非常規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。非常規巖芯油氣資源的有效開發改變了全球油氣供給格局。非常規巖芯天然氣已經成為全球天然氣產量增長的主力,非常規巖芯油已經成為全球原油產量的重要組成2020 年全球非常規巖芯油產量 5.4×108t,約占原油總產量的 13%。其中,致密油與頁巖油產量 3.8×108t,油砂油產量 1.6×108t。2020 年全球非常規巖芯天然氣產量超過 1.1×1012m3,約占天然氣總產量的 29%。其中,頁巖氣產量7700×108m3,致密氣產量3020×108m3,煤層氣產量50×108m3。針對非常規巖芯油氣復雜地質特征,中國油氣企業探索形成了系列特色理論技術,有效推動了致密氣、煤層氣和頁巖氣的勘探開發,成為中國天然氣產量的重要組成,致密油與頁巖油等勘探評價在多盆地取得重要發現,成為未來國內原油穩產增產的關鍵領域。2020 年,我國非常規巖芯天然氣產量 732×108m3,約占天然氣總產量的 38%。其中,致密氣產量 465×108m3,頁巖氣產量 200×108m3,煤層氣產量 67×108m3。潤濕性:存在兩種非混相流體時,其中某一相流體沿固體表面延展或附著的傾向性。麥格瑞非常規巖芯總體孔隙度檢測
中國陸相頁巖油勘探開發現狀與類型 中國陸相頁巖油資源豐富。從源外走向源內的勘探理念轉變和技術進步,推動陸相頁巖油成為中國石油勘探的熱點領域。近年來在準噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達木等盆地取得頁巖油重要進展,建立了新疆吉木薩爾、大慶古龍等高重量級陸相頁巖油示范區,展現出良好發展前景。目前頁巖油勘探開發熱點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。夾層型頁巖油儲層為致密砂巖(如鄂爾多斯盆地延長組7段中上部)和凝灰巖(如三塘湖盆地條湖組),混積型頁巖油儲層為云質砂巖、砂質云巖(如準噶爾盆地蘆草溝組、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)。氫核磁共振非常規巖芯弛豫信號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。
致密油與頁巖油儲集層包括常見的致密砂巖、致密灰巖、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,巖石成分復雜; 不同礦物與有機質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成交替互層或夾層的混合( 馮進來等,2011) ,有機質與長石、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。
非常規巖芯油氣儲層孔隙類型多樣,既有粒間溶蝕微孔、粒間原生微孔、粒內原生微孔,也存在有機質微孔與晶間微孔、微裂縫等多種類型;孔喉大小以納米級為主,但也存在微米級、毫米級微孔或微裂縫,中國海相頁巖氣儲層孔徑為 5~200nm,致密砂巖油儲層孔徑為 50~900nm,致密石灰巖油儲層孔徑為40~500nm,頁巖油儲層孔徑為 30~400nm,不同尺度孔喉大小構成了毫米—微米—納米多級別微孔—微裂縫系統。 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。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。
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。粘土結合水、毛細管結合水和可動水具有不同的孔隙大小和位置。麥格瑞非常規巖芯總體孔隙度檢測
當潤濕流體填充多孔介質(如巖石)時,T1和T2都急劇減小,并且弛豫機制不同于固體或流體中的質子。麥格瑞非常規巖芯總體孔隙度檢測
納米流體驅油 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、穩定的流體.納米顆粒尺寸小、比表面積大,加入不同的納米顆粒可以制得不同納米流體,具有不同的特殊性質.利用這些特殊性質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問題是解釋納米流體提高采收率機理的關鍵問題. 納米流體驅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,學者們展開了一系列的理論、實驗、模擬工作. 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。麥格瑞非常規巖芯總體孔隙度檢測