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。縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質子之間的磁相互作用引起的。低場時域核磁共振非常規巖芯靜態測量參數
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??梢灾频貌煌{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。NMR非常規巖芯分析儀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,如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率。
致密油“甜點區”評價參數包括烴源巖特性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應力各向異性等“六特性”特征參數。依據致密油“六特性”各項評價參數標準,將各參數疊合成圖,取所有評價參數標準以上的區域,確定為致密油“甜點區”。常規巖芯油氣藏評價,著力研究“圈閉是否成藏”,重要評價“生、儲、蓋、圈、運、保”六要素及其匹配關系,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??死?2 氣田和大慶長垣油田是典型實例。
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??紫督Y構:單重、雙重、三重孔隙介質;共六種孔隙結構類型。
致密油成為全球非常規巖芯石油勘探開發的亮點領域,通過解剖國內外致密油實例,可歸納出以下地質特征: 發育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉積作用影響,一般沉積物粒度細,泥質含量高,分選差,以原生孔為主,大多埋深較淺,未經歷強烈的成巖作用改造,巖石脆性低,裂縫不發育,孔隙度較高,而滲透率較低,多數為中高孔低滲型。次生致密油一般受多種成巖作用改造,儲集層原屬常規儲集層,但由于壓實、膠結等成巖作用,遠遠降低了孔隙度和滲透率,原生孔隙殘留較少,形成致密儲集層。 單井產量一般較低。油層受巖性控制,水動力聯系差,邊底水驅動不明顯,自然能量補給差,產量遞減快、生產周期長,穩產靠井間接替,多數靠彈性和溶解氣驅采油,油層產能遞減快,一次采收率低( 8% ~ 12% ) ,采用注水、注氣保持能量后,或重復壓裂,二次采收率可提高到 25% ~ 30% 。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。NMR非常規巖芯分析儀
天然氣表現出很長的T1時間,但很短的T2時間和單指數型弛豫衰減。低場時域核磁共振非常規巖芯靜態測量參數
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 .低場時域核磁共振非常規巖芯靜態測量參數