
2026-03-10 01:03:18
海相頁巖油與陸相頁巖形成與分布特征: 陸相頁巖油形成與分布特征:①富有機質頁巖主要形成于二疊紀—新近紀暖室期,整體氣候濕潤,降水豐富,部分靠近海洋的盆地易受海水間歇倒灌影響,形成海陸過渡相沉積,但在陸內干旱氣候帶發育蒸發咸化湖盆。長周期構造演化和中短期氣候變化旋回控制了陸相細粒沉積。②頁巖分布在斷陷湖盆、坳陷湖盆、前陸盆地前淵等負向構造單元中心及其周緣斜坡中心,細粒沉積空間相對局限。③富有機質層段受局部有利沉積微相控制而相對集中分布,有機質普遍以中低成熟度為主,Ro 普遍小于1.0%,有機質類型以Ⅰ型干酪根為主,其次為Ⅱ型干酪根,但受陸源沉積注入影響,局部發育Ⅲ型干酪根;頁巖層段礦物成分復雜,黏土礦物含量高,微納米無機孔隙和微頁理裂縫為主要儲滲空間通道,相對高孔隙儲層“甜點區段”局部富集,流體黏度和密度大,地層壓力和GOR相對較低,單層厚度小且不均質性強。非常規巖芯儲層呈現低速非達西滲流特征,存在啟動壓力梯度。低場核磁共振非常規巖芯自由弛豫

致密儲集層孔隙結構復雜、流體粘滯性偏高、微裂縫發育,復雜介質條件和孔隙流體,對基于均勻介質和理想流體假設的經典孔隙介質聲學理論模型和聲、電、磁等地球物理響應機理研究提出了挑戰。與以圈閉描述為對象的常規地球物理勘探理論和技術相比,致密油層油水分異差,油層地球物理響應差異小,致密油層識別、有效儲集層劃分、儲集層參數計算、儲集層展布預測、工程參數測井評價等遇到挑戰。 非常規巖芯儲層呈現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。高精度磁共振非常規巖芯分析T1用CPMG序列測定孔隙流體的橫向弛豫時間。

非常規巖芯油氣資源的儲集載體一般發育在水下沉積環境中,其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆長軸三角洲前緣的致密細砂巖、粉細砂巖和灘壩砂巖、云質 砂巖中。灘壩和前緣席狀砂圍繞湖岸線形成連片儲集體,與烴源巖緊密接觸,是致密油氣富集的有利相帶。頁巖油賦存的富有機質頁巖發育在半深湖斜坡到深湖相環境。與粗粒沉積體系不同,泥頁巖沉積是物理沉積與化學沉積的結合。古氣候、湖盆生產力、水文環境鹽度、生物群落和有機質保存等條件決定了頁巖中有機質的豐度和類型,進而影響非常規巖芯油氣的形成聚集。
非常規巖芯油氣主要包括致密油(頁巖油)、油砂油、致密氣、頁巖氣、煤層氣和天然氣水合物等。非常規巖芯油氣資源的有效開發改變了全球油氣供給格局。非常規巖芯天然氣已經成為全球天然氣產量增長的主力,非常規巖芯油已經成為全球原油產量的重要組成2020 年全球非常規巖芯油產量 5.4×108t,約占原油總產量的 13%。其中,致密油與頁巖油產量 3.8×108t,油砂油產量 1.6×108t。2020 年全球非常規巖芯天然氣產量超過 1.1×1012m3,約占天然氣總產量的 29%。其中,頁巖氣產量7700×108m3,致密氣產量3020×108m3,煤層氣產量50×108m3。針對非常規巖芯油氣復雜地質特征,中國油氣企業探索形成了系列特色理論技術,有效推動了致密氣、煤層氣和頁巖氣的勘探開發,成為中國天然氣產量的重要組成,致密油與頁巖油等勘探評價在多盆地取得重要發現,成為未來國內原油穩產增產的關鍵領域。2020 年,我國非常規巖芯天然氣產量 732×108m3,約占天然氣總產量的 38%。其中,致密氣產量 465×108m3,頁巖氣產量 200×108m3,煤層氣產量 67×108m3。低場核磁共振技術已被廣泛應用于儲層實驗評價研究的各個方面,如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率。

綜合對比非常規巖芯油氣儲層與常規巖芯油氣儲層特征,可歸納以下幾點差異: (1) 非常規巖芯油氣儲層致密,物性較差。非常規巖芯油氣儲層總體致密是其與常規巖芯油氣儲層的極大區別。松遼盆地讓字井區斜坡帶扶余油層泉四段砂巖儲層,孔隙度為1%~19%,平均為10.7%;滲透率為0.001~10mD,平均為0.82mD。常規砂巖儲層滲透率大于1mD,孔隙度達 10%~18%,孔隙類型為顆粒與填隙物溶蝕擴大孔、殘余原生孔,壓汞測試表明喉道直徑為1~10μm,孔喉連通性較好,埋深較淺; (2) 非常規巖芯油氣儲層巖性多樣,有效儲層規模較小。中國非常規巖芯油氣儲層巖性復雜,既有砂巖、石灰巖,也有頁巖、煤以及混積巖類等多種巖石類型。但致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣等主要類型儲層空氣基質滲透率多小于1mD,孔隙度主體小于12%,屬于致密儲層范疇。 (3) 非常規巖芯油氣儲層孔隙微觀結構復雜,孔喉多小于1μm。非常規巖芯油氣砂巖儲層與常規巖芯油氣致密砂巖儲層特征對比表明,非常規巖芯油氣致密砂巖儲層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物,并多處于中、晚成巖階段,故以次生孔隙為主,喉道呈席狀、彎曲片狀,連通差;孔隙度為3%~10%,滲透率多小于1mD。表面弛豫發生在流固界面,即巖石的顆粒表面。高精度磁共振非常規巖芯分析
由于流體之間的弛豫時間NMR數據可用于區分粘土結合水、毛細結合水、可動水、天然氣、輕質油和粘性油。低場核磁共振非常規巖芯自由弛豫
常規巖芯油氣資源主要分布在沖積扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉積體系中;非常規巖芯油氣資源賦存在大型湖盆的細粒三角洲前緣、三角洲和湖相泥頁巖等細粒沉積體系。中國中、新生代陸相含油氣盆地中油氣田分布規律表明,一個含油氣盆地中極大的碎屑巖主力油田總是形成于盆地內極大的河流—三角洲 ( 或沖積扇—扇三角洲 ) 體系中。沖積扇由于其近源快速堆積,搬運和沉積的間歇性很大,沉積物以粗而分選差為其主要特點。河流發育在長期構造沉降、氣候潮濕的地區。河道砂體平面上呈很長的條帶狀,多個成因單元垂向疊置或側向連接成大面積連通的砂體。三角洲砂體往往發育在大型平緩的地臺背景,多期分流河道垂向疊加,橫向連片形成大型復合三角洲砂體。三角洲砂體與深湖相烴源巖呈指狀交互,具有良好的成藏背景。低場核磁共振非常規巖芯自由弛豫