非常规岩芯系统应用领域
致密油与页岩油储集层包括常见的致密砂岩、致密灰岩、页岩,也包括陆相湖盆碎屑岩与湖相碳酸盐岩混合成因的混积岩类,岩石成分复杂; 不同矿物与有机质呈纹层状或分散状分布,成为页岩油或致密油有利的微观源储组合( 图 4) ,特别是致密油储集层以陆源碎屑与碳酸盐组分在空间上构成交替互层或夹层的混合( 冯进来等,2011) ,有机质与长石、黏土等陆源碎屑或白云石、方解石等碳酸盐矿物呈纹层状或分散状分布的特征,为致密混积岩油形成提供了有利源储条件。 非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度;渗流曲线由平缓过渡的两段组成,较低渗流速度下的上凹型非线性渗流曲线和较高流速下的拟线性渗流曲线,渗流曲线主要受岩芯渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度越大,非达西现象越明显。需要人工压裂注气液,增加驱替力,形成有效开采的流动机制。通过确定不可还原水体积(BVI)和游离流体体积(MFFI)来区分可能产烃的区域和可能产水的区域。非常规岩芯系统应用领域
非常规岩芯油气聚集过程中,呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度。以四川盆地侏罗系致密油为例,在运聚渗流实验的流速范围内,渗流曲线由平缓过渡的两段组成,较低渗流速度下的上凹型非线性渗流曲线和较高流速下的拟线性渗流曲线,渗流曲线主要受岩心渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度 越大,非达西现象越明显。运移过程中依次经历拟线性流、非线性流和滞流 3 个阶段。由于生烃增压产生的压力梯度由源向储呈现递减趋势,因此 3 个阶段的石油运移速度和含油饱和度都将逐级降低(图 6)。致密储层非达西渗流机制决定了油驱水阻力大、含油饱和度低的特点,需要人工压裂注气液,增加驱替力,形成有效开采的流动机制。一站式核磁共振非常规岩芯系统原理小角中子散射和超小角中子散射技术:不能精确表征页岩多尺度全孔径范围内的微观孔隙结构。
常规岩芯油气多为远源浮力聚集,水动力效应明显,油气水分布相对简单。在常规岩芯油气储层中,微米级及其以上级别孔喉是主要的储集空间,遵循达西渗流规律。烃源岩生烃增压产生的异常高压促使油气发生初次运移,二次运移主要依靠流体势推动,在圈闭中的油气聚集主要依靠浮力。在浮力驱动油气聚集的情况下,常规岩芯油气区存在明确的油气水边界。 非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度;渗流曲线由平缓过渡的两段组成,较低渗流速度下的上凹型非线性渗流曲线和较高流速下的拟线性渗流曲线,渗流曲线主要受岩芯渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度越大,非达西现象越明显。需要人工压裂注气液,增加驱替力,形成有效开采的流动机制。
基于致密油与页岩油储集层物性差、粒度细、非均质性强,油气源储一体或近源聚集等特殊地质特征,致密油/页岩油在沉积环境与分布模式、储集层特征与成因机理、油气聚集规律、地质评价预测与地球物理响应等多方面遇到极大挑战,成为制约中国致密油与页岩油工业化发展的瓶颈。致密油与页岩油储集层均具有物性差,渗透率多小于1 mD,发育微-纳米级孔喉系统,成岩作用与非均质性强等而区别于常规岩芯油气储集层。故致密砂岩、碳酸盐岩与页岩等致密储集层成因机制与储集能力研究成为致密油与页岩油的重要问题。细粒页岩、粉砂岩以及混积岩石学与微观结构等储集层基本特征成为储集层储集性能评价的基础,精细表征微-纳米孔喉微观结构成为致密储集层评价的难点。低场核磁共振技术已被广泛应用于储层实验评价研究的各个方面,如伪毛细管压力曲线转换、残余油分布。
常规岩芯油气是以圈闭和油气藏为研究对象,圈闭是重要,学科基础是浮力圈闭成藏理论。传统石油地质研究强调从烃源岩到圈闭的油气运移,寻找有效聚油圈闭是油气勘探的重要。圈闭是油气聚集的基本单元,生、储、盖、圈、运、保六要素是评价圈闭有效性的关键,即油气生成、运移、聚集和保存等多种地质条件的时空配置,是常规岩芯油气勘探实践的重要内容。按照圈闭定型时间与大规模油气排聚时间的匹配关系,可分为早圈闭型、同步圈闭型和晚圈闭型3种类型。只有那些在油气区域性运移以前或同时形成的圈闭,即早圈闭型与同步圈闭型对油气的聚集才有效。油气地质研究的目标是有利圈闭、确定有效聚油气圈闭,关键是编制出“两图一表”,即圈闭顶面构造图、油气藏剖面图和圈闭要素表。低场核磁共振技术已被广泛应用于储层实验评价研究的各个方面,如孔隙结构、润湿性、气水相互作用。时域磁共振非常规岩芯系统应用领域
孔隙结构:单重、双重、三重孔隙介质;共六种孔隙结构类型。非常规岩芯系统应用领域
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