氫核磁共振非常規巖芯表面弛豫

引入并發展連續型油氣聚集理論，提出連續型油氣聚集具有 10 項重要特征 ；通過納米 CT、場發射等先進手段，發現了致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣等非常規巖芯油氣儲層中納米孔喉系統 ；研究了不同類型非常規巖芯儲層地質特征、油氣形成與分布規律、“甜點區”主要控制因素；提出含油氣單元內常規與非常規巖芯油氣形成常規—非常規巖芯油氣“有序聚集”體系。賈承造等評價出不同類型非常規巖芯油氣資源潛力，明確提出中國不同類型非常規巖芯油氣發展戰略，提出了非常規巖芯油氣地質學的 4 項重要理論問題 。“非常規巖芯油氣地質學”的發展，不僅在于解決人類社會發展的能源需求，更重要的是培育非常規巖芯思維、非常規巖芯創新，使人類認識世界有非常規巖芯思想、改造世界有非常規巖芯方法、推動世界有非常規巖芯人才，形成“非常規巖芯哲學”重要理論基礎。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，如孔隙結構、潤濕性、氣水相互作用。氫核磁共振非常規巖芯表面弛豫

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。氫核磁核磁共振非常規巖芯高性能驅替系統與自由弛豫一樣，物理性質如粘度和分子組成控制著擴散系數。同樣，環境條件、溫度和壓力都會影響擴散。

非常規巖芯油氣主要分布于前陸盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等負向構造單元中，油氣分布多數游離于二級構造單元高部位以外，主體是位于盆地中心及斜坡，呈大面積連續型或準連續型分布。非常規巖芯油氣勘探，關鍵是尋找大面積層狀儲集體，重要工作是突破“甜點區”，確定甜點區的富有機質烴源巖、有利儲集體、高含油氣飽和度、易于流動的流體、異常超壓、發育裂縫、適中的埋藏深度等主要控制因素，確立連續型油氣區邊界與空間展布。第一步，按照重要區評價標準，評價出重要區，結合儲層、局部構造、斷裂與微裂縫發育狀況，篩選出“甜點區”；第二步，在“甜點區 ”進行開采試驗，力爭取得工業生產突破，同時探索適合該區的技術路線；第三步，外甩擴大評價范圍，探索連續型含油氣邊界，確定油氣資源潛力。

作為一種清潔能源，頁巖氣因其儲量豐富、分布廣，引起了人們的極大關注．頁巖氣所貯存的頁巖層由大量微納米孔隙構成 ，整體上表現為低孔隙度、低滲透率．對北美多個地區頁巖樣品進行分析，認為頁巖孔隙度極低(＜5%)，滲透率在10－9～10－3μm2之間。觀察了頁巖中復雜的孔隙結構，認為主要存在三種孔隙類型:直徑在5～1000nm 之間的層狀碳酸鹽孔隙、直徑在50～1000nm 之間的溶解碳酸鹽孔隙和直徑在 10～100 nm 之間的有機質孔隙．通過實驗得出頁巖孔隙直徑在2～20 nm 之間，有機質作為干酪根的主要成分，其含量達到 40%～50%．因此頁巖氣開發需要解決諸多微納米力學問題: ①頁巖氣在微納米孔隙中的貯存機制; ②頁巖氣注氣驅替的相關機制; ③頁巖氣開采過程中從微納米孔隙極終運移到井筒的多尺度運移機制 ．孔隙大小、滲透率、碳氫化合物性質、空泡、裂縫和顆粒大小，通常也可以通過弛豫時間NMR數據提取。

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： 地層壓力高且油質輕，易于流動和開采。頁巖油富集區位于已大規模生油的成熟富有機質頁巖地層中，一般地層能量較高，壓力系數可達 1. 2～2.0，也有少數低壓，如鄂爾多斯盆地延長組壓力系數為0.7～0.9。一般油質較輕，原油密度多為0.70～0.85 g /cm3，黏度多為0.7～20mPa·s，氣油比高，在納米級孔喉儲集系統中，更易于流動和開采。大面積連續分布，資源潛力大。頁巖油分布不受構造控制，無明顯圈閉界限，含油范圍受生油窗富有機質頁巖分布控制，大面積連續分布于盆地坳陷或斜坡區。頁巖生成的石油較多滯留于頁巖中，一般占總生油量的 20%～50% ，資源潛力大。北美海相頁巖分布面積大、厚度穩定、有機質豐度高、成熟度較高，有利于形成輕質和凝析頁巖油。非常規巖芯的分析有助于評估油氣儲層的性能和開發潛力。氫核磁核磁共振非常規巖芯高性能驅替系統

非常規巖芯研究為優化鉆探工藝和開發技術提供科學依據。氫核磁共振非常規巖芯表面弛豫

常規巖芯油氣多為遠源浮力聚集，水動力效應明顯，油氣水分布相對簡單。在常規巖芯油氣儲層中，微米級及其以上級別孔喉是主要的儲集空間，遵循達西滲流規律。烴源巖生烴增壓產生的異常高壓促使油氣發生初次運移，二次運移主要依靠流體勢推動，在圈閉中的油氣聚集主要依靠浮力。在浮力驅動油氣聚集的情況下，常規巖芯油氣區存在明確的油氣水邊界。 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。氫核磁共振非常規巖芯表面弛豫