低熟页岩油与中高熟页岩油的差异 低熟页岩油发育在富含油型有机质的页岩中,有机质低熟或未熟,尚未大量转化为液态烃。其形成需要相对稳定的构造环境和水体环境、温暖的气候条件和适宜的水介质条件。此类页岩沉积期的区域构造相对稳定,沉积位置多为盆地页岩沉积层系边缘区;沉积期的气候温暖,藻类及菌类繁盛或无脊椎动物繁盛,有机质来源充足,为富有机质页岩的形成提供了物质基础;沉积期水体较深,水动力较弱,易形成还原环境使有机质不易被分解,利于有机质保存。富有机质页岩形成后,受埋藏深度、低地温梯度等影响,经历浅成岩作用或短暂成岩作用后经历抬升剥蚀,造成有机质演化程度较低,未规模转化为石油烃类,形成低熟页岩油。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。时域磁共振非常规岩芯弛豫机制
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。时域核磁共振非常规岩芯分析系统通过对非常规岩芯的精细观测,我们得以了解非均质性强的地质体特征。
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。
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.连通孔隙度:岩石中相互连通的孔隙体积Vc与岩石总体积Vb之比。
纳米流体驱油 纳米流体是指以一定的方式和比例在基液中加入纳米颗粒( 尺寸一般为1~100 nm)制备成的均匀、稳定的流体.纳米颗粒尺寸小、比表面积大,加入不同的纳米颗粒可以制得不同纳米流体,具有不同的特殊性质.利用这些特殊性质提高采收率近些年成为研究的热点,其中涉及的微纳米力学问题是解释纳米流体提高采收率机理的关键问题. 纳米流体驱油中影响采油效率的因素有很多,如油滴的尺寸,纳米颗粒的浓度、尺寸、所带电荷、表面润湿性等.为研究这些因素的影响,学者们展开了一系列的理论、实验、模拟工作. 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。非常规岩芯油气储层总体致密是其与常规岩芯油气储层的极大区别。时域磁共振非常规岩芯弛豫机制
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。时域磁共振非常规岩芯弛豫机制
非常规岩芯油气需建立技术与产量等“学习型曲线”,为新区或新层系勘探开发提供极优路线图。一般初始产量较高,但递减很快,后期递减速度较慢,稳产期很长。例如,美国已投入开发的页岩气井,一般初始产量较高但递减很快,首年往往递减 60%~70%,经 5~6 年后递减速度减慢,一般只有 2%~3%,开采寿命可达 30~50 年,甚至更长。独特的开采特征,决定了非常规岩芯油气开采追求累计产量,实现了全生命周期的经济效益极大化。生产区油气产量的稳定或增长,只能通过井间接替来实现。常规岩芯油气开采追求在较长时间内实现高产和稳产,为此开发模式选择需遵循如下原则:一是极充分地利用天然资源,保证获得较高的油气采收率;二是在尽可能高的产量水平上,油气田稳产时间长;三是具有极高的经济效益。选准合适时机,采取合理注气或注水方式,不断推动油气流向井筒,既提高了油气采收率,又延长了油气井生产寿命。时域磁共振非常规岩芯弛豫机制
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