磁共振非常规岩芯产油和产气过程的实时模拟分析

时间:2024年06月21日 来源:

常规岩芯油气资源主要分布在冲积扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉积体系中;非常规岩芯油气资源赋存在大型湖盆的细粒三角洲前缘、三角洲和湖相泥页岩等细粒沉积体系。中国中、新生代陆相含油气盆地中油气田分布规律表明,一个含油气盆地中极大的碎屑岩主力油田总是形成于盆地内极大的河流—三角洲 ( 或冲积扇—扇三角洲 ) 体系中。冲积扇由于其近源快速堆积,搬运和沉积的间歇性很大,沉积物以粗而分选差为其主要特点。河流发育在长期构造沉降、气候潮湿的地区。河道砂体平面上呈很长的条带状,多个成因单元垂向叠置或侧向连接成大面积连通的砂体。三角洲砂体往往发育在大型平缓的地台背景,多期分流河道垂向叠加,横向连片形成大型复合三角洲砂体。三角洲砂体与深湖相烃源岩呈指状交互,具有良好的成藏背景。综合对比非常规岩芯油气储层与常规岩芯油气储层特征。磁共振非常规岩芯产油和产气过程的实时模拟分析

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低熟页岩油与中高熟页岩油的差异: 中高熟页岩油主要为已生成的石油烃类,赋存在页岩的有机孔内或多类成因的微裂缝中。其形成不仅需要有机质富集并成熟转化为石油烃的区域构造环境、水体环境、温暖的气候条件、适宜的水介质条件,还需要页岩油赋存的孔隙等储集空间条件。典型的中高熟页岩油层系沉积模式,盆地中心深水缺氧环境中发育富有机质页岩层,侧向上随着水深变浅渐变形成泥质粉砂岩、泥质碳酸盐岩等致密层系,进而变成砂岩、碳酸盐岩等常规储集层。受不同地质时期构造、气候、海平面等环境条件频繁变化的影响,水体出现深浅变化,在陆架、斜坡等岩相过渡区纵向上发生不同岩体的频繁交互,页岩层系与其他层系紧密接触或互层接触特征发育。若环境条件变化持续时间较长,水体持续变深或变浅,就形成稳定厚度的富有机质页岩层系,其他层系直接上覆或下伏于页岩层系;若环境条件变化持续时间较短,水体深浅波动频繁,在盆地斜坡区就形成单层厚度几厘米甚至几毫米的薄层砂岩/碳酸盐岩层与页岩层系夹层或混层,平面上具有大面积、不连续分布的特征。核磁共振非常规岩芯弛豫分析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。

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石油开采一般分为三个阶段: 一次采油、二次采油和三次采油( 也称为强化采油) .其中,一次采油只利用油藏的天然能量,石油采收率很低; 二次采油通过注水、注气的方法维持地层能量,采收率虽较一次采油有提高,但仍处于较低水平,油藏中还存在大量原油; 三次采油,又称为强化采油 ( enhanced oilrecovery,EOR),是在二次采油后,向油藏中注入特殊的流体,通过物理、化学、热量、生物等方法改变油藏岩石及流体性质,从而进一步提高采收率的方法.

聚合物驱油: 除聚合物( polymer) 外,表面活性剂( surfactant)以及碱剂( alkali) 也是化学驱方法中常用的驱替剂,在注水时加入三者复合体系的驱油方法称为三元复合驱( ASP flooding) .将三者联合起来使用,具有协同增强的效应,是一种较新的技术方法.表面活性剂能够大幅度降低油-水间的界面张力,提高毛细管数.碱剂在注入地层后,能与原油中的有机酸发生化学反应,生成表面活性剂石油酸皂.石油酸皂能与注入的表面活性剂产生协同作用,进一步降低界面张力.同时,碱剂还能够降低聚合物和表面活性剂的吸附损失.除此以外,乳化、带油、泡沫滞留、改变岩石润湿性等也是三元复合驱提高原油采油率的机理.有效(含烃)孔隙度:岩石中含烃类体积Ve与岩石总体积Vb之比。

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致密油是一种非常规岩芯石油资源,产层为具极低渗透率的页岩、粉砂岩、砂岩或碳酸盐岩等致密储集层,具有与富有机质源岩紧密接触,原油油质轻的基本地质特征。在开采方面,也需要利用水平钻井、分级压裂等页岩气开采的特殊方式。在地质特征、甜点区、资源潜力等方面,致密油与页岩油均存在差异。 致密油聚集机理则为“近源阻流聚集”或“近源成藏”,区域盖层或致密化减孔,致使油气遇阻,不能运移进入更远圈闭。形成包括烃类初次运移和烃类聚集两个过程,烃类初次运移受源储压差、供烃界面窗口、孔喉结构等控制,近源烃类聚集主要受长期供烃指向、优势运移孔喉系统、规模储集空间等时空匹配控制。当润湿流体填充多孔介质(如岩石)时,T1和T2都急剧减小,并且弛豫机制不同于固体或流体中的质子。磁共振非常规岩芯产油和产气过程的实时模拟分析

核磁共振技术在20世纪60年代引起石油工业的兴趣,研究结果显示核磁共振技术具有良好的渗透率相关性。磁共振非常规岩芯产油和产气过程的实时模拟分析

石油勘探开发从常规岩芯油气延伸到非常规岩芯油气领域,非常规岩芯油气地质研究日益受到重视。20 世纪 90 年代以来,中国出现深盆气、根源气 、深盆油 、向斜油 、非稳态成藏、致密油、致密气 、页岩气、页岩油、源岩油气等概念。油气地质基础研究呈现出由常规岩芯油气向非常规岩芯油气发展的新趋向,非常规岩芯油气地质学是非常规岩芯油气资源勘探开发实践的产物,是石油与天然气地质学的一个重要分支学科,也是推动非常规岩芯油气工业实现跨越式发展的理论基础。 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。磁共振非常规岩芯产油和产气过程的实时模拟分析

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