖芯油氣地質學的理論基礎，分別是連續型油氣聚集理論和浮力圈閉成藏理論。非常規巖芯油氣有兩個關鍵標志：一是油氣大面積連續分布，圈閉界限不明顯，二是無自然工業穩定產量，達西滲流不明顯；兩個關鍵參數為：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。而常規巖芯油氣，在上述標志和參數方面表現明顯不同，孔隙度多介于10%～30%，滲透率多大于 1mD。非常規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，常規巖芯油氣評價重點是生、儲、蓋、圈、運、保“六要素”匹配關系。非常規巖芯油氣富集“甜點區”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%）和微裂縫發育；常規巖芯油氣重要評價成藏要素及其時空匹配，重點評價高質量烴源灶、有利儲集體、圈閉規模及有效的輸導體系等。微毛細管孔隙：流體在自然壓差下無法流動（泥巖）。氫核磁共振非常規巖芯總體孔隙度檢測

小角中子散射和超小角中子散射技術：不能精確表征頁巖多尺度全孔徑范圍內的微觀孔隙結構。氫核磁核磁共振非常規巖芯技術介紹

致密油與頁巖油均無明顯圈閉界限，無自然工業產能，需要采用直井縫網壓裂、水平井體積壓裂、空氣與CO2 等氣驅、納米驅油劑等方式進行開發，形成“人造滲透率”，持續獲得產能，屬典型“人造油氣藏”。) 。通過整理國內外有關致密油與頁巖油研究進展，筆者認為二者在地質、開發、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，是未來非常規巖芯石油發展的潛在領域。氫核磁核磁共振非常規巖芯技術介紹

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