一站式非常规岩芯系统原理
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。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。一站式非常规岩芯系统原理
非常规岩芯油气储层与常规岩芯油气储层在储集性能、孔隙结构、储层评价标准与方法、储层中油气赋存状态等多个方面均存在较大差异 。整体而言,非常规岩芯油气储层以纳米、微米孔喉为主,微观孔喉结构复杂,决定了其低孔低渗的储集特征,控制了油气聚集机制、富集规律等基本地质特征,油气开发需要借助水平井分段压裂、体积压裂等特殊方法才能获取有效经济产能;常规岩芯油气储层孔隙度、渗透率较高,孔喉以微米级为主,甚至可见厘米级溶孔、溶洞,储集物性较好,油气开采以常规方式为主。核磁共振非常规岩芯不同流体类型和岩石孔隙大小的T1、T2、和D的典型定性值表明了T1、T2松弛测量的可变性和复杂性。
非常规岩芯油气与常规岩芯油气地质学的理论基础,分别是连续型油气聚集理论和浮力圈闭成藏理论。非常规岩芯油气有两个关键标志:一是油气大面积连续分布,圈闭界限不明显,二是无自然工业稳定产量,达西渗流不明显;两个关键参数为:一是孔隙度小于 10%,二是孔喉直径小于1μm 或空气渗透率小于1mD。而常规岩芯油气,在上述标志和参数方面表现明显不同,孔隙度多介于10%~30%,渗透率多大于 1mD。非常规岩芯油气评价重点是烃源岩特性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性“六特性”及匹配关系,常规岩芯油气评价重点是生、储、盖、圈、运、保“六要素”匹配关系。非常规岩芯油气富集“甜点区”有 8 项评价标准,其中 3 项关键指标是 TOC 大于 2%、孔隙度较高(致密油气>10%,页岩油气>3%)和微裂缝发育;常规岩芯油气重要评价成藏要素及其时空匹配,重点评价高质量烃源灶、有利储集体、圈闭规模及有效的输导体系等。
聚合物驱油: 聚合物溶液与盲端中的油不仅会产生切应力,还会在聚合物长链分子的作用下产生法向应力.由于法向应力的作用,聚合物溶液对油滴产生了更大的拉力,从而更有利于将油滴从侧面盲端中“拉”出来.聚合物溶液的粘弹性越大,对油滴的拉拽效果越好,越有利于提高驱替效率。 经实验发现,使用水、甘油、粘弹性HPAM 溶液分别作为驱替剂进行驱油试验时,HPAM 驱替后孔道盲端中的残余油量极少.聚合物溶液在孔道中流动时,不仅能够像非弹性流体一样“推”着前面的油,还能“拉”着侧面和后面的 油.这是由于聚合物分子为长链高分子,长链与长链之间相互缠绕、相互制约.运动时,聚合物长链分子就会产生拉伸,带动周围的分子一起运动,从而能够拉拽盲端中的残余油,实验结果表明,人工合成聚合物( HPAM,PAM) 的驱油效果比生物聚合物(黄原胶) 好,其中,HPAM 的效果极好,而且增加聚合物的分子量有利于提高采收率.由于流体之间的弛豫时间NMR数据可用于区分粘土结合水、毛细结合水、可动水、天然气、轻质油和粘性油。
聚合物驱油: 聚合物驱使用聚合物溶液为驱油剂,是化学驱的重要方法,在世界上尤其在中国大庆油田有大范围的应用.在工程实际中,聚合物驱极常用的聚合物主要有两种: 人工合成的部分水解聚丙烯酰胺( HPAM) 和生物聚合物黄原胶.除此以外,人们也在研究用于采油的新型聚合物.早期人们普遍认为聚合物驱是通过提高宏观采油效率来提高整体采收率的,具体表现为聚合物溶液增加了驱替液粘度,并且造成了油水相渗透率不均衡降低,减小了驱替液和被驱替液的流度比,从而提高波及系数.随着对聚合物驱油机理研究的逐渐深入,人们发现由于聚合物溶液具有粘弹性,其在微观孔道中有特殊的流动性质.聚合物驱不仅能提高宏观采油效率,还能够提高微观驱替效率.润湿性:存在两种非混相流体时,其中某一相流体沿固体表面延展或附着的倾向性。一站式非常规岩芯系统原理
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。一站式非常规岩芯系统原理
中国陆相页岩油与粉砂质致密油,源岩与储集层均属于细粒沉积岩。源岩以陆相半深湖-深湖相富有机质页岩以Ⅰ型和ⅡA 型干酪根为主,成熟度普遍偏低,Ro 一般为 0. 7% ~ 1. 3% ,处于生成偏轻的石油阶段,页岩有机质丰度较高( TOC 一般在2. 0% 以上,极高可达 40% ) ,是陆相页岩油与致密油重要的烃源岩类型。储集层多形成于三角洲前缘-三角洲-深湖-半深湖等细粒沉积环境,而有别于常规岩芯油气储集层形成的冲积扇-河流-三角洲平原等粗粒级沉积环境 。因此,开展中国陆相页岩油与粉砂质致密油源储细粒沉积岩沉积机理与分布模式研究,创新和建立沉积学研究的一个新分支—细粒沉积学,以页岩、粉砂岩等不同岩性细粒沉积物的物理与化学性质及其沉积作用、沉积过程等为研究内容,将为明确细粒致密储集层、富有机质页岩分布预测、有利沉积相带和富集区提供基础依据。一站式非常规岩芯系统原理
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