小核磁非常规岩芯驱替过程的渗透率变化 江苏麦格瑞电子科技供应

升高温度和降低压力只能在一定程度上促进页岩气的解吸附过程，仍有大量的页岩气存留在页岩有机质表面．另外解吸附过程产生的游离气无法主动运移至井口，实际生产中常常采用注气驱替的方法来提高页岩气产量，CO2和N2在自然界中大量存在，获取成本低，安全稳定，是两种常用的驱替气体。采用CO2和N2以及两者混合物分别驱替CH4，并分析了注入速率对驱替效果的影响，结果表明驱替气体注入速率越高，驱替效果越好．分别对CO2和N2驱替CH4的效率进行了实验研究，结果表明虽然CO2开始驱替所需的初始浓度较高，但是在驱替过程中效率高于N2．并且，两种气体极终驱替量都在吸附甲烷气体的90%以上．利用分子动力学模拟也得到了相似结果，并揭示了CO2和 N2不同的驱替机制: CO2与壁面吸附力高于CH4，驱替过程中CO2会直接取代 CH4的吸附位置; N2虽然与壁面吸附力低于CH4，但是注入N2会导致局部压力降低，从而促进CH4解吸附．通过分子动力学模拟研究了碳纳米管中CO2驱替CH4的过程，发现驱替在CO2分子垂直于壁面时极容易进行，并认为碳纳米管存在一个合适管径使驱替效率极高。T1用CPMG序列测定孔隙流体的横向弛豫时间。小核磁非常规岩芯驱替过程的渗透率变化

非常规岩芯产品介绍在油气资源勘探领域，非常规岩芯愈发受到关注。非常规岩芯所蕴含的油气，与传统岩芯不同，它需要新技术辅助开采，具有孔隙度小、孔喉直径细、渗透率低等特点，像页岩气、煤层气等就属此类。对非常规岩芯的深入研究，有助于高效挖掘这类油气资源。针对非常规岩芯特性，相关企业推出了针对性产品，如MAGMEDCoresHP20L非常规岩芯核磁共振分析仪。这款仪器专为孔隙度、纳米级微孔隙、渗透率以及高有机质含量的非常规岩芯而设计。它搭配高温高压岩芯夹持器HT/HPCore-Holder，能在实验室模拟非常规岩芯的地层条件，为后续分析提供有力支持。该分析仪运用时域磁共振分析部件、数据采集与分析软件以及标准测量规程，可检测岩芯中微小含氢物质，对甲烷等气体的测量也极为灵敏。其高性能驱替系统令人瞩目，钛合金岩芯夹持器能承受大围压10000psi、大驱替压8000psi，高温可达120℃。测量水样时，毫升的微量水样也能精细测量，误差±。而且，它特有的T1-T2二维脉冲，可清晰区分样品中的水、油、气、油母沥青等不同含氢组分。同时，在石油岩芯领域，其与国际科研机构紧密合作，拥有标准的非常规岩芯分析流程，为用户提供技术支持。在应用领域。高精度核磁共振非常规岩芯总体孔隙度检测引入并发展连续型油气聚集理论。

非常规岩芯油气主要分布于前陆盆地坳陷—斜坡、坳陷盆地中心及克拉通向斜部位等负向构造单元中，油气分布多数游离于二级构造单元高部位以外，主体是位于盆地中心及斜坡，呈大面积连续型或准连续型分布。非常规岩芯油气勘探，关键是寻找大面积层状储集体，重要工作是突破“甜点区”，确定甜点区的富有机质烃源岩、有利储集体、高含油气饱和度、易于流动的流体、异常超压、发育裂缝、适中的埋藏深度等主要控制因素，确立连续型油气区边界与空间展布。第一步，按照重要区评价标准，评价出重要区，结合储层、局部构造、断裂与微裂缝发育状况，筛选出“甜点区”；第二步，在“甜点区 ”进行开采试验，力争取得工业生产突破，同时探索适合该区的技术路线；第三步，外甩扩大评价范围，探索连续型含油气边界，确定油气资源潜力。

海相页岩油与陆相页岩形成与分布特征： 陆相页岩油形成与分布特征：①富有机质页岩主要形成于二叠纪—新近纪暖室期，整体气候湿润，降水丰富，部分靠近海洋的盆地易受海水间歇倒灌影响，形成海陆过渡相沉积，但在陆内干旱气候带发育蒸发咸化湖盆。长周期构造演化和中短期气候变化旋回控制了陆相细粒沉积。②页岩分布在断陷湖盆、坳陷湖盆、前陆盆地前渊等负向构造单元中心及其周缘斜坡中心，细粒沉积空间相对局限。③富有机质层段受局部有利沉积微相控制而相对集中分布，有机质普遍以中低成熟度为主，Ro 普遍小于1.0％，有机质类型以Ⅰ型干酪根为主，其次为Ⅱ型干酪根，但受陆源沉积注入影响，局部发育Ⅲ型干酪根；页岩层段矿物成分复杂，黏土矿物含量高，微纳米无机孔隙和微页理裂缝为主要储渗空间通道，相对高孔隙储层“甜点区段”局部富集，流体黏度和密度大，地层压力和GOR相对较低，单层厚度小且不均质性强。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，如孔隙度、孔径分布、核磁渗透率。

通过解剖国内外致密油实例，可归纳出以下地质特征:发育微纳米级孔喉系统。孔喉半径小，主体直径40～900nm，孔隙结构复杂，喉道小，致密砂岩油储集层泥质含量高，水敏、酸敏、速敏严重，因而开采过程易受伤害，损失产量可达30%～50%。致密油层非均质性严重。由于沉积环境不稳定，致密砂层厚度和层间渗透率变化大，有的砂岩泥质含量高，地层水电阻率低，油水层评价困难较大。由于孔喉结构复杂，吼道小，毛细管压力高，原始含水饱和度较高(一般30%～40%，个别达60%)，原油密度多小于0.825g/cm3。发育天然裂缝系统。孔隙结构：单重、双重、三重孔隙介质；共六种孔隙结构类型。时域核磁共振非常规岩芯系统

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。小核磁非常规岩芯驱替过程的渗透率变化

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。小核磁非常规岩芯驱替过程的渗透率变化