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.常规岩芯储层:指用传统技术可以获得自然工业产量、可以直接进行经济开采的油气资源。低场核磁共振非常规岩芯技术特色

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: 致密碳酸盐岩、致密砂岩为2类主要储集层。储集层物性差,基质渗透率低,空气渗透率多小于或等于1×10-3μm2,孔隙度小于或等于12% ,受有利沉积相带控制。 富油气凹陷内致密油源储共生。圈闭界限不明显,高质量生油岩区致密油大面积连续分布,一般TOC≥2%。 油气以短距离运移为主。持续充注,非浮力聚集,油层压 力系数变化大、油质轻; 一般生油岩成熟区( 0.6%≤Ro≤1.3% ) 气油比高,初期易高产。高精度核磁共振非常规岩芯总体孔隙度检测渗透率的核磁共振估计是基于理论模型,表明渗透率随孔隙度和孔径的增加而增加。

非常规岩芯油气突破了储层物性下限与传统圈闭找油理念,针对大面积展布的非常规岩芯储集体,关键在于大规模纳米级孔喉致密储层背景与油气生成、排聚过程的时空匹配。重点研究烃源岩和储集体评价条件、油气充注下限及有效性、运移和渗流机理、重要区评价指标等,油气运移为初次运移或短距离二次运移,生烃增压和毛细管压力差是油气运移和聚集的主要动力,通常遵循非达西渗流定律油气地质研究的目标是重要区、确定富集甜点区,关键是编制出“三图一表”,即成熟烃源岩厚度平面分布图、储层厚度平面分布图、储层顶面构造图和甜点区评价表。
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。非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度。

非常规岩芯油气地质学研究的重要是“油气是否连续聚集”,评价的重点是烃源岩特性、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,明确“生油气能力、储油气能力、产油气能力”;勘探主要目的是寻找“甜点区”与油气连续或准连续分布边界,开发追求单井极高累积产量与极大采收率,寻找低成本开采技术与经济发展模式。常规岩芯油气地质学研究的重要是“圈闭是否成藏”,评价的重点是生、储、盖、圈、运、保“六要素”及极合适匹配关系,勘探主要目标是发现油气藏与储量规模,开发主要是追求高产稳产和极大采收率。毛细管孔隙:流体在外力作用下可自由流动(一般砂岩)。高精度核磁共振非常规岩芯总体孔隙度检测
表面弛豫发生在流固界面,即岩石的颗粒表面。低场核磁共振非常规岩芯技术特色
采用强化采油(EOR)可以提高宏观和(或) 微观采油效率,进而提高整体的采收率.常规的强化采油(EOR)方法主要有化学驱、气体混相驱、热力采油等.其中,化学驱包含聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱、三元复合驱等.此外,近些年纳米流体驱也成为研究热点。 非常规岩芯储层呈现低速非达西渗流特征,存在启动压力梯度;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,渗流曲线主要受岩芯渗透率的影响,渗透率越低,启动压力梯度越大,非达西现象越明显。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。低场核磁共振非常规岩芯技术特色