非常規巖芯應用研究

海相頁巖油與陸相頁巖形成與分布特征： 海相頁巖油形成與分布特征：①海相富有機質頁巖形成于全球主要海侵期。顯生宙以來，受其他天體引力作用、氣候變化、冰川消融，板塊構造運動、海底洋中脊擴張等影響，全球海平面發生周期性變化，在晚寒武世—早奧陶世、中—晚志留世、早石炭世、中—晚白堊世４次海平面較高的海侵期，對應著細粒沉積旋回，海水倒灌入裂谷坳陷、淹沒古老克拉通，在古陸上形成古海道和峽谷沉積。②頁巖分布在穩定克拉通邊緣、前陸等盆地內的細粒沉積中心及其周緣斜坡區，具備穩定寬緩的構造背景，有利于富有機質頁巖大范圍分布，且頁巖層系上下往往分布區域性致密頂底板，容易形成地層超壓。③富有機質層段呈大面積穩定分布，有機質普遍以中高成熟度為主，Ｒｏ 普遍大于1.0％，有機質類型以Ⅱ型干酪根為主，其次為Ⅰ型干酪根。頁巖層段黏土礦物含量較低，富有機質段與致密層間互，有機質納米孔隙發育，烴類流體黏度低，普遍具有超壓和高GOR，單層厚度較大且分布穩定。測井作為評價已鉆探地層的經濟方法，在測定孔隙度和流體飽和度方面已經取得了進步。非常規巖芯應用研究

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。低場核磁共振非常規巖芯總體孔隙度檢測T2用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。

非常規巖芯油氣突破了儲層物性下限與傳統圈閉找油理念，針對大面積展布的非常規巖芯儲集體，關鍵在于大規模納米級孔喉致密儲層背景與油氣生成、排聚過程的時空匹配。重點研究烴源巖和儲集體評價條件、油氣充注下限及有效性、運移和滲流機理、重要區評價指標等，油氣運移為初次運移或短距離二次運移，生烴增壓和毛細管壓力差是油氣運移和聚集的主要動力，通常遵循非達西滲流定律油氣地質研究的目標是重要區、確定富集甜點區，關鍵是編制出“三圖一表”，即成熟烴源巖厚度平面分布圖、儲層厚度平面分布圖、儲層頂面構造圖和甜點區評價表。

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。達西進行了水通過飽和砂的實驗研究，發現了滲流量Q與上下游水頭差和垂直于水流方向的截面積A成正比。

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。通過確定不可還原水體積(BVI)和游離流體體積(MFFI)來區分可能產烴的區域和可能產水的區域。非常規巖芯應用研究

孔隙結構：單重、雙重、三重孔隙介質；共六種孔隙結構類型。非常規巖芯應用研究

開展致密油、頁巖油形成條件和分布規律研究，致密油、頁巖油富集參數，建立不同類型的地質預測方法。開展大尺度致密油、頁巖油分布的物理與數值模擬，可揭示地層條件下致密油、頁巖油的分布及富集規律; 開展致密油、頁巖油資源評價模型及方法研究，可建立評價模型及標準，探索其分布范圍及邊界確定方法，極終評價中國大陸主要盆地致密油、頁巖油地質、技術可采資源量。開展致密油勘探開發先導區試驗研究，可確定致密油富集區評價參數、制定評價標準和建立評價方法。評價出致密油富集區與重點勘探區，明確頁巖油有利區。非常規巖芯應用研究