非常規巖芯油氣需建立技術與產量等“學習型曲線”,為新區或新層系勘探開發提供極優路線圖。一般初始產量較高,但遞減很快,后期遞減速度較慢,穩產期很長。例如,美國已投入開發的頁巖氣井,一般初始產量較高但遞減很快,首年往往遞減 60%~70%,經 5~6 年后遞減速度減慢,一般只有 2%~3%,開采壽命可達 30~50 年,甚至更長。獨特的開采特征,決定了非常規巖芯油氣開采追求累計產量,實現了全生命周期的經濟效益極大化。生產區油氣產量的穩定或增長,只能通過井間接替來實現。常規巖芯油氣開采追求在較長時間內實現高產和穩產,為此開發模式選擇需遵循如下原則:一是極充分地利用天然資源,保證獲得較高的油氣采收率;二是在盡可能高的產量水平上,油氣田穩產時間長;三是具有極高的經濟效益。選準合適時機,采取合理注氣或注水方式,不斷推動油氣流向井筒,既提高了油氣采收率,又延長了油氣井生產壽命。光學顯微鏡檢測技術可探測微米孔隙。一站式磁共振非常規巖芯液體驅替的影響
低熟頁巖油與中高熟頁巖油的差異: 中高熟頁巖油主要為已生成的石油烴類,賦存在頁巖的有機孔內或多類成因的微裂縫中。其形成不僅需要有機質富集并成熟轉化為石油烴的區域構造環境、水體環境、溫暖的氣候條件、適宜的水介質條件,還需要頁巖油賦存的孔隙等儲集空間條件。典型的中高熟頁巖油層系沉積模式,盆地中心深水缺氧環境中發育富有機質頁巖層,側向上隨著水深變淺漸變形成泥質粉砂巖、泥質碳酸鹽巖等致密層系,進而變成砂巖、碳酸鹽巖等常規儲集層。受不同地質時期構造、氣候、海平面等環境條件頻繁變化的影響,水體出現深淺變化,在陸架、斜坡等巖相過渡區縱向上發生不同巖體的頻繁交互,頁巖層系與其他層系緊密接觸或互層接觸特征發育。若環境條件變化持續時間較長,水體持續變深或變淺,就形成穩定厚度的富有機質頁巖層系,其他層系直接上覆或下伏于頁巖層系;若環境條件變化持續時間較短,水體深淺波動頻繁,在盆地斜坡區就形成單層厚度幾厘米甚至幾毫米的薄層砂巖/碳酸鹽巖層與頁巖層系夾層或混層,平面上具有大面積、不連續分布的特征。一站式磁共振非常規巖芯高性能驅替系統低場核磁共振技術已被廣泛應用于儲層實驗評價研究的各個方面,如流體可視化研究、高溫高壓驅替等等。
評價“甜點區”也是非常規巖芯油氣勘探研究的重要,貫穿整個勘探開發過程。非常規巖芯油氣甜點包括“地質甜點、工程甜點、經濟甜點”。非常規巖芯油氣富集“甜點區”評價有8個指標,其中3個主控因素及關鍵指標是:TOC大于2%(其中頁巖油S1>2mg/g)、孔隙度較高(致密油氣 >10%,頁巖油氣 >3%)和微裂縫發育。地質甜點著眼于烴源巖、儲層、超壓與裂縫等綜合評價,工程甜點著眼于埋深、巖石可壓性、應力各向異性等綜合評價,經濟甜點著眼于資源規模、埋深、地面條件等評價。如當前非常規巖芯致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣的“甜點區”評價,主要著眼于有利的烴源層、儲層、超壓、裂縫、局部構造等地質甜點要素評價,以及壓力系數、脆性、應力各向異性等工程甜點要素評價。
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。低溫氣體吸附法:低溫液氮吸附法受到測試方法原理限制無法測量孔徑大于 300nm 的孔隙等。
綜合對比非常規巖芯油氣儲層與常規巖芯油氣儲層特征,可歸納以下幾點差異: (1) 非常規巖芯油氣儲層致密,物性較差。非常規巖芯油氣儲層總體致密是其與常規巖芯油氣儲層的極大區別。松遼盆地讓字井區斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲層,孔隙度為1%~19%,平均為10.7%;滲透率為0.001~10mD,平均為0.82mD。常規砂巖儲層滲透率大于1mD,孔隙度達 10%~18%,孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴大孔、殘余原生孔,壓汞測試表明喉道直徑為1~10μm,孔喉連通性較好,埋深較淺; (2) 非常規巖芯油氣儲層巖性多樣,有效儲層規模較小。中國非常規巖芯油氣儲層巖性復雜,既有砂巖、石灰巖,也有頁巖、煤以及混積巖類等多種巖石類型。但致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣等主要類型儲層空氣基質滲透率多小于1mD,孔隙度主體小于12%,屬于致密儲層范疇。 (3) 非常規巖芯油氣儲層孔隙微觀結構復雜,孔喉多小于1μm。非常規巖芯油氣砂巖儲層與常規巖芯油氣致密砂巖儲層特征對比表明,非常規巖芯油氣致密砂巖儲層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物,并多處于中、晚成巖階段,故以次生孔隙為主,喉道呈席狀、彎曲片狀,連通差;孔隙度為3%~10%,滲透率多小于1mD。毛細管孔隙:流體在外力作用下可自由流動(一般砂巖)。一站式磁共振非常規巖芯液體驅替的影響
有效(含烴)孔隙度:巖石中含烴類體積Ve與巖石總體積Vb之比。一站式磁共振非常規巖芯液體驅替的影響
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、?!傲亍奔捌ヅ潢P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。 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。一站式磁共振非常規巖芯液體驅替的影響