磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

海相頁巖油與陸相頁巖形成與分布特征： 海相頁巖油形成與分布特征：①海相富有機質頁巖形成于全球主要海侵期。顯生宙以來，受其他天體引力作用、氣候變化、冰川消融，板塊構造運動、海底洋中脊擴張等影響，全球海平面發(fā)生周期性變化，在晚寒武世—早奧陶世、中—晚志留世、早石炭世、中—晚白堊世４次海平面較高的海侵期，對應著細粒沉積旋回，海水倒灌入裂谷坳陷、淹沒古老克拉通，在古陸上形成古海道和峽谷沉積。②頁巖分布在穩(wěn)定克拉通邊緣、前陸等盆地內的細粒沉積中心及其周緣斜坡區(qū)，具備穩(wěn)定寬緩的構造背景，有利于富有機質頁巖大范圍分布，且頁巖層系上下往往分布區(qū)域性致密頂?shù)装?，容易形成地層超壓。③富有機質層段呈大面積穩(wěn)定分布，有機質普遍以中高成熟度為主，Ｒｏ 普遍大于1.0％，有機質類型以Ⅱ型干酪根為主，其次為Ⅰ型干酪根。頁巖層段黏土礦物含量較低，富有機質段與致密層間互，有機質納米孔隙發(fā)育，烴類流體黏度低，普遍具有超壓和高GOR，單層厚度較大且分布穩(wěn)定。有效（含烴）孔隙度：巖石中含烴類體積Ve與巖石總體積Vb之比。磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

常規(guī)巖芯油氣主要發(fā)育在斷陷盆地大型構造帶、前陸沖斷帶大型構造、被動大陸邊緣以及克拉通大型隆起等正向構造單元，二級構造單元控制油氣分布。油氣聚集于構造高點，平面上呈孤立的單體式分布；或聚集于巖性圈閉、地層圈閉中，平面上呈較大規(guī)模的集群式分布。常規(guī)巖芯油氣勘探，關鍵是尋找有效聚油圈閉，重要工作是預探獲取發(fā)現(xiàn)，評價確定圈閉邊界。第一步，進行圈閉識別、圈閉和圈閉精細描述，落實有利鉆探目標；第二步，選擇極有利目標、很合適鉆探位置進行預探，力求獲得油氣發(fā)現(xiàn)；第三步，開展評價鉆探，落實油氣水界面，確定含油氣范圍與儲量規(guī)模。磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制碳氫化合物，如天然氣、輕質油、中粘度油和重油，也有非常不同的核磁共振特征。

頁巖油是指已生成仍滯留于富有機質泥頁巖地層微納米級儲集空間中的石油，富有機質泥頁巖既是生油巖，又是儲集巖，具有6大地質特征： 發(fā)育微納米級孔與裂縫系統(tǒng)。頁巖油儲集層中常常發(fā)育納米級孔喉系統(tǒng)，一般孔徑大小為50～300nm 的孔隙構成主要的儲集空間，局部發(fā)育微米級孔隙?？紫额愋桶ｉg孔、粒內孔、有機質孔、晶間孔等。其次，微裂縫在頁巖油儲集層中也非常發(fā)育，類型多樣，以未充填的水平層理縫為主，次為干縮縫，近斷裂帶處發(fā)育有直立或斜交的構造縫。與頁巖氣儲集層相比，頁巖油儲集層熱演化程度較低、埋深較淺，儲集空間較大。部分泥頁巖中黏土礦物呈片狀結構、有機質紋層結構等多種微觀結構類型，頁巖油多賦存于礦物微觀結構或與其平行的微裂縫。 儲集層脆性指數(shù)較高，宜于壓裂改造。脆性礦物含量是影響頁巖微裂縫發(fā)育程度、含油性、壓裂改造方式的重要因素。頁巖中高嶺石、蒙脫石、水云母等黏土礦物含量越低，石英、長石、方解石等脆性礦物含量越高，巖石脆性越強，在外力作用下越易形成天然裂縫和誘導裂縫，利于頁巖油開采。中國湖相富有機質頁巖脆性礦物含量總體比較高，可達40%以上。

非常規(guī)巖芯油氣為源內或近源非浮力聚集，水動力效應不明顯，油氣水分布復雜。在致密油儲層中，納米級孔喉是主要的儲集空間，烴源巖生烴增壓產(chǎn)生的異 常高壓促使油氣在源內滯留或短距離運移聚集，或經(jīng)初次運移，注入致密儲層形成致密油氣。在這種非浮力聚集的情況下，致密油氣區(qū)不存在明確的油氣水邊界，這一規(guī)律和特征已被 Bakken 等中外典型致密油研究所證實。對于致密儲層，烴源巖生烴模擬實驗及巖石物性測試表明，生烴增壓和毛細管壓力差是致密油運聚的主要動力，浮力難以發(fā)生作用?？v向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質子之間的磁相互作用引起的。

聚合物驅油： 聚合物溶液與盲端中的油不僅會產(chǎn)生切應力，還會在聚合物長鏈分子的作用下產(chǎn)生法向應力．由于法向應力的作用，聚合物溶液對油滴產(chǎn)生了更大的拉力，從而更有利于將油滴從側面盲端中“拉”出來．聚合物溶液的粘彈性越大，對油滴的拉拽效果越好，越有利于提高驅替效率。 經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，使用水、甘油、粘彈性HPAM 溶液分別作為驅替劑進行驅油試驗時，HPAM 驅替后孔道盲端中的殘余油量極少．聚合物溶液在孔道中流動時，不僅能夠像非彈性流體一樣“推”著前面的油，還能“拉”著側面和后面的 油．這是由于聚合物分子為長鏈高分子，長鏈與長鏈之間相互纏繞、相互制約．運動時，聚合物長鏈分子就會產(chǎn)生拉伸，帶動周圍的分子一起運動，從而能夠拉拽盲端中的殘余油，實驗結果表明，人工合成聚合物( HPAM，PAM) 的驅油效果比生物聚合物(黃原膠) 好，其中，HPAM 的效果極好，而且增加聚合物的分子量有利于提高采收率．非常規(guī)巖芯研究為優(yōu)化鉆探工藝和開發(fā)技術提供科學依據(jù)。磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

與自由弛豫一樣，物理性質如粘度和分子組成控制著擴散系數(shù)。同樣，環(huán)境條件、溫度和壓力都會影響擴散。磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制

石油勘探開發(fā)從常規(guī)巖芯油氣延伸到非常規(guī)巖芯油氣領域，非常規(guī)巖芯油氣地質研究日益受到重視。20 世紀 90 年代以來，中國出現(xiàn)深盆氣、根源氣 、深盆油 、向斜油 、非穩(wěn)態(tài)成藏、致密油、致密氣 、頁巖氣、頁巖油、源巖油氣等概念。油氣地質基礎研究呈現(xiàn)出由常規(guī)巖芯油氣向非常規(guī)巖芯油氣發(fā)展的新趨向，非常規(guī)巖芯油氣地質學是非常規(guī)巖芯油氣資源勘探開發(fā)實踐的產(chǎn)物，是石油與天然氣地質學的一個重要分支學科，也是推動非常規(guī)巖芯油氣工業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的理論基礎。 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。磁共振非常規(guī)巖芯弛豫機制