致密油與頁巖油均無明顯圈閉界限,無自然工業(yè)產(chǎn)能,需要采用直井縫網(wǎng)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(fā),形成“人造滲透率”,持續(xù)獲得產(chǎn)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(fā)、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(guī)巖芯油氣資源。 致密油是指儲集在覆壓基質滲 透率小于或等于 0. 1×10 -3μm2( 空氣滲透率小于 1× 10 -3μm2) 的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲集層中的 石油。單井一般無自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè) 油流下限,但在一定經(jīng)濟條件和技術措施下可獲得工業(yè)石油產(chǎn)量。如酸化壓裂、多級壓裂、水平井、多分支井等措施,這是目前全球非常規(guī)巖芯石油發(fā)展的亮點領域,自由弛豫是流體的固有弛豫特性。它是由流體的物理性質控制的,如粘度和化學成分。氫核磁共振非常規(guī)巖芯液體驅替對巖芯影響
致密油與頁巖油儲集層包括常見的致密砂巖、致密灰?guī)r、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(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)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(xiàn)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。低場磁共振非常規(guī)巖芯技術介紹通過確定不可還原水體積(BVI)和游離流體體積(MFFI)來區(qū)分可能產(chǎn)烴的區(qū)域和可能產(chǎn)水的區(qū)域。
致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開發(fā)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: 致密碳酸鹽巖、致密砂巖為2類主要儲集層。儲集層物性差,基質滲透率低,空氣滲透率多小于或等于1×10-3μm2,孔隙度小于或等于12% ,受有利沉積相帶控制。 富油氣凹陷內致密油源儲共生。圈閉界限不明顯,高質量生油巖區(qū)致密油大面積連續(xù)分布,一般TOC≥2%。 油氣以短距離運移為主。持續(xù)充注,非浮力聚集,油層壓 力系數(shù)變化大、油質輕; 一般生油巖成熟區(qū)( 0.6%≤Ro≤1.3% ) 氣油比高,初期易高產(chǎn)。
非常規(guī)巖芯油氣具有兩個關鍵參數(shù):一是孔隙度小于 10%,二是孔喉直徑小于1μm 或空氣滲透率小于1mD;而常規(guī)巖芯油氣孔隙度范圍多處于 10%~30%,滲透率多大于 1mD。常規(guī)巖芯油氣與非常規(guī)巖芯油氣的本質區(qū)別,具體表現(xiàn)為兩類油氣資源在地質特征、研究方法、技術攻關、勘探方法、“甜點區(qū)”評價、開發(fā)方式與開采模式等方面存在明顯區(qū)別。 非常規(guī)巖芯儲層呈現(xiàn)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(xiàn)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。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,如偽毛細管壓力曲線轉換、殘余油分布。
引入并發(fā)展連續(xù)型油氣聚集理論,提出連續(xù)型油氣聚集具有 10 項重要特征 ;通過納米 CT、場發(fā)射等先進手段,發(fā)現(xiàn)了致密油、致密氣、頁巖油和頁巖氣等非常規(guī)巖芯油氣儲層中納米孔喉系統(tǒng) ;研究了不同類型非常規(guī)巖芯儲層地質特征、油氣形成與分布規(guī)律、“甜點區(qū)”主要控制因素;提出含油氣單元內常規(guī)與非常規(guī)巖芯油氣形成常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”體系。賈承造等評價出不同類型非常規(guī)巖芯油氣資源潛力,明確提出中國不同類型非常規(guī)巖芯油氣發(fā)展戰(zhàn)略,提出了非常規(guī)巖芯油氣地質學的 4 項重要理論問題 ?!胺浅R?guī)巖芯油氣地質學”的發(fā)展,不僅在于解決人類社會發(fā)展的能源需求,更重要的是培育非常規(guī)巖芯思維、非常規(guī)巖芯創(chuàng)新,使人類認識世界有非常規(guī)巖芯思想、改造世界有非常規(guī)巖芯方法、推動世界有非常規(guī)巖芯人才,形成“非常規(guī)巖芯哲學”重要理論基礎??紫督Y構:單重、雙重、三重孔隙介質;共六種孔隙結構類型。MAG-MED非常規(guī)巖芯高性能驅替系統(tǒng)
毛細管孔隙:流體在外力作用下可自由流動(一般砂巖)。氫核磁共振非常規(guī)巖芯液體驅替對巖芯影響
中國陸相頁巖油勘探開發(fā)現(xiàn)狀與類型 中國陸相頁巖油資源豐富。從源外走向源內的勘探理念轉變和技術進步,推動陸相頁巖油成為中國石油勘探的熱點領域。近年來在準噶爾、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、三塘湖、柴達木等盆地取得頁巖油重要進展,建立了新疆吉木薩爾、大慶古龍等高重量級陸相頁巖油示范區(qū),展現(xiàn)出良好發(fā)展前景。目前頁巖油勘探開發(fā)熱點主要集中在中高熟頁巖油,中高熟頁巖油大致可分為夾層型、混積型和頁巖型3類。夾層型頁巖油儲層為致密砂巖(如鄂爾多斯盆地延長組7段中上部)和凝灰?guī)r(如三塘湖盆地條湖組),混積型頁巖油儲層為云質砂巖、砂質云巖(如準噶爾盆地蘆草溝組、渤海灣盆地滄東孔二段),頁巖型頁巖油儲層為高黏土頁巖(松遼盆地青山口組一段、鄂爾多斯盆地延長組7段下部)。氫核磁共振非常規(guī)巖芯液體驅替對巖芯影響