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。常规岩芯储层孔隙度大于 10%;孔喉直径大于1μm 或空气渗透率大于1mD。高精度非常规岩芯表面弛豫
致密油成为全球非常规岩芯石油勘探开发的亮点领域,通过解剖国内外致密油实例,可归纳出以下地质特征: 发育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉积作用影响,一般沉积物粒度细,泥质含量高,分选差,以原生孔为主,大多埋深较浅,未经历强烈的成岩作用改造,岩石脆性低,裂缝不发育,孔隙度较高,而渗透率较低,多数为中高孔低渗型。次生致密油一般受多种成岩作用改造,储集层原属常规储集层,但由于压实、胶结等成岩作用,远远降低了孔隙度和渗透率,原生孔隙残留较少,形成致密储集层。 单井产量一般较低。油层受岩性控制,水动力联系差,边底水驱动不明显,自然能量补给差,产量递减快、生产周期长,稳产靠井间接替,多数靠弹性和溶解气驱采油,油层产能递减快,一次采收率低( 8% ~ 12% ) ,采用注水、注气保持能量后,或重复压裂,二次采收率可提高到 25% ~ 30% 。高精度非常规岩芯表面弛豫低温气体吸附法:低温液氮吸附法受到测试方法原理限制无法测量孔径大于 300nm 的孔隙等。
综合对比非常规岩芯油气储层与常规岩芯油气储层特征,可归纳以下几点差异: (1) 非常规岩芯油气储层致密,物性较差。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。松辽盆地让字井区斜坡带扶余油层泉四段砂岩储层,孔隙度为1%~19%,平均为10.7%;渗透率为0.001~10mD,平均为0.82mD。常规砂岩储层渗透率大于1mD,孔隙度达 10%~18%,孔隙类型为颗粒与填隙物溶蚀扩大孔、残余原生孔,压汞测试表明喉道直径为1~10μm,孔喉连通性较好,埋深较浅; (2) 非常规岩芯油气储层岩性多样,有效储层规模较小。中国非常规岩芯油气储层岩性复杂,既有砂岩、石灰岩,也有页岩、煤以及混积岩类等多种岩石类型。但致密油、致密气、页岩油、页岩气、煤层气等主要类型储层空气基质渗透率多小于1mD,孔隙度主体小于12%,属于致密储层范畴。 (3) 非常规岩芯油气储层孔隙微观结构复杂,孔喉多小于1μm。非常规岩芯油气砂岩储层与常规岩芯油气致密砂岩储层特征对比表明,非常规岩芯油气致密砂岩储层岩石组分中缺少抗压程度的石英矿物,并多处于中、晚成岩阶段,故以次生孔隙为主,喉道呈席状、弯曲片状,连通差;孔隙度为3%~10%,渗透率多小于1mD。
非常规岩芯油气资源的储集载体一般发育在水下沉积环境中,其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆长轴三角洲前缘的致密细砂岩、粉细砂岩和滩坝砂岩、云质 砂岩中。滩坝和前缘席状砂围绕湖岸线形成连片储集体,与烃源岩紧密接触,是致密油气富集的有利相带。页岩油赋存的富有机质页岩发育在半深湖斜坡到深湖相环境。与粗粒沉积体系不同,泥页岩沉积是物理沉积与化学沉积的结合。古气候、湖盆生产力、水文环境盐度、生物群落和有机质保存等条件决定了页岩中有机质的丰度和类型,进而影响非常规岩芯油气的形成聚集。非常规岩芯的特性使其成为地质勘探中备受关注的对象。
致密油“甜点区”评价参数包括烃源岩特性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性等“六特性”特征参数。依据致密油“六特性”各项评价参数标准,将各参数叠合成图,取所有评价参数标准以上的区域,确定为致密油“甜点区”。常规岩芯油气藏评价,着力研究“圈闭是否成藏”,重要评价“生、储、盖、圈、运、保”六要素及其匹配关系,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。克拉 2 气田和大庆长垣油田是典型实例。松辽盆地让字井区斜坡带扶余油层泉四段砂岩储层。高精度非常规岩芯表面弛豫
非常规岩芯储层孔隙度小于10%;孔喉直径小于1μm或空气渗透率小于1mD。高精度非常规岩芯表面弛豫
作为一种清洁能源,页岩气因其储量丰富、分布广,引起了人们的极大关注.页岩气所贮存的页岩层由大量微纳米孔隙构成 ,整体上表现为低孔隙度、低渗透率.对北美多个地区页岩样品进行分析,认为页岩孔隙度极低(<5%),渗透率在10-9~10-3μm2之间。观察了页岩中复杂的孔隙结构,认为主要存在三种孔隙类型:直径在5~1000nm 之间的层状碳酸盐孔隙、直径在50~1000nm 之间的溶解碳酸盐孔隙和直径在 10~100 nm 之间的有机质孔隙.通过实验得出页岩孔隙直径在2~20 nm 之间,有机质作为干酪根的主要成分,其含量达到 40%~50%.因此页岩气开发需要解决诸多微纳米力学问题: ①页岩气在微纳米孔隙中的贮存机制; ②页岩气注气驱替的相关机制; ③页岩气开采过程中从微纳米孔隙极终运移到井筒的多尺度运移机制 .高精度非常规岩芯表面弛豫